تصور کنید که یک آسانسور ناگهان در حین کار متوقف می‌شود و مسافران را در فضایی محدود به دام می‌اندازد و وحشت آغاز می‌شود. این سناریو، در حالی که هشداردهنده است، یک خطر واقعی در هنگام قطعی برق را نشان می‌دهد. آسانسورها، به عنوان حمل و نقل عمودی ضروری در ساختمان‌های مدرن، به عملکرد قابل اعتماد نیاز دارند. در حالی که برق شبکه به عنوان منبع انرژی اصلی آن‌ها عمل می‌کند، سیستم‌های باتری در هنگام خرابی‌های الکتریکی حیاتی می‌شوند. این مقاله انواع باتری‌های مورد استفاده در سیستم‌های پشتیبان آسانسور، عملکردهای ایمنی حیاتی آن‌ها و پیشرفت‌های فناوری آینده را بررسی می‌کند.

قابلیت اطمینان و ایمنی معیارهای اصلی عملکرد آسانسور را تشکیل می‌دهند. قطع برق یا خطاهای الکتریکی می‌تواند عملیات را متوقف کند و به طور بالقوه مسافران را در حالت انتظار قرار دهد. برای کاهش این خطرات، سیستم‌های برق پشتیبان ضروری هستند. این سیستم‌ها معمولاً به باتری‌ها متکی هستند تا برق اضطراری را تأمین کنند و به آسانسورها اجازه می‌دهند تا با خیال راحت به نزدیکترین طبقه برسند و در عین حال روشنایی و عملکردهای ارتباطی را حفظ کنند.

انتخاب باتری‌های پشتیبان مستقیماً بر ایمنی آسانسور در مواقع اضطراری تأثیر می‌گذارد. در حال حاضر، باتری‌های سرب-اسید، نیکل-کادمیوم و لیتیوم-یون به عنوان راه‌حل‌های رایج عمل می‌کنند که هر کدام مزایای متمایزی برای کاربردهای مختلف دارند.

باتری‌های سرب-اسید به دلیل بلوغ فناوری، قابلیت اطمینان و مقرون به صرفه بودن، همچنان در سیستم‌های آسانسور رایج هستند. این باتری‌ها انرژی را از طریق واکنش‌های شیمیایی بین دی‌اکسید سرب و سرب اسفنجی در اسید سولفوریک ذخیره می‌کنند. این باتری‌ها که در اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلف موجود هستند، برق کافی را در هنگام قطعی‌های کوتاه مدت برای اطمینان از تخلیه مسافران فراهم می‌کنند.

با این حال، محدودیت‌هایی وجود دارد. چگالی انرژی نسبتاً کم آن‌ها منجر به اندازه و وزن بزرگتر می‌شود که در اتاق‌های ماشین با فضای محدود مشکل‌ساز است. عمر چرخه محدود، نیاز به نگهداری و تعویض منظم را ضروری می‌کند و هزینه‌های عملیاتی را افزایش می‌دهد. عملکرد نیز در دماهای شدید کاهش می‌یابد.

باتری‌های نیکل-کادمیوم (NiCd) دوام و قابلیت اطمینان را ارائه می‌دهند، با عمر چرخه طولانی و تحمل دما که آن‌ها را برای محیط‌هایی با نوسانات حرارتی مناسب می‌کند. آن‌ها برق پایداری را در هنگام قطعی‌های طولانی مدت ارائه می‌دهند.

معایب قابل توجه شامل نگرانی‌های زیست محیطی ناشی از محتوای سمی کادمیوم، کنترل‌های نظارتی سختگیرانه و اثر حافظه است که در صورت چرخه نامناسب، ظرفیت را کاهش می‌دهد. چگالی انرژی آن‌ها نیز از جایگزین‌های لیتیوم-یون عقب‌تر است.

باتری‌های لیتیوم-یون که به طور فزاینده‌ای محبوب هستند، چگالی انرژی برتر، اندازه جمع و جور و شارژ سریع را ارائه می‌دهند. ردپای کوچک‌تر آن‌ها از نصب‌های محدود به فضا بهره می‌برد، در حالی که عمر چرخه طولانی و تخلیه خودکار کم، قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد.

نگرانی‌های ایمنی در مورد فرار حرارتی احتمالی در صورت مدیریت نادرست وجود دارد که نیازمند سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) و کنترل‌های حرارتی است. هزینه‌های بالاتر ممکن است پذیرش را در برخی از برنامه‌ها محدود کند.

باتری‌های آسانسور باید با استانداردهای بین‌المللی سختگیرانه‌ای مانند EN 81-20 و EN 81-21 مطابقت داشته باشند که الزامات مربوط به مدت زمان برق پشتیبان، پایداری ولتاژ و مکانیسم‌های حفاظتی را مشخص می‌کنند. مقررات منطقه‌ای از جمله GB 7588 چین و ASME A17.1 آمریکا پارامترهای ایمنی اضافی را برای اطمینان از عملکرد اضطراری قابل اعتماد تعیین می‌کنند.

• بازرسی‌های منظم: بررسی خوردگی، اتصالات شل یا آسیب فیزیکی
• تمیز کردن: حذف گرد و غبار و زباله برای جلوگیری از مشکلات الکتریکی
• تست ولتاژ: تأیید پارامترهای عملیاتی
• تست ظرفیت: ارزیابی عمر باتری باقی‌مانده
• تعویض: پیروی از دستورالعمل‌های سازنده برای تجدید باتری
• کنترل‌های زیست محیطی: حفظ تهویه و دمای مناسب
• مستندات: نگهداری سوابق نگهداری دقیق

• مواد پیشرفته: باتری‌های حالت جامد و سدیم-یون ممکن است از فناوری‌های فعلی پیشی بگیرند
• مدیریت هوشمند: BMS پیشرفته عملکرد و طول عمر را بهینه می‌کند
• بازیابی انرژی: به دست آوردن انرژی ترمز احیا کننده برای ذخیره‌سازی
• شارژ بی‌سیم: راه‌حل‌های انتقال برق بدون تماس
• نظارت ابری: تشخیص از راه دور و نگهداری پیش‌بینی‌کننده

باتری‌های پشتیبان به عنوان اجزای حیاتی در سیستم‌های آسانسور مدرن عمل می‌کنند و ایمنی را در هنگام قطع برق تضمین می‌کنند. در حالی که باتری‌های سرب-اسید، نیکل-کادمیوم و لیتیوم-یون هر کدام گزینه‌های مناسبی را ارائه می‌دهند، انتخاب به الزامات خاص ساختمان و انطباق با مقررات بستگی دارد. با پیشرفت فناوری، سیستم‌های لیتیوم-یون احتمالاً غالب خواهند شد که توسط مواد باتری نوظهور و سیستم‌های مدیریت هوشمند پشتیبانی می‌شوند. نگهداری مناسب برای قابلیت اطمینان ضروری است، در حالی که نوآوری‌های آینده راه‌حل‌های کارآمدتر و پایدارتری را برای ایمنی حمل و نقل عمودی نوید می‌دهند.