UPS là từ viết tắt của cụm từ tiếng anh “Uninterruptible Power Supply”. Trong tiếng việt gọi là “bộ lưu điện”. UPS được hiểu như là hệ thống nguồn cung cấp liên tục. Hay đơn giản hơn là bộ lưu trữ điện dự phòng. Cung cấp điện năng trong một khoảng thời gian tương ứng với công suất thiết kế. Nhằm duy trì hoạt động của mọi thiết bị điện khi điện lưới gặp sự cố. Từ đó tăng độ tin cậy cung cấp điện cho hệ thống.

1. Tại sao UPS lại ra đời?

Vào cuối thế kỷ 20, độ tin cậy cung cấp điện của các nước công nghiệp phát triển vào khoảng 99.9%. Tương ứng khoảng thời gian mất điện trong một năm là 8 giờ. Mà phổ biến dưới dạng mất điện trong một vài phút. Điều này không thành vấn đề đối với hệ thống chiếu sáng hoặc hệ thống điện cơ. Tức với hệ thống kỹ thuật tương tự (analog), chất lượng điện chỉ bao gồm hai chỉ tiêu quan trọng nhất là điện áp và tần số.

Nhưng đối với hệ thống kỹ thuật số (Digital) vấn đề không đơn giản như vậy. Đặc biệt với các thiết bị trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Được ứng dụng từ công nghệ kỹ thuật số luôn được xem là bước đệm quan trọng trong việc làm gia tăng sản phẩm. Giảm thiểu chi phí sản xuất và tạo sự ổn định bền vững cho xã hội.

Độ tin cậy cung cấp điện của các hệ thống có máy tính cần phải tăng lên rất nhiều. Vì mất điện dù chỉ trong một vài mili giây sẽ có nguy cơ mất hết thông tin hoặc làm rối loạn quá trình trao đổi dữ liệu máy tính và các yêu cầu hệ thống kỹ thuật số phải khởi động lại. Bởi vậy, UPS được sản phát triển để đáp ứng các yêu cầu; khắc phục những nhược điểm này của hệ thống.

2. Cấu tạo chung của bộ lưu điện

Bộ lưu điện UPS được cấu tạo chính gồm hai phần là:

a/ Main

  • Bộ chỉnh lưu, chuyển mạnh
  • Công tắc nhằm mục đích chuyển đổi
  • Hệ thống công tắc bảo vệ
  • Mạch biến đổi áp
  • Bộ biến đổi
  • Bộ phận sạc

b/ Ắc quy

Ngoài ra, tùy thuộc vào các dòng sản phẩm mà UPS còn được trang bị thêm một số bộ phận hỗ trợ như:

  • Các nút điều khiển và nút tín hiệu
  • Các hệ thống cổng kết nối mạng
  • Cổng kết nối thiết bị tải
  • Các cổng kết nối đầu vào
  • Màn hình có chức năng hiển thị các thông số

3. Nguyên tắc hoạt chung

Nguyên tắc hoạt động chung của tất cả các loại lưu điện đó là: tích trữ năng lượng bằng ắc quy. Dựa trên việc biến đổi điện áp của dòng điện một chiều từ ắc quy sang dòng điện xoay chiều.

Mỗi nhóm bộ lưu điện UPS có nguyên lý hoạt động riêng. Được thiết kế với công suất phù hợp, thích hợp sử dụng cho từng loại thiết bị tải. Do vậy, tùy vào mục đích sử dụng, tùy vào quy mô, công suất mà chúng ta nên chọn cho mình sản phẩm thông minh nhất.

4. Phân loại bộ lưu điện UPS

a. Bộ lưu điện UPS Online

Hoạt động theo nguyên tắc chuyển đổi kép. ừ AC sang DC sau đó chuyển ngược DC sang AC. Do đó nguồn điện cung cấp cho tải hoàn toàn do UPS tạo ra. Đảm bảo ổn định cả về điện áp và tần số. Điều này làm cho các thiết bị được cung cấp điện bởi UPS hầu như cách ly hoàn toàn với sự thay đổi của lưới điện. Vì vậy, nguồn do UPS online tạo ra là nguồn điện sạch (lọc hầu hết các sự cố trên lưới điện), chống nhiễu hoàn toàn. Điện áp ra hoàn toàn hình SIN và thời gian chuyển mạch gần như bằng 0.

b. Bộ lưu điện UPS Offline

Khi có nguồn điện lưới UPS sẽ cho điện lưới thẳng tới phụ tải. Khi mất điện, tải sẽ được chuyển mạch cấp điện từ ắc quy qua bộ inverter. Phạm vi áp dụng UPS loại này thường cho các thiết bị đơn giản, công suất nhỏ, ít nhạy cảm lưới điện, đòi hỏi độ tin cậy thấp. Đa số các UPS ngày nay đều có Software kèm theo. Giao tiếp với máy tính qua cổng COM hoặc USB. Software này cho phép kiểm soát các trạng thái hoạt động của UPS (Điện áp vào/ra, tải tiêu thụ…). Ngoài ra người ta còn có thể lập thời khoá biểu tự động. Có các loại UPS như bộ lưu điện cửa cuốn, trong hệ thống quản lý bãi xe tự động,.. Ưu điểm chính là gọn nhẹ, dễ vận hành sửa chữa.

c. Bộ lưu điện UPS Offline line Interactive

UPS line Interactive có nguyên tắc hoạt động cũng tương tự Offline nhưng có AVR (Auto Volt Range). ự động điều chỉnh điện áp (output) 220v/50Hz cấp cho thiết bị sử dụng ổn định. Trường hợp điện áp điện lưới quá cao hoặc quá thấp thì UPS Line Interactive với mạch ổn áp tự động chuyển mạch sang một nấc khác sao cho điện áp đầu ra đảm bảo đúng tải theo yêu cầu..

5. Ưu điểm - Nhược điểm của bộ lưu điện UPS

Ưu điểm

  • Không chậm trễ giữa việc chuyển đổi từ nguồn điện chính sang UPS.
  • Có thể hỗ trợ tốt hơn so với máy phát điện về thời gian đáp ứng.
  • Người tiêu dùng có thể chọn loại và kích cỡ của UPS, tùy thuộc vào lượng điện năng họ cần cung cấp cho thiết bị.
  • UPS hoạt động rất êm, không gây tiếng ồn.
  • Bảo trì hệ thống UPS rẻ hơn so với máy phát điện.

Nhược điểm

  • Không có khả năng chạy các thiết bị nặng – vì nguồn ắc quy, pin của UPS là có giới hạn.
  • Độ bền phụ thuộc vào chất lượng của ắc quy, pin. Nếu sử dụng pin không đạt tiêu chuẩn, người dùng có thể sẽ thay thế pin thường xuyên.
  • UPS có thể cần cài đặt chuyên nghiệp.

6. Ứng dụng của bộ lưu điện UPS

Tùy vào mục đích sử dụng, có thể lựa chọn các bộ lưu điện có công suất lớn hay nhỏ. Phù hợp với phạm vi sử dụng trong gia đình hoặc quy mô công nghiệp. Tuy bộ lưu điện không thể thay thế nguồn điện sử dụng. Nhưng nó giúp các thiết bị tránh được các sự cố gián đoạn, dừng hoạt động đột ngột dẫn đến hư hỏng hoặc mất dữ liệu.

Ngoài ra, hệ thống lưu điện UPS ngày càng được nâng cấp thêm các chức năng như: ổn áp, ổn tần, chống xung, lọc nhiễu, chống sét lan truyền,….Và cho phép lắp thêm ắc quy ngoài, tự chuẩn đoán lỗi, gửi báo cáo từ xa. Giúp hoạt động của các thiết bị điện tử đảm bảo hơn.

Hệ thống lưu điện UPS thường được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như: công nghệ thông tin, quốc phòng, y tế, công nghiệp,… Với các thiết bị được sử dụng rộng rãi như: máy tính, hệ thống camera an ninh, cửa cuốn, đèn chiếu sáng, hệ thống máy chủ, hệ thống máy tính văn phòng, các thiết bị máy móc trong y tế,.. Nhằm đảm bảo không làm gián đoạn đột ngột các hoạt động, giảm thiểu tổn thất và rủi ro.

7. Những điều cần lưu ý khi mua hệ thống lưu điện UPS

Vì những chức năng của hệ thống lưu điện UPS đem lại mà người dùng hiện nay rất quan tâm đối với sản phẩm này. Sau đây là những điều cần lưu ý khi mua hệ thống lưu điện UPS:

– Nên chọn sản phẩm của các thương hiệu nổi tiếng như: Apollo, Hyundai, Santak,…Nhằm đảm bảo chất lượng của sản phẩm cũng như sự tin cậy và quy trình bảo hành.

– Nên chọn những bộ lưu điện được làm từ vật liệu chắc chắn, an toàn và hiệu quả khi sử dụng.

– Lựa chọn các bộ lưu điện phù hợp dựa trên từng mục đích sử dụng. Như trong phạm vi gia đình, hay quy mô công nghiệp, công suất của các thiết bị ngoại vi. Thời gian mà các thiết bị cần cung cấp nguồn điện nếu gặp sự cố về nguồn điện.

Trên đây,  đã chia sẻ cho các bạn những kiến thức tổng quan nhất về bộ lưu điện UPS. TeHar hy vọng rằng những thông tin được cung cấp phía trên sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình nghiên cứu, học tập hay làm việc. Xin cảm ơn!

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ TECH HARMONY

📍54c Lưu Hữu Phước, P.Cầu Diễn, Q.Nam Từ Liêm, HN

☎ 0942 92 06 92

✉ sales@tehar.vn