Bộ lưu điện ups là gì? Phân loại bộ lưu điện ups

An Ntech - 28/02/2017 - 0 bình luận

Bộ lưu điện ups là gì? Phân loại các thiết bị lưu điện ups
Bộ lưu điện hay còn gọi là UPS, là một khái niệm còn khá mới mẻ với rất nhiều người. Vì thế chúng tôi sẽ có một bài giới thiệu chi tiết về bộ lưu điện ups, chức năng và kinh nghiệm sử dụng bộ lưu điện ups tới bạn đọc.

Ở Việt Nam, bộ lưu điện UPS được mọi người sử dụng với nhiều tên gọi như: thiết bị lưu điện, bộ lưu điện hay cục lưu điện... Ngay từ cái tên đã cho chúng ta hiểu đây là các thiết bị giúp lưu trữ điện khi mất điện, hoặc tích điện để sử dụng ở những nơi không thể kéo điện lưới. Hiện nay bộ lưu điện ups được chia thành 3 loại chính theo chức năng công dụng làm việc của chúng gồm: UPS offline, UPS offline công nghệ Line interactive và UPS online. Nếu trong công việc cần lựa chọn một bộ lưu điện ups thì bạn sẽ lựa chọn loại nào? Công suất ra sao để đạt hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất!

Kinh nghiệm chọn mua bộ lưu điện ups hợp lý


Trong bài viết này chúng tôi sẽ giải thích chi tiết cho các bạn biết về bộ lưu điện ups. Các loại ups hiện nay có trên thị trường Việt Nam. Cách lựa chọn và sử dụng sao cho hợp lý nhất. Trước tiên chúng ta cùng tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện ups.


I.  NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ LƯU ĐIỆN UPS


Nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện ups không có gì quá phức tạp, Chúng ta chỉ cần hiểu nôm na rằng bên trong bộ lưu điện ups có bộ ắc quy tích trữ điện năng. Khi cần sử dụng thì điện năng được tích trong ắc quy sẽ được kết nối với máy móc hoặc hệ thống điện để sử dụng. Nhưng nếu như thế thôi thì tại sao không dùng luôn ắc quy mà phải sử dụng bộ lưu điện ups? Ở phần sau của bài viết chúng tôi sẽ giải thích cho các bạn hiểu rõ hơn về những điều này!


Bộ lưu điện ups tích trữ năng lượng bằng bình ắc quy
Bên trong mỗi một thiết bị lưu điện ups đều có ít nhất một bình ắc quy. Mỗi dòng máy sẽ được trang bị một loại ắc quy riêng. Công suất càng lớn thì càng cần nhiều ắc quy và công suất ắc quy càng cao. Chúng ta có thể áp dụng công thức dưới đây để tính ắc quy sử dụng cho bộ lưu điện:


 Công suất phát của ắc quy tính theo P (công suất, W) = U ( điện áp, V) x I (dòng điện, A)
 

Nhưng vấn đề đặt ra là có phải tất cả các bộ lưu trữ điện đều sử dụng công thức trên… Không hẳn vì thế mới chia ra thành 3 loại ups chính. Chúng ta cùng tìm hiểu thêm về cách thức phân loại ups.


II.  PHÂN LOẠI BỘ LƯU ĐIỆN UPS


Bộ lưu điện ups trên thực tế có rất nhiều cách phân loại khác nhau. Nhưng thông dụng nhất chúng ta có thể chia ra làm 3 loại chính gồm: UPS Offline (đơn thuần), UPS Offline với công nghệ Line-interactive, UPS Online. (Trên thực tế còn 2  loại khác nữa là: UPS tĩnh, UPS quay thì có lẽ rằng chúng không sử dụng các nguyên lý như loại UPS phổ thông dùng trong dân dụng nên ít được nhắc tới. Chúng ta sẽ tìm hiểu 2 loại đó trong một bài phân tích khác).


1. Bộ lưu điện ups offline


Hiện nay trên thị trường, bộ lưu điện ups offline được sử dụng rất nhiều. Nguyên nhân chính có lẽ do giá thành rẻ và đáp ứng gần đủ các nhu cầu của người sử dụng.
Để chi tiết hơn chúng tôi sẽ đưa ra sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện ups offline. 

Sơ đồ hoạt động bộ lưu điện ups offline
 

Nhìn vào sơ đồ trên chúng ta có thể thấy rõ nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện ups offline như sau:
•    Nguồn điện lưới đầu vào thông qua một công tắc ngắt mạch (được ghi chữ "bypass" trong sơ đồ) đến với đường đầu ra.
•    Nguồn điện từ pin được chuyển đổi thành điện áp xoay chiều theo tham số phù hợp với nguồn điện địa phương.
•    Khi mất điện lưới, hệ thống ắc quy cung cấp cho mạch điện giao động để chuyển thành dòng điện xoay chiều tiếp tục cung cấp cho thiết bị tiêu thụ.
Qua những phân tích trên nếu là một người am hiểu về kỹ thuật có lẽ bạn cũng nhận ra bộ lưu điện ups offline có những điểm hạn chế như: 
-    Thời gian chuyển mạch từ khi sự cố điện lưới cho đến khi nguồn pin cung cấp cho thiết bị tiêu thụ. Chúng ta có thể hiểu đơn giản rằng: Công tắc ngắt điện khỏi nguồn lưới để chuyển sang dùng điện từ pin phải đảm bảo khi ngắt hoàn toàn ra khỏi lưới điện mới được phép cung cấp điện từ bộ inverter (trên thực tế thì các UPS này có đến hai "công tắc chuyển mạch" kiểu như trên được điều khiển cùng lúc - trong kỹ thuật thường gọi là "rơ le") bởi nếu không dòng điện cung cấp từ pin sẽ phải cấp cho cả lưới điện địa phương - và cũng như máy phát điện, hệ thống sẽ hư hỏng vì quá tải.
•    Ở trạng thái lưới điện ổn định thì nguồn tiêu thụ sử dụng điện trực tiếp của lưới điện. UPS lúc này chỉ sử dụng một bộ nạp (charger) để nạp điện một cách tự động cho ắc quy mà thôi.
•    Khi điện áp lưới điện không đảm bảo (quá cao, quá thấp) hoặc mất điện thì lúc này mạch điện chuyển sang dùng điện cung cấp ra từ ắc quy và bộ inverter.
Qua nguyên lý được phân tích như trên thì ta thấy rằng thời gian cung cấp điện cho thiết bị tiêu thụ vì thế mà bị gián đoạn. Sự gián đoạn này gây ra việc cung cấp nguồn điện không ổn định tại phía các thiết bị tiêu thụ:
Một số máy tính bị tắt do nguồn máy tính (PSU) thuộc loại chất lượng thường hoặc công suất thấp, có khả năng tích điện tại tụ đầu nguồn đầu vào thấp so với nhu cầu công suất của các linh kiện trên máy tính, nên thời gian chuyển mạch của UPS đã gây dừng sự hoạt động của PSU. Rất nhiều người đã gặp điều này nhưng lại đổ lỗi cho chiếc UPS của họ - và họ có thể mang đi bảo hành rồi lại bị trả lại bởi vì kỹ thuật viên nơi bán đã kiểm tra và thấy chúng chẳng bị làm sao cả
Cũng qua sơ đồ, ta thấy rằng UPS offline không có công dụng ổn áp khi chúng sử dụng điện lưới bình thường - bởi đơn giản khi không có sự cố về lưới điện thì các thiết bị phía sau UPS đơn thuần được nối trực tiếp với lưới điện thông qua rơ le (phần bypass trong sơ đồ trên). Có vẻ như nhiều người cho rằng UPS luôn tích hợp sẵn công dụng ổn áp phải không? Đúng là nó có tính năng ổn áp, nhưng không phải loại UPS offline này - mà là loại UPS online mà bạn sẽ xem ở phần dưới.


2. Bộ lưu điện UPS offline với công nghệ Line interactive


Hiểu rõ những nhược điểm của bộ lưu điện ups offline. Các bộ lưu điện ups sử dụng công nghệ Line interactive đã hoàn toàn loại bỏ được những thiếu sót này. Nhưng do được tích hợp công nghệ Line interactive nên giá thành của nó cũng sẽ cao hơn các loại ups offline thông thường?

Với công nghệ mới Line interactive thì bộ lưu điện ups offline đã có nhiều cải tiến đáng kể:
•    Trong trường hợp điện áp cấp vào UPS bình thường, có nghĩa là chúng xấp xỉ thông số đầu ra ở lưới điện địa phương của bạn thì mạch UPS hoạt động như khung hình phía trên-bên trái. có nghĩa rằng biến áp tự ngẫu lúc này có số vòng dây sơ cấp bằng thứ cấp, do đó không có sự can thiệp nào vào điện áp đầu ra - và UPS hoạt động giống như loại UPS offline thông thường.
•    Trong trường hợp điện áp của lưới thấp hơn so với điện áp chuẩn, biến áp tự ngẫu sẽ chuyển mạch sang một nấc khác, làm cho điện áp đầu ra đảm bảo đúng thông số yêu cầu. Trong trường hợp điện áp của lưới điện cao hơn so với thông số chuẩn thì trường hợp này cũng vậy.
•    Trong trường hợp mất điện lưới UPS offline công nghệ Line interactive sẽ chuyển các mạch giống như loại UPS thông thường: tức là chúng ngắt nhánh đi qua biến áp tự ngẫu và chuyển sang sử dụng nhánh ắc quy với inverter.
Rõ ràng bộ lưu điện UPS offline áp dụng công nghệ line interactive sẽ  có nhiều cải tiến đáng kể so với loại UPS offline truyền thống: Chúng có thể ổn định điện áp thông qua các rơ le. Rơ le này do các mạch điện của UPS điều khiển.


3. Bộ lưu điện UPS online


Bộ lưu điện ups online là loại hoàn toàn khắc phục triệt để các nhược điểm của dòng ups offline. Chính vì thế mà bộ lưu điện ups online luôn có giá cao nhất so với các loại ups khác.
Dưới đây là sơ đồ nguyên lý làm việc của ups online:

Qua sơ đồ chúng ta có thể thấy rằng viếc cấp điện cho thiết bị tiêu thụ là hoàn toàn liên tục khi có sự cố về lưới điện.
Hãy thử phân tích sơ đồ dưới góc độ người sử dụng như sau:
Nguồn điện lưới lúc này không cung cấp điện trực tiếp cho các thiết bị, mà chúng được biến đổi thành dòng điện một chiều tương ứng với điện áp của ắc quy. Ở đây trong mạch đã thể hiện sự cung cấp điện từ ắc quy và chính từ lưới điện đến bộ inverter để biến đổi thành điện áp đầu ra phù hợp với thiết bị sử dụng.
Như vậy, có thể thấy rằng trong bất kỳ sự cố nào về lưới điện thì UPS online cũng có thể cung cấp điện cho thiết bị sử dụng mà không có một thời gian trễ nào. Điều này làm cho thiết bị sử dụng rất an toàn, và ổn định.
UPS online sẽ luôn luôn ổn định điện áp đầu ra bởi cũng theo mạch thì điện áp đầu vào lúc này được biến đổi xuống mức điện áp ắc quy và chúng có công dụng như một ắc quy có dung lượng lớn vô cùng (nếu không bị sự cố lưới điện), mạch inverter [3] sẽ đóng vai trò một bộ ổn định điện áp. Vì vậy chỉ với các loại UPS online mới có công dụng ổn áp một cách triệt để.


Nếu như vậy, bạn nhận thấy có cần thiết sử dụng một chiếc UPS cho các máy tính xách tay hay không? Tôi nghĩa là không cần thiết, bởi có vẻ như mỗi chiếc máy tính xách tay có pin còn làm việc tốt thì phần cấp điện chính cho bo mạch chủ và các thiết bị khác làm việc sẽ luôn giống như một chiếc UPS online.
 

Viết bình luận của bạn

Bài viết liên quan

Top
Sale

Không sẵn có

Hết hàng