Với thời thế công nghệ phát triển sắp vươn tầm ngoài 4.0 đã có rất nhiều thiết bị công nghệ đột phá vô cùng hữu ích đối với con người. Nhắc đến những thiết bị hữu ích chúng ta phải liệt kê đến thiết bị cung cấp nguồn điện UPS.
UPS là gì?
UPS là một thuật ngữ viết tắt của cụm từ Uninterruptible power supply có nghĩa là nguồn cung cấp điện liên tục, đây là một loại hệ thống cung cấp năng lượng có chứa pin để duy trì năng lượng nhằm cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử trong trường hợp mất điện hoặc nguồn điện bị lỗi.
Thông thường, nguồn UPS giúp máy tính cá nhân (PC) hoạt động trong vài phút sau khi mất điện, cho phép bạn lưu dữ liệu trong bộ nhớ và tắt máy tính một cách thong thả nhất. Nhiều nguồn cung cấp điện liên tục hiện cung cấp một phần phần mềm cho phép bạn tự động hóa các quy trình sao lưu và tắt trong trường hợp mất điện trong khi bạn rời khỏi máy tính.
Một hệ thống UPS thường cung cấp nhiều ổ cắm, cho phép bạn duy trì nguồn điện dự phòng cho nhiều thiết bị và cũng sẽ bao gồm các ổ cắm bổ sung để bảo vệ đột biến.
Một UPS thường được sử dụng để bảo vệ phần cứng như máy tính, trung tâm dữ liệu, thiết bị viễn thông hoặc thiết bị điện khác khi sự cố mất điện đột xuất có thể gây hao tổn, tử vong hoặc gián đoạn kinh doanh nghiêm trọng trong trường hợp mất dữ liệu. UPS lớn nhất thế giới, Hệ thống lưu trữ điện pin 46 megawatt (BESS) tại Fairbanks, Alaska có thể cung cấp năng lượng cho toàn thành phố và các cộng đồng nông thôn lân cận trong thời gian mất điện ngắn.
Lịch sử UPS
Hiện nay chúng ta chưa có thống kê thực sự về người đã tạo ra UPS, khi nào nó được tạo ra và tạo ra từ đâu. Không có câu trả lời dứt khoát cho câu hỏi đó. Trên thực tế, những người trong ngành nói rằng không ai có thể tuyên bố đã tạo ra một thiết bị UPS. Một số nhà khoa học đã có lý thuyết và tiến hành nghiên cứu về chủ đề này. Ý tưởng đã tồn tại trong cộng đồng khá lâu trước khi nó được đưa ra.
UPS đầu tiên được cấp bằng sáng chế bởi một nhà khoa học tên là John Hanley, chỉ có điều nó không được gọi là Nguồn cung cấp điện liên tục vào thời điểm đó. Hanley đặt cho thiết bị cái tên cao cả đó là “Bộ máy để duy trì nguồn cung cấp năng lượng điện liên tục” (Unfailing and Uninterrupted Supply of Electrical Energy). Chúng tôi nghĩ rằng đó là một định nghĩa thích hợp của UPS nhưng là một cái tên khá cồng kềnh, nhưng từ viết tắt sẽ rất táo bạo đó là AMUUSEE – điều đó thật thú vị.
Các UPS hiện đại khác xa so với các thiết bị tồn tại trước đây. Các UPS đầu tiên bao gồm một bánh đà sẽ cung cấp các đợt dự phòng ngắn. Hệ thống quay này không hiệu quả và sẽ không thể hỗ trợ các máy chủ và bảng dữ liệu hiện đại. Rốt cuộc, UPS quay chỉ cung cấp sao lưu. Nó không cung cấp bảo vệ đột biến.
Vai trò của UPS
Vai trò chính của bất kỳ UPS nào cũng đều là cung cấp nguồn điện ngắn hạn khi nguồn điện đầu vào bị hỏng. Tuy nhiên, hầu hết các đơn vị UPS cũng có khả năng khắc phục các mức độ khác nhau về các sự cố về điện năng phổ biến:
- Điện áp tăng vọt hoặc quá điện áp kéo dài
- Giảm tạm thời hoặc duy trì điện áp đầu vào
- Độ võng điện áp
- Sự không ổn định của tần số chính
- Biến dạng sóng hài, được định nghĩa là sự khởi hành từ dạng sóng hình sin lý tưởng dự kiến trên đường dây
- Một số nhà sản xuất của các đơn vị UPS phân loại sản phẩm của họ theo số lượng sự cố liên quan đến nguồn điện cần phải giải quyết.
Các loại UPS
Có hai loại hệ thống UPS cơ bản: hệ thống điện dự phòng (SPS) và hệ thống UPS trực tuyến. UPS dự phòng là loại UPS phổ biến nhất được sử dụng cho máy tính để bàn và các thiết bị điện tử riêng lẻ khác. UPS tương tác dòng được sử dụng phổ biến hơn trong các tình huống máy chủ và doanh nghiệp nhỏ.
Hệ thống điện dự phòng (SPS) là hệ thống điện dự phòng giám sát đường dây điện và chuyển sang nguồn pin ngay khi phát hiện sự cố. Tuy nhiên, việc chuyển sang pin có thể cần vài mili giây, trong thời gian đó máy tính không nhận được bất kỳ nguồn điện nào.
Các thành phần chính của UPS
Bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu cung cấp sạc phao cần thiết cho pin và đồng thời nguồn DC ổn định thông qua liên kết DC cho biến tần. Hầu hết các đơn vị UPS được trang bị bộ chỉnh lưu bù nhiệt độ để tránh làm hỏng pin ở nhiệt độ môi trường cao. Trong vài năm qua, hầu hết các nhà sản xuất lớn đã bắt đầu cung cấp các hệ thống UPS không có máy biến áp mới với bộ chỉnh lưu mặt trước đang hoạt động.
Khối biến tần: Khối biến tần chuyển đổi điện áp liên kết DC thành đầu ra AC với điều khiển chặt chẽ về dung sai cho phù hợp với các ứng dụng tải quan trọng. Trong những năm qua, đã có một sự thay đổi lớn trong công nghệ thành phần nguồn biến tần, trong đó mới nhất là việc sử dụng IGBT với tần số chuyển mạch rất cao, thường là 2,2 kHz/ giây.
Chuyển mạch tĩnh: Một công tắc bỏ qua tĩnh là cần thiết để bảo vệ tải bằng nguồn cấp từ biến tần hoặc nguồn cung cấp tiện ích, do quá tải hoặc sự cố của UPS.
Pin: Pin (ắc quy) là một trong những thành phần chính của hệ thống UPS tĩnh. Chúng cung cấp lưu trữ cần thiết cho năng lượng dự phòng khi một tiện ích nằm ngoài mức dung sai đã thỏa thuận. Thời gian tự chủ thông thường thay đổi từ 10 đến 20 phút. Loại pin được sử dụng và các quy trình bảo trì cần thiết có ảnh hưởng đáng kể đến chi phí.
Các hệ thống UPS hiện là một phần của chuỗi giá trị đối với hầu hết các công ty vì chất lượng điện và tính sẵn có có ảnh hưởng trực tiếp đến tính liên tục của hoạt động. Trong một số trường hợp, một sự gián đoạn lớn thậm chí có thể gây nguy hiểm cho sự tồn tại của chính doanh nghiệp. Trong những năm gần đây, việc sử dụng các hệ thống UPS đã trải qua quá trình phát triển và đổi mới đáng kể.
Reply