UPS là viết tắt của cụm từ tiếng Anh: Uninterruptible Power Supply, nghĩa là hệ thống nguồn điện không bị gián đoạn, hay đơn giản là bộ lưu điện dự phòng giúp đảm bảo nguồn điện ổn định cho hệ thống.
Tổng quan
Cuối thế kỷ 20, các quốc gia công nghiệp phát triển có độ tin cậy cung cấp điện đạt khoảng 99.9%, tương đương với việc mất điện khoảng 8 giờ mỗi năm, chủ yếu là mất điện trong vài phút. Điều này không ảnh hưởng nhiều đến hệ thống chiếu sáng hoặc thiết bị điện cơ, nơi chất lượng điện chủ yếu được đánh giá qua điện áp và tần số.
Tuy nhiên, với hệ thống kỹ thuật số, tình hình phức tạp hơn nhiều. Đặc biệt trong công nghệ thông tin, các thiết bị số được coi là nền tảng quan trọng cho việc nâng cao sản phẩm, giảm chi phí sản xuất và tạo sự ổn định lâu dài cho xã hội.
Hệ thống máy tính yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cao hơn rất nhiều, vì mất điện chỉ trong vài mili giây có thể dẫn đến mất dữ liệu hoặc làm gián đoạn quá trình trao đổi dữ liệu, khiến hệ thống kỹ thuật số phải khởi động lại.
Phân loại
Dựa trên nhu cầu về nguồn điện liên tục và chất lượng của thiết bị, UPS hay bộ lưu điện được phân loại theo các công nghệ chính như: UPS Offline cơ bản, UPS Offline công nghệ Line-interactive, UPS Online, UPS tĩnh và UPS quay.
- UPS online: Hoạt động dựa trên cơ chế chuyển đổi kép, chuyển từ AC sang DC rồi lại từ DC sang AC. Nguồn điện được cung cấp hoàn toàn bởi UPS, đảm bảo ổn định cả về điện áp và tần số, làm cho các thiết bị được cấp điện bởi UPS gần như không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của lưới điện. UPS online cung cấp nguồn điện sạch, lọc hầu hết các sự cố từ lưới điện và hoàn toàn chống nhiễu. Điện áp ra là dạng sóng SIN và thời gian chuyển mạch gần như không có.
- UPS offline: Khi có điện lưới, UPS cung cấp điện trực tiếp cho phụ tải. Khi mất điện, UPS sẽ chuyển sang cấp điện từ ắc quy qua bộ inverter. UPS loại này thường được sử dụng cho các thiết bị đơn giản, công suất nhỏ và không quá nhạy cảm với lưới điện, yêu cầu độ tin cậy không cao. Nhiều UPS hiện nay đi kèm phần mềm giao tiếp qua cổng COM hoặc USB, cho phép theo dõi trạng thái hoạt động của UPS (như điện áp vào/ra, tải tiêu thụ) và lập thời khoá biểu tự động. Có các loại UPS như bộ lưu điện cho cửa cuốn, hệ thống quản lý bãi xe tự động... Ưu điểm chính là nhỏ gọn và dễ bảo trì.
- UPS tĩnh: Sử dụng bộ biến đổi điện tử công suất để chỉnh lưu và sạc ắc quy, lưu trữ điện năng khi hoạt động bình thường. Khi xảy ra sự cố, điện áp một chiều qua bộ nghịch lưu được chuyển thành điện áp xoay chiều và cung cấp cho các tải ưu tiên. UPS tĩnh có kích thước nhỏ gọn, phản ứng nhanh, vận hành đơn giản và có khả năng cung cấp dòng điện lớn.
- UPS quay: Sử dụng máy điện để thực hiện chức năng nghịch lưu.
Tài nguyên tham khảo
- Tất cả những gì bạn cần biết về UPS Lưu trữ 2020-07-07 tại Wayback Machine - Eaton Corporation, 2012
- Cottuli, Carol (2011), So sánh giữa UPS tĩnh và UPS quay (PDF), Schneider Electric, White Paper 92 rev. 2, truy cập ngày 7 tháng 4 năm 2012
- Rasmussen, Neil (2011), Các loại hệ thống UPS khác nhau (PDF), Schneider Electric, White Paper 1 rev. 7, truy cập ngày 7 tháng 4 năm 2012
- VanDee, Dawn (ngày 1 tháng 3 năm 1999), “Tổng hợp các tính năng của UPS quay”, EC&M, Penton Business Media, Bản gốc lưu trữ ngày 30 tháng 11 năm 2020, truy cập ngày 7 tháng 4 năm 2012