CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1. Tổng quan bộ lưu điện thông minh. Bộ lưu điện hay còn gọi là UPS là viết tắt của từ Uninterruptible Power Supply là thiết bị cung cấp điện năng trong khoảng thời gian tương ứng với công suất thiết kế nhằm duy trì hoạt động của thiết bị điện mà không bị gián đoạn khi điện lưới gặp sự cố. Bộ lưu điện UPS này còn được gọi với cái tên khác đó là thiết bị lưu trữ điện hay bình tích điện.
Cấu tạo UPS. Bộ lưu điện UPS có cấu tạo khá đơn giản gồm 2 bộ phận chính đó là Main và Ắc quy. Ắc quy hay nguồn điện thứ cấp là loại pin có thể được tái sử dụng nhiều lần chỉ cần nạp điện cho chúng bằng cách cấp điện vào bộ sạc để sạc. Các loại Ac Quy phổ biến như Ac quy khô, Ắc Quy chì, Ắc Quy nước…Trong UPS sẽ dùng Ac Quy khô để đảm bảo độ an toàn cũng như độ bền của UPS.
Dung lượng của Ac Quy được tính bằng đơn vị Ah ( Ampe Giờ) chức năng chính của bình Ắc Quy đối với bộ lưu điện là tích điện lại. Trở lại với UPS thì bên trong Main sẽ các thiết bị chính như: Bộ chỉnh lưu, chuyển mạch Công tắc chuyển đổi Công tắc bảo vệ Mạch biến áp (Biến áp cơ) Bộ biến đổi Bộ sạc Bên ngoài bộ tích điện UPS có các phần chính sau đây: Các nút điều khiển, đèn tín hiệu Các cổng mạng kết nối Các cổng kết nối thiết bị tải Các cổng kết nối đầu vào 10 Màn hình chức năng hiển thị thông số. Trên thị trường hiện tại có khá nhiều hãng cung cấp bộ lưu điện UPS và chúng được chia làm 2 loại chính đó là: UPS offline và UPS online. UPS offline: Với bộ lưu điện UPS offline được chia làm 2 loại đó là: Offline thuần và Offline sử dụng công nghệ Line Interactive.
- UPS offline thuần: Có lẽ đây là loai UPS được dùng phổ biến nhất trên thì trường vì giá thành thấp nhất. Và đa phần số UPS đang được dùng trên thị trường là thuộc loại này. Vì giá cả hợp lý mà vẫn đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng. Nguồn điện lưới đầu vào thông qua một công tắc ngắt mạch để 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.1: Sơ đồ khối của UPS offline Nhìn qua sơ đồ này chúng ta dễ nhận ra nhược điểm của loại UPS offline: Thời gian chuyển mạch từ khi sự cố điện lưới cho đến khi nguồn pin cung cấp cho thiết bị tiêu thụ. Hiểu một cách đơn giản thế này: 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 11 đến hai “công tắc chuyển mạch” kiểu như trên dược 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. Tất nhiên là sơ đồ trên chỉ cho thấy một cách nhìn tổng thể, sơ đẳng nhất, ở dưới đây là một sơ đồ có vẻ như sẽ tốt hơn cho bạn hình dung về quá trình làm việc của UPS offline.
Ở hình này thể hiện hai trạng thái làm việc của một UPS offline thông thường (không có công nghệ Line interactive). 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 để nạp điện một cách tự động cho ắc quy. 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.
Nhược điểm của UPS offline: 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. 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. - UPS Offline sử dụng công nghệ Line Interactive.
Công nghệ Line Interactive là công nghệ tiếp theo sau công nghệ Offline, tuy không phát triển lên một tầm mới rõ ràng hơn nhưng cũng khắc phục được nhược điểm mà công nghệ Offline đang tồn tại. Điểm đặc trưng tiến triển mới của công nghệ này đó là “Ổn áp nguồn điện” và “thay đổi dạng sóng”. 12 – Ổn áp đầu ra: Nguồn điện tạo ra từ công nghệ này luôn ổn định trong ngưỡng từ 200VA – 240VAC – Dạng sóng: Thay vì sử dụng sóng vuông chuyển sang sóng Sine mô phỏng Khắc phục nhược điểm của loại UPS offline thông thường là loại UPS offline công nghệ Line interactive. Do sự tích cực hơn trong nguyên lý hoạt động nên chúng lại có giá thành cao hơn so với loại UPS offline thông thường.2: UPS Offline sử dụng công nghệ Line Interactive Ở đây, theo hình ngay phía trên, ta dễ nhận thấy rằng nhánh cung cấp điện trực tiếp cho thiết bị tiêu thụ được thông qua một biến áp tự ngẫu (sơ đồ trên vẽ thì không chính xác là biến áp tự ngẫu đâu, nhưng ta nên hiểu là biến áp tự ngẫu).
Ở đây có các trường hợp sau: 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 13 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 rằng loại UPS offline theo công nghệ line interactive này tiến bộ hơn loại UPS offline truyền thống: Chúng có thể ổn định điện áp so với việc không có một chút chức năng ổn áp nào của loại offline truyền thống như đã nói ở trên. UPS online: Khắc phục hoàn toàn các nhược điểm trên là loại UPS online, chính vì vậy mà loại UPS này thường có giá bán cao nhất so với các loại trên. Việc 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.3: Sơ đồ khối của UPS online 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 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. Các bộ lưu điện có trên thị trường. Bộ lưu điện UPS SANTAK TG500 500VA Bộ lưu điện ups Santak là sản phẩm của Tập đoàn Santak – 1 trong 5 nhà sản xuất OEM (Original Equipment Manufacturer) và ODM (Original Design Manufacturer) lớn nhất thế giới. Hiện tại, Santak sản xuất ra thị trường cả hai nhóm bộ lưu điện ups offline và ups online.
Các sản phẩm của Santak đang được chào bán ở nhiều quốc gia trên thế giới, được các tổ chức, các cơ quan tin tưởng lựa chọn. Các sản phẩm lưu điện Ups Santak được kiểm nghiệm và chứng nhận là hệ thống lưu trữ điện dữ phòng và bảo vệ nguồn điện tốt, góp phần đem lại hiệu quả tối ưu cho con người. Bộ lưu điện Santak là một trong những sản phẩm lưu tích điện được người tiêu dùng ưa chuộng sử dụng nhiều nhất hiện nay. Theo con số thống kê năm 2019, 15 đây là dòng sản phẩm bán chạy nhất ở tất cả những quốc gia có đại lý cung ứng, phân phối.
Đặc điểm nổi bật của Ups Santak Về công suất: Santak tập trung vào sản xuất các Model có công suất vừa và nhỏ Về mẫu mã, chủng loại: Mẫu mã, chủng loại rất đa dạng, đây cũng chính là một trong những điểm cộng của thương hiệu này. Về cấu tạo: các sản phẩm Ups Santak có cấu tạo tiện lợi cho người sử dụng. Về độ bền: Độ bền cao theo thời gian Về ứng dụng: UPS santak thường được sử dụng cho máy tính, cửa cuốn, tủ lạnh, vv. Bộ lưu điện Twinguard được thiết kế lưu điện dự phòng thích hợp cho máy vi tính, máy văn phòng, máy tính tiền trong siêu thị, cùng các thiết bị CNTT, điện tử khác.