Hoạt động của pin cung cấp điện liên tục (UPS): Cách sử dụng, các loại khác nhau và hơn thế nữa

Nguồn cung cấp điện liên tục (UPC) hoạt động như thế nào?

MỘT liên tục pcung cấp nợ (UPS), còn được gọi là pin dự phòng, cung cấp năng lượng dự phòng khi nguồn điện hàng ngày của bạn bị hỏng hoặc điện áp giảm xuống mức không thể chấp nhận được. UPS cho phép tắt máy tính và hệ thống liên quan một cách an toàn, có trật tự.  

Cấu trúc liên kết của UPS

Các cấu trúc liên kết khác nhau của UPS cung cấp phạm vi bảo vệ năng lượng chính xác. Pin thông thường UPS sẽ thuộc 3 cấu trúc liên kết như vậy: chế độ chờ, tương tác đường truyền và chuyển đổi kép.

• Chế độ chờ là cấu trúc liên kết UPS chính tối đa. Một UPS dự phòng cung cấp năng lượng dự phòng cho pin trong trường hợp xảy ra sự cố năng lượng ở một nơi không bất thường bao gồm mất điện, sụt điện áp, hoặc tăng điện áp. Khi năng lượng phần mềm đến giảm xuống dưới hoặc tăng trên phạm vi điện áp an toàn, UPS sẽ chuyển sang năng lượng pin DC và sau đó chuyển nó thành năng lượng AC để chạy hệ thống liên quan. Những kiểu máy này được thiết kế cho các thiết bị điện tử dành cho khách hàng, máy tính ở giai đoạn đầu, cấu trúc POS, cấu trúc bảo vệ và hệ thống kỹ thuật số chính khác nhau.

• Một UPS tương tác dòng bao gồm việc tạo ra các dao động năng lượng nhỏ chính xác (dưới điện áp và quá điện áp) mà không cần chuyển sang pin. Loại UPS này có một bộ biến áp tự động điều chỉnh điện áp thấp (ví dụ: mất điện) và điện áp quá mức (ví dụ: phồng) trong khi không phải chuyển sang pin. Các kiểu UPS tương tác trực tuyến thường được sử dụng cho các thiết bị điện tử tiêu dùng, PC, thiết bị chơi game, thiết bị điện tử rạp hát gia đình, hệ thống cộng đồng và các máy chủ từ phổ thông đến trung bình. Chúng cung cấp năng lượng trong suốt các hoạt động như mất điện, sụt áp, tăng điện áp hoặc quá điện áp.

• UPS chuyển đổi kép (trực tuyến) mang lại năng lượng nhất quán, sạch sẽ và gần với năng lượng tốt nhất bất kể hoàn cảnh năng lượng đến. UPS này chuyển đổi nguồn điện AC đến thành DC, sau đó lại thành AC. Các cấu trúc UPS với thế hệ này hoạt động bằng năng lượng DC được điều khiển từ xa 100% thời gian và có thời gian chuyển đổi bằng 0 do thực tế là chúng không muốn chuyển đổi sang năng lượng DC. Cấu trúc UPS chuyển đổi kép được thiết kế để bảo vệ hệ thống CNTT thiết yếu, cài đặt trung tâm dữ liệu, máy chủ tốc độ cao, cài đặt viễn thông lớn và ứng dụng gara cũng như hệ thống cộng đồng cao cấp khỏi bị hư hại do mất điện, sụt áp, tăng điện áp, quá điện áp, tăng đột biến điện áp, nhiễu tần số, biến đổi tần số hoặc méo sóng hài. 

Dạng sóng đầu ra của UPS

Cấu trúc UPS có cả đầu ra sóng hình sin hoặc sóng hình sin mô phỏng, tùy thuộc vào mô hình. 

• Đầu ra sóng hình sin: Đầu ra dạng sóng hạng nhất tối đa là sóng hình sin, đó là một dao động trơn tru, lặp đi lặp lại của năng lượng AC. Cấu trúc UPS cấp doanh nghiệp tạo ra năng lượng sóng hình sin để thực hiện hệ thống kỹ thuật số nhạy cảm. Đầu ra sóng hình sin đảm bảo rằng hệ thống sử dụng nguồn năng lượng Active PFC giờ đây không còn bị đóng khi chuyển từ năng lượng phần mềm sang năng lượng pin. 

• Đầu ra sóng hình sin mô phỏng: Một dạng sóng đầu ra sóng hình sin gần đúng. Nó sử dụng điều chế sóng xung để tạo ra sóng hình sin gần đúng theo từng bước nhằm cung cấp năng lượng dự phòng pin tiết kiệm chi phí hơn cho hệ thống không yêu cầu đầu ra sóng hình sin. Thế hệ được sử dụng để cung cấp loại năng lượng đầu ra này ít tốn kém hơn khi chế tạo và không phải là vị trí bất thường trong các cấu trúc UPS tương tác đường dây và dự phòng. 

Pin Ups được sử dụng để làm gì?

Cho dù bạn đang cấp nguồn cho hệ thống khoa học thiết yếu hay một loạt camera giám sát, hệ thống Pin UPS có thể bảo vệ bạn khỏi việc thiếu bảo hiểm trong trường hợp mất điện. UPS là viết tắt của Nguồn cung cấp điện liên tục, một thiết bị phản ứng ngay lập tức khi mất điện. Hiểu được sự khác biệt giữa các cấu trúc đó sẽ giúp bạn đưa ra các lựa chọn thay thế phù hợp cho nhu cầu năng lượng của mình. 

Pin Ups được thiết kế để làm gì?  

Tiện ích pin UPS là giải pháp thay thế giữa nguồn cung cấp năng lượng chính và năng lượng dự phòng của bạn. Vấn đề là mặc dù có sẵn pin dự phòng hoặc máy phát điện, nó vẫn có thể mang nhiều quả mìn vào thiết bị của bạn để giải quyết tình trạng thiếu nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu của bạn và bắt đầu rút ra khỏi nguồn cung cấp thương mại của bạn. Trong bệnh viện, ngân hàng và các cơ quan thiết yếu khác, vài phút quý giá đó có thể là ký ức về sự sống và cái chết. UPS được thiết kế để khắc phục sự cố này bằng cách sử dụng phản hồi ngay lập tức, cung cấp năng lượng lớn cho thiết bị, sau đó xử lý mọi việc cho thiết bị dự phòng của bạn ngay khi nó hoạt động. 

Ba loại nguồn điện liên tục (UPS)

Có 3 loại pin quan trọng nhất được sử dụng trong các thành phần năng lượng liên tục: Niken-Cadmium, Axit chì và Lithium-Ion. Không có một thế hệ pin UPS “tốt” nào cả - việc lựa chọn phải được thực hiện theo từng trường hợp cụ thể.

  1. Pin UPS axit chì

UPS hỗ trợ chì là một loại pin, bao gồm 8 cell mắc nối tiếp, cung cấp năng lượng cho một quạt công nghiệp chạy bằng điện. Pin này được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong các phương tiện công nghiệp/vận tải như cần cẩu, xe tải và máy kéo. Pin chứa chì cũng có thể được sử dụng để cấp nguồn cho động cơ điện. Pin chứa chì đã được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau từ những năm 1850 và ngày nay chúng được sử dụng trong một số ứng dụng khác nhau. Mặc dù pin hỗ trợ chì rất mạnh nhưng chúng phải được cân bằng cẩn thận và phải được giữ ở nhiệt độ mát.

Lead-sid có một sản phẩm mới giúp bạn bảo quản pin trong khi vận chuyển. Đây là hộp pin axit chì dày 2 mm, được bọc kín hoàn toàn; nó phù hợp an toàn với hầu hết các ngăn chứa ắc quy của xe. Nắp được làm bằng nhựa, hộp được sơn một lớp sơn bền chắc, chống mài mòn. Điều này có ý nghĩa gì với bạn, ngoài hộp?

Pin axit chì có nhiều loại khác nhau:

• Axit chì được điều chỉnh bằng van (VRLA)

Còn được gọi là Axit chì kín (SLA), đây là loại vị trí tối đa không có gì bất thường được quan sát thấy trong các cấu trúc UPS tiên tiến. Chúng thường có thời hạn sử dụng 5 hoặc 10 năm và được bảo quản tốt trong phòng khô ráo, được quản lý khí hậu ở nhiệt độ 20-25°C.

Pin VRLA được đóng kín bên trong một hộp có van thoát ra để phóng nhiên liệu nếu ứng suất bên trong nhận quá nhiều, do đó có thuật ngữ "van điều chỉnh". Vì chúng được niêm phong nên chúng có thể được lắp đặt theo chiều dọc hoặc chiều ngang, do đó thích hợp để sử dụng bên trong ngăn chứa pin, khay gắn giá đỡ hoặc kệ bên ngoài.  

Có các kiểu thành phần chất điện phân quan trọng nhất được sử dụng trong pin VRLA UPS: Thảm thủy tinh hấp thụ (AGM), trong đó chất điện phân được giữ trong một thiết bị tách thủy tinh sợi nhỏ xốp; và Gel, được chế tạo từ hỗn hợp axit sulfuric và silica. Việc tạo ra AGM là tiêu chuẩn cho pin UPS do giá trị giảm, điện trở trong giảm và tốc độ nạp/xả tốt hơn.

Để so sánh, VRLA nhồi gel có điện trở bên trong tốt hơn, điều này khiến nó ít thích hợp hơn cho việc xả sạc quá mức vốn không phải là điều bất thường với các hệ thống UPS. Nó mang lại lợi ích ở phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn nhiều (-40°C đến +55°C) và kéo dài thời gian tồn tại của bố cục.

Pin ô tô Axit chì (VLA) có lỗ thông hơi có kích thước bằng pin máy tính xách tay. Chúng thường có kích thước gấp 3 hoặc 4 lần pin axit chì. Chúng có định mức 12 volt tiêu chuẩn và có thể làm mọi thứ mà pin axit-chì của bạn có thể làm.

• Pin axit chì có lỗ thông hơi (VLA)

Pin axit chì có lỗ thông hơi là một trong những loại pin chính trong các ứng dụng tự động hóa gia đình hiện đại. Pin axit chì có lỗ thông hơi thường được tìm thấy trong thiết bị giám sát trẻ em, hệ thống an ninh cũng như hệ thống âm thanh và ánh sáng. Mặc dù những loại pin như thế này đáng tin cậy nhưng chúng không hề rẻ và cuối cùng chúng sẽ cần được thay thế. Vì những lý do này và để tránh hết pin nhanh, bạn nên thay pin thường xuyên. Việc xả pin đúng cách sẽ đảm bảo rằng pin của bạn có tuổi thọ cao.

Trước đây, pin axit chì có lỗ thông hơi là một mặt hàng rất phổ biến. Chúng cực kỳ rẻ và có khả năng cung cấp nhiều năng lượng với chi phí rất thấp. Thật không may, VLA giờ đã là quá khứ. Ngày nay, hầu hết các nhà sản xuất đều cung cấp loại pin chất lượng cao hơn. Mặc dù đây vẫn là một lựa chọn tuyệt vời cho những người muốn tiết kiệm tiền nhưng điều quan trọng cần nhớ là không thể sử dụng loại pin cũ hơn trong thời gian dài. Điều này có thể có nghĩa là pin cuối cùng sẽ cần được thay thế sớm hơn nếu có VLA.

  2. Pin UPS Niken-Cadmium

Pin Niken-Cadmium (NiCd) đã từng là lựa chọn phổ biến cho việc lắp đặt viễn thông, đồng thời chúng vẫn được sử dụng cho các hệ thống UPS ở những nơi có nhiệt độ môi trường rất cao, đặc biệt là Trung Đông.

Các điện cực của pin được làm từ niken hydroxit ở tấm cực lớn và cadmium hydroxit ở tấm đế.

NiCds mang lại lợi ích cho thời gian tồn tại của bố cục là 20 năm, khả năng chịu được giới hạn nhiệt độ môi trường xung quanh rất lớn (-20°C đến +40°C), chu kỳ tồn tại cao và khả năng chịu phóng điện sâu.

Mặt khác, pin NiCd UPS có giá cao hơn nhiều so với loại VRLA thông thường. Và bởi vì niken và cadmium là những vật liệu độc hại, điều này khiến cho các phương pháp xử lý và tái chế khi ngừng cung cấp có giá rất cao.

Điều này đặc biệt đúng ở những quốc gia có quy định và quy định nghiêm ngặt về môi trường, bao gồm cả Vương quốc Anh.

  3. Pin UPS Lithium-Ion

Pin Lithium-Ion (Li-Ion) từ lâu đã được sử dụng trong các thiết bị kỹ thuật số như máy tính xách tay và điện thoại thông minh, đồng thời chúng hiện là nhân tố trung tâm trong sự bùng nổ của xe điện. Nhưng ngày nay, chúng đang ngày càng trở thành sự lựa chọn khả thi cho các thành phần năng lượng liên tục và các hệ thống lưu trữ điện khác nhau, cùng với việc khai thác năng lượng từ công nghệ điện tái tạo như gió hoặc mặt trời.

Lợi ích của Li-Ion bao gồm độ tin cậy tốt hơn so với pin VRLA/SLA thông thường nhờ hệ thống điều khiển và theo dõi pin tích hợp, xem xét từng ký tự di động để biết bất kỳ sự thay đổi nào trong hiệu suất tổng thể.

Một ưu điểm khác của pin Lithium-Ion UPS là chúng nhỏ hơn và nhẹ hơn đáng kể do mật độ năng lượng tốt hơn đáng kể. Chúng cũng có thời gian tính phí nhanh hơn, chu kỳ dài hơn và ít nhất là tăng gấp đôi thời gian tồn tại của nhà cung cấp so với VRLA/SLA.

Mặc dù giá pin Li-Ion UPS giảm trong những năm gần đây, nhưng mức giá ban đầu mong muốn cao hơn nhiều so với các giải pháp thay thế.

Tuy nhiên, sự tồn tại của nhà cung cấp càng lâu thì chi phí vốn ứng trước càng ổn định. Li-Ion tạo ra ít nhiệt hơn và có thể hoạt động ở nhiệt độ tốt hơn, có nghĩa là chúng không cần nhiều điều hòa không khí, điều đó có thể giảm chi phí làm mát. 

Sẵn sàng để biết!

Phạm vi sản phẩm rộng của chúng tôi bao gồm các dòng 2V, 4V, 6V, 12V phù hợp cho Hệ thống UPS, Hệ thống năng lượng mặt trời, Hệ thống an ninh và báo động, Hệ thống viễn thông, Nguồn điện khẩn cấp. Chúng tôi đang sản xuất hơn 240 mẫu pin có dung lượng từ 0,8AH đến 3000AH.