Bộ lưu điện là thiết bị an toàn quan trọng trong mạng lưới điện hiện nay, ứng dụng ở đa dạng lĩnh vực như lưới điện công nghiệp, bệnh viện, hộ gia đình,… Sử dụng UPS lưu điện giúp duy trì hoạt động liên tục của các thiết bị, máy móc điện, tránh tình trạng hư hỏng hoặc mất dữ liệu khi có sự cố điện lưới. Vậy bộ lưu điện UPS là gì?

1/ Bộ lưu điện UPS là gì?

Khái niệm bộ lưu điện UPS (tên tiếng anh là Uninterruptible Power Supply) là thiết bị có khả năng lưu trữ điện dự phòng để cấp cho mạng lưới thay cho nguồn điện trong trường hợp xảy ra sự cố như: mất điện, tăng giảm điện áp đột ngột, điện chập chờn,… Tùy vào công suất mà bộ lưu điện có khả năng duy trì hệ thống lưới điện trong khoảng thời gian nhất định chờ đến khi các thiết bị được tắt đúng cách hoặc để máy phát điện hoạt động.

Sử dụng UPS giúp bảo vệ các thiết bị điện tránh tình trạng hư hỏng khi xảy ra sự cố lưới điện và lưu trữ kịp thời thông tin dữ liệu quan trọng. Do vậy hiện nay bộ lưu điện được lắp đặt ở khá nhiều hệ thống lưới điện, đặc biệt là các lĩnh vực như nhà máy sản xuất, bệnh viện, trung tâm dữ liệu, nghiên cứu hay cả ở hộ gia đình. Hiện nay trên thị trường cũng có nhiều hãng sản xuất bộ UPS như Cyber Power, APC, Hyundai, Santak,… đa dạng chủng loại, thiết kế và công suất.

2/ Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện UPS

Hệ thống UPS là gì? Hệ thống UPS được cấu tạo từ 2 bộ phận chính là bộ main và ắc quy. Trong đó ắc quy (Battery) có vai trò lưu trữ điện năng, bộ main gồm các bộ phận cấu tạo sau:

• Bộ chỉnh lưu (Rectifier): có vai trò chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều.
• Bộ nghịch lưu (Inverter): có vai trò chuyển dòng điện một chiều thành dòng xoay chiều.
• Bộ sạc (Charger): dùng để nạp nguồn điện cho ắc quy
• Bộ biến đổi, mạch biến áp, công tắc chuyển đổi, công tắc bảo vệ,…

Dòng điện trong mạng lưới là dòng điện xoay chiều, trong khi đó dòng điện chạy trong hệ thống UPS là dòng điện một chiều. Vì thế cần có bộ chuyển đổi dòng xoay chiều – một chiều để tạo dòng điện vào – ra phù hợp. Dòng điện ra điện lưới được hệ thống lưu điện UPS cung cấp thông thường là 220V/380V, tần số 50/60Hz.

Nguyên lý hoạt động máy UPS là gì? Có nhiều loại UPS bộ lưu điện khác nhau nhưng nguyên lý hoạt động là giống nhau, hệ thống UPS được lắp đặt trực tiếp vào hệ thống lưới điện và hoạt động như sau:

Ắc quy là bộ phận lưu trữ điện, khi nhận diện mạng lưới điện gặp sự cố sẽ cung cấp nguồn điện dự phòng cho hệ thống, duy trì nguồn điện liên tục cho các thiết bị điện. Các chế độ hoạt động của UPS như sau:

2.1/ Hoạt động ở chế độ Inverter

Ở chế độ Inverter, hệ thống lấy nguồn điện trực tiếp từ lưới điện, đưa qua bộ lọc, chỉnh lưu vào bo mạch Inverter với mục đích chuyển dòng DC một chiều thành AC xoay chiều. Tác dụng của bộ lưu điện UPS lúc này là ổn định dòng điện cung cấp cho hệ thống.

2.2/ Hoạt động ở chế độ ắc quy

Khi nguồn lưới điện mất hoàn toàn, bộ lưu điện chuyển sang chế độ ắc quy hoạt động. Ắc quy sẽ cấp nguồn điện một chiều qua bộ nghịch lưu chuyển thành dòng AC xoay chiều thay thế cho nguồn điện của mạng lưới.

Bộ lưu điện cấp nguồn điện cho hệ thống khi có sự cố qua ắc quy

Công dụng của bộ lưu điện lúc này giống như một nguồn điện dự phòng. Thời gian chuyển mạch rất ngắn xấp xỉ bằng 0ms trong mức chấp nhận của các thiết bị điện, giúp duy trì hoạt động của chúng trong thời gian chờ máy phát điện hoặc để được tắt đúng cách.

2.3/ Hoạt động ở chế độ ECO hiệu suất cao

Nguyên lý bộ lưu điện chế độ ECO là dùng điện của nguồn lưới sạc cho ắc quy, đồng thời đường dẫn bypass và Inverter được bật cùng lúc để cấp dòng điện ổn định cho hệ thống. Bộ lưu điện hoạt động trong chế độ ECO có hiệu suất cao nhất.

2.4/ Hoạt động ở chế độ bypass

Chế độ bypass được bật khi bộ inverter bị sự cố hoặc quá tải trong khi nguồn điện lưới vẫn còn. Lúc này UPS lấy nguồn điện lưới trực tiếp cấp cho thiết bị điện, chế độ này được bật bằng tay hoặc qua bộ static bypass tùy vào cấu tạo của bộ lưu điện.

3/ Chức năng và công dụng của bộ lưu điện UPS là gì?

Chức năng của bộ lưu điện UPS giống như thiết bị an toàn giúp duy trì nguồn điện ổn định cung cấp cho các thiết bị điện trong hệ thống trong trường hợp nguồn điện mạng lưới bị gián đoạn, chập chờn. Khác với nguồn phụ, máy phát hay các hệ thống điện khẩn cấp, UPS có khả năng cung cấp nguồn điện tức thời với thời gian chuyển mạch xấp xỉ 0ms.

Tùy vào công suất của UPS mà thời gian duy trì hệ thống điện hoạt động khi xảy ra sự cố mất hoàn toàn là khác nhau, từ vài phút đến 15 phút. Thời gian này đủ để bật các thiết bị cung cấp điện như máy phát, nguồn phụ hoặc tắt thiết bị điện đúng cách, tránh hỏng hóc hoặc mất dữ liệu quan trọng.

4/ Tại sao cần sử dụng UPS bộ lưu điện?

• Duy trì ổn định dòng điện trong trường hợp lưới điện bị chập chờn, sự cố.
• Duy trì hoạt động của thiết bị điện.
• Giúp ổn áp, chống xung, lọc nhiễu, ổn tần,… bảo vệ thiết bị điện.
• Lưu trữ dữ liệu quan trọng không bị mất do sự cố điện lưới.
• Ngăn ngừa hỏng hóc thiết bị, tăng hiệu quả kinh tế.

Nhờ chức năng của hệ thống UPS là bảo vệ thiết bị điện và dữ liệu trong trường hợp sự cố lưới điện mà thiết bị này được dùng phổ biến trong các hệ thống lưới điện gia đình, công ty, bệnh viện, nhà máy sản xuất,… nhằm bảo vệ riêng các thiết bị điện quan trọng. Đặc biệt là thiết bị văn phòng, thiết bị viễn thông công nghệ cao, hệ thống máy tính, thiết bị sản xuất quan trọng,…

5/ Phân loại bộ lưu điện UPS:

Phân loại UPS lưu điện là gì? Trên thị trường hiện có khá nhiều đơn vị sản xuất bộ lưu điện UPS có công suất, công nghệ,… riêng. Tuy nhiên có thể phân loại bộ lưu điện thành 3 dòng chính theo chức năng và mục đích sử dụng bao gồm:

5.1/ UPS Offline

Nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện UPS Offline có 2 chế độ đơn giản:

• Khi có nguồn điện lưới, UPS Offline đưa thẳng nguồn điện lưới đến các thiết bị điện trong hệ thống.
• Khi mất điện UPS Offline chuyển mạch cung cấp điện từ ắc quy qua bộ Inverter cung cấp cho thiết bị điện.

Ưu điểm của UPS Offline là gọn nhẹ, dễ sửa chữa và vận hành, thường dùng trong hệ thống cửa cuốn, bãi xe tự động,… Quản lý hoạt động của UPS Offline thường có phần mềm Software riêng có cổng giao tiếp với máy tính, người dùng có thể bật, tắt UPS, kiểm soát tải tiêu thụ, điện áp ra vào,…

Bộ lưu điện UPS dùng để làm gì? Do chế độ hoạt động đơn giản nên UPS Offline chủ yếu ứng dụng trong các hệ thống điện công suất nhỏ, ít nhạy cảm với dòng điện, gồm các thiết bị điện đơn giản.

5.2/ UPS Online

Khác với UPS Offline, nguyên lý làm việc của bộ lưu điện UPS Online là theo nguyên tắc chuyển đổi kép: AC sang DC và ngược từ DC sang AC. Vì vậy tác dụng bộ lưu điện UPS Online không đơn thuần cung cấp điện cho mạng lưới khi gặp sự cố mất điện mà còn đảm bảo nguồn điện sạch.

• Ổn định nguồn điện cung cấp cho thiết bị điện (kể cả nguồn điện từ mạng lưới và từ UPS) cả về tần số và điện áp.
• Cách ly thiết bị điện hoàn toàn khỏi sự nhiễu hay chập chờn của lưới điện.
• Cung cấp nguồn điện sạch, chống nhiễu hoàn toàn.

UPS Online có thời gian chuyển mạch gần như bằng 0ms, cung cấp điện áp hình Sin hoàn hảo. Bộ lưu điện có tác dụng gì? Trong các loại bộ lưu điện thì UPS Online là hoạt động tối ưu nhất, hoạt động linh hoạt trong các trường hợp, phù hợp với cả các thiết bị điện nhạy cảm, rất nhạy cảm với dòng điện. Vì thế giá thành của UPS Online cũng cao nhất, chuyên dùng cho các hệ thống điện lưới và thiết bị điện giá trị cao, nhạy cảm với nguồn điện.

5.3/ UPS Line Interactive

UPS Line Interactive thực chất vẫn là UPS Offline nhưng khắc phục được nhược điểm của bộ UPS Offline truyền thống. Công dụng bộ lưu điện này tốt hơn nhờ tích hợp công nghệ Line – Interactive hiện đại, nhiều tính năng hơn nhưng giá thành cũng cao hơn.

Thành phần bộ lưu điện UPS Line Interactive quan trọng là biến áp tự ngẫu có tác dụng thay đổi hoạt động của UPS Line Interactive dựa trên cảm ứng nguồn điện, cụ thể như sau:

• Trường hợp điện áp cấp vào UPS bình thường, đáp ứng chuẩn đầu ra 220V thì không có sự can thiệp nào, UPS Line Interactive hoạt động giống với UPS Offline.
• Trường hợp điện áp cấp vào thấp hoặc cao hơn điện áp chuẩn, biến áp tự ngẫu sẽ chuyển mạch điều chỉnh điện áp ra đúng chuẩn.
• Trường hợp mất điện, công nghệ Line Interactive của UPS chuyển sang quy trình hoạt động ngắt nhánh đi qua biến áp tự ngẫu, sử dụng điện ắc quy với Inverter.

Mỗi loại bộ lưu điện UPS đều có nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm riêng. Người dùng tùy theo mục đích sử dụng, đặc điểm hệ thống lưới điện mà lựa chọn dòng sản phẩm phù hợp để tối ưu hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất.

>>> Xem thêm: So sánh sự khác nhau giữa bộ lưu điện UPS Online và UPS Offline

6/ Những câu hỏi thường gặp và kinh nghiệm khi chọn mua bộ lưu điện phù hợp

6.1/ Cách tính công suất UPS cần mua

Để tính công suất UPS cần mua để sử dụng hiệu quả, tối ưu nhất, các bước như sau:

Bước 1: Lựa chọn các thiết bị điện ưu tiên trong trường hợp có sự cố lưới điện, sử dụng UPS để duy trì mạng lưới. Nên ưu tiên thiết bị điện thật sự cần thiết, tránh sử dụng cho các thiết bị tiêu thụ điện lớn như máy lạnh, điều hòa, động cơ, quạt,…

Bước 2: Xác định thời gian mong muốn lưu trữ điện: 15 phút, 30 phút, 1 giờ,… dựa trên đặc điểm các thiết bị điện và hệ thống.

Bước 3: Tính tổng công suất tải bằng tổng công suất các thiết bị điện ưu tiên. Lưu ý một số thiết bị tải có dòng khởi động lớn thì công suất tính phải gấp 2 – 3 lần so với công suất tải thực tế.

Bước 4: Áp dụng công thức tính sau để tính công suất của UPS cần sử dụng: AH = (T * W) / (V * PF)

Trong đó:

• AH là công suất của UPS (đơn vị Ampe giờ).
• T: thời gian lưu trữ điện mong muốn (giờ).
• W: Tổng công suất tải (W).
• V: Điện áp định mức đầu vào UPS (V).
• PF: Hệ số cố định công suất chuyển đổi.

6.2/ Có thể cắm bao nhiêu thiết bị vào UPS

Các nhà sản xuất không khuyến cáo cụ thể giới hạn thiết bị cắm vào UPS, tuy nhiên cần hiểu công suất của bộ lưu điện và điện năng lưu trữ trong ắc quy có giới hạn. Để UPS hoạt động hiệu quả nhất khi có sự cố điện, chỉ nên cắm những thiết bị điện thực sự cần thiết, nhạy cảm với sự thay đổi của dòng điện và cần được bảo vệ, duy trì hoạt động liên tục.

Không nên cắm các thiết bị điện có công suất lớn và không cần thiết như điều hòa, máy lạnh, máy in, quạt,… Cắm càng nhiều thiết bị điện không cần thiết vào UPS sẽ khiến thời gian sử dụng càng ngắn, không đủ để bạn tắt máy, sao lưu dữ liệu hoặc chờ máy phát điện, nguồn phụ hoạt động.

6.3/ Bộ lưu điện dùng được bao lâu? Cách tính thời gian backup của bộ lưu điện

Bộ lưu điện dùng được bao lâu còn tùy thuộc vào công suất của thiết bị cũng như mức độ tiêu thụ điện năng của các thiết bị điện trong hệ thống. Kinh nghiệm chọn bộ lưu điện là cần tính toán thời gian backup phù hợp để đạt hiệu năng sử dụng tốt nhất, tránh ảnh hưởng tới hệ thống khi có sự cố lưới điện.

Thực tế thời gian duy trì cấp điện của UPS theo yêu cầu của khách hàng thường là 15 phút, 30 phút, 2 giờ, 3 giờ hoặc lâu hơn. Khi tư vấn lắp đặt hệ thống bộ lưu điện UPS, VTech hỗ trợ tính toán thời gian backup của bộ lưu điện thực tế như sau: T = ( AH * (V * PF) ) / W

Trong đó:

• T: thời gian lưu trữ điện mong muốn (giờ).
• AH là công suất của UPS (Ampe giờ).
• V: Điện áp định mức đầu vào UPS (V).
• PF: Hệ số cố định công suất chuyển đổi.
• W: Tổng công suất tải (W).

6.4/ Dùng UPS có tốn điện không?

UPS trên thị trường được sản xuất với công suất và thời gian sử dụng khác nhau, nhưng hầu hết đều tiêu thụ lượng điện năng rất ít. Một số sản phẩm UPS đời mới như của Cyber Power còn có tính năng tiết kiệm điện, tự động chuyển chế độ làm việc vừa đảm bảo dòng điện ổn định vừa không tốn điện.

>>> Xem thêm: Những lưu ý khi lắp đặt và hướng dẫn sử dụng bộ lưu điện UPS

7/ Hệ thống lưu điện nào tốt nhất hiện nay?

Hệ thống lưu điện được các chuyên gia và người dùng đánh giá cao về khả năng hoạt động và độ bền là của thương hiệu Cyber Power. Bộ lưu điện của Cyber Power sản xuất theo công nghệ Hoa Kỳ hiện đại, có ưu điểm là sản phẩm chất lượng, giá thành phải chăng, được hàng triệu khách hàng trên thế giới tin dùng.

Công ty Cyber Power được thành lập từ năm 1997 hoạt động trong lĩnh vực bảo vệ nguồn và phụ kiện máy tính, trong đó bộ lưu điện UPS là sản phẩm mũi nhọn được đầu tư phát triển và nghiên cứu theo công nghệ mới nhất. Bộ lưu điện của Cyber Power không chỉ phổ biến ở Hoa Kỳ mà còn được người tiêu dùng khắp các châu lục sử dụng như Châu u, Châu Mỹ, Châu Á, Châu Đại Dương,…

Xuất hiện ở thị trường Việt Nam khá muộn nhưng nhờ uy tín thương hiệu và chất lượng sản phẩm tốt, giá rẻ mà UPS Cyber Power nhanh chóng chiếm ưu thế. Ba dòng UPS Cyber Power bán chạy nhất hiện nay bao gồm:

UPS Line Interactive Cyber Power – BU600E

Bộ lưu điện Line Interactive BU600E có nhiều chức năng mới như điều chỉnh điện áp tự động (AVR), cung cấp nguồn điện xoay chiều ổn định, phù hợp với hệ thống lưới điện gia đình, cá nhân hoặc văn phòng. Sản phẩm của Cyber Power này có khả năng bảo vệ thiết bị điện tử hiệu quả khỏi tình trạng tăng áp đột biến, nhiễu, chập chờn nguồn điện hoặc cháy nổ.

UPS Line Interactive Cyber Power – BU1000EA

Cyber Power Line Interactive BU1000EA là model bán chạy nhất của hãng cho đến nay. Sản phẩm có nhiều tính năng vượt trội như: vỏ nhựa chống cháy cao cấp, thiết kế hiện đại nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và sử dụng, khả năng tương thích với máy phát điện cao, công nghệ quản lý Pin tiên tiến,…

Hãng Cyber Power cung cấp bảo hành 2 năm và bảo trì dài hạn cho khách hàng. UPS Cyber Power BU1000EA có khả năng ổn định tín hiệu AC, duy trì điện áp an toàn, tiết kiệm điện năng, bảo vệ thiết bị điện khỏi tình trạng quá tải, tăng áp, chống sét đánh.

UPS Online Cyber Power – OLS1500ERT2U

Bộ lưu điện OLS1500ERT2U sử dụng công nghệ online, công suất 1500VA được nhiều chuyên gia đánh giá cao về chất lượng và hiệu năng sử dụng. Một số tính năng nổi bật của UPS Online OLS1500ERT2U có thể kể đến như:

• Chế độ ECO tiết kiệm điện năng tốt.
• Liên kết cấu trúc chuyển đổi kép trực tuyến.
• Tương thích tốt với các hệ thống dùng máy phát điện.
• Quản lý Pin tăng độ bền.
• Khả năng bảo vệ đường truyền dữ liệu tốt.
• Phần mềm quản lý tiện dụng trang bị miễn phí.

UPS Cyber Power Online OLS1500ERT2U có nhiều tính năng vượt trội

>>> Xem thêm: Top 5 thương hiệu bộ lưu điện UPS tốt nhất hiện nay

8/ Đơn vị cung cấp hệ thống bộ lưu điện UPS uy tín tại TPHCM và cả nước

Để tìm được đơn vị cung cấp hệ thống bộ lưu điện UPS tại TPHCM cũng như trên cả nước hiện nay không quá khó, nhưng quan trọng là đơn vị đó có uy tín, kinh nghiệm, cung cấp sản phẩm chính hãng với giá tốt không. Nhất là với khách hàng doanh nghiệp cần đầu tư hệ thống bộ lưu điện UPS lớn thì cần tìm đến một đơn vị có khả năng tư vấn, thiết kế giải pháp tối ưu nhất.

Vậy mua bộ lưu điện ở đâu? VTech tự hào là đơn vị hàng đầu trong cung cấp bộ lưu điện UPS chính hãng, uy tín hàng đầu tại TPHCM. Đơn vị còn nhận tư vấn giải pháp, thiết kế mạng lưới điện an toàn tối ưu cho khách hàng có nhu cầu trên cả nước.

VTech cung cấp hệ thống bộ lưu điện UPS có gì khác biệt với các đơn vị khác trên thị trường?

• Cung cấp 100% sản phẩm chính hãng, nhập khẩu trực tiếp và có bảo hành theo hãng.
• Giá thành cạnh tranh nhất thị trường nhờ là đối tác lớn trực tiếp của các hãng cung cấp.
• Đội ngũ chuyên gia trong ngành có nhiều kinh nghiệm, giỏi chuyên môn, đã thực hiện nhiều dự án lớn.
• Đội ngũ nhân viên tư vấn nhiệt tình, tư vấn bộ UPS công suất phù hợp, giá thành tốt, thương hiệu uy tín cho khách hàng.
• Dịch vụ vận chuyển, lắp đặt, sửa chữa tận nơi, bảo hành nhanh chóng khi phát sinh sự cố.
• Chế độ bảo hành, hậu mãi tốt.

Như vậy đã cùng bạn đọc tìm hiểu UPS và công dụng bộ lưu điện là gì, cách sử dụng và lắp đặt trong hệ thống lưới điện. Khách hàng tại TPHCM và trên cả nước có nhu cầu tham khảo, nhận tư vấn hệ thống bộ lưu điện UPS hãy liên hệ với VTech để được hỗ trợ ngay nhé.