Tìm hiểu về cấu tạo và sơ đồ nguyên lý bộ lưu điện

Đánh giá bài viết

Ngày nay, nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng cao, nhất là vào mùa hè thường xảy ra tình trạng quá tải. Nếu dòng điện không được đảm bảo, thường xuyên bị sập nguồn đột ngột thì các thiết bị tải dễ bị hỏng hóc và công việc bị gián đoạn, gây ảnh hưởng lớn tới sinh hoạt chung của mọi người. 

Bộ lưu điện là sự lựa chọn của nhiều người tiêu dùng. Tuy nhiên, có một số người chưa từng sử dụng đang muốn tìm hiểu về cấu tạo và sơ đồ nguyên lý bộ lưu điện để từ đó vận hành ups một cách nhanh chóng và hiệu quả. Sau đây, chúng tôi sẽ cung cấp những thông tin hữu ích tới bạn.

Cấu tạo của bộ lưu điện ups

Cấu tạo chung của bộ lưu điện

Cấu tạo bộ lưu điện ups được phân thành nhiều loại khác nhau gồm ups online và ups offline. Hai loại thiết bị lưu điện này sẽ có cấu tạo khác nhau đề thích hợp với nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng. Tuy vậy, cấu tạo chung của hai loại ups này là bộ ắc quy và main.

– Các bộ phận cấu thành nên Main:

+ Bộ chỉnh lưu và chuyển mạch

+ Hệ thống các chi tiết bảo vệ

+ Mạch biến đổi áp của thiết bị

+ Bộ sạc điện

so-do-nguyen-ly-bo-luu-dien
Cấu tạo bên ngoài của bộ lưu điện

– Một số bộ phận hỗ trợ quá trình sử dụng ups khác

+ Các công tắc điều khiển và bộ phận hiển thị các tín hiệu

+ Cổng kết nối đầu vào của nguồn điện

+ Cổng kết nối các thiết bị có tải.

+ Cổng kết nối mạng.

+ Màn hình led hiển thị các tất cả các thông số hoạt động của ups.

Sơ đồ nguyên lý bộ lưu điện ups online và ups offline

Nhận định chung về cấu tạo của bộ lưu điện ups online và offline có nhiều sự khác biệt. Những linh phụ kiện được dùng cho sản phẩm online thường mạnh hơn dòng offline. Bộ lưu điện offline chỉ dùng bộ sạc để cắm vào ắc quy. Bên cạnh đó, bộ lưu điện ups online dùng bộ chuyển đổi ở đầu vào để kết hợp sạc cho ắc quy. 

Quá trình xả điện liên tục của ups online được thực hiện ngay cả khi có nguồn điện lưới nên thời gian chuyển mạch luôn bằng 0. Ngoài ra, dung lượng của ắc quy còn tùy thuộc vào số lượng và công suất của mỗi dòng thiết bị. Mỗi thiết bị offline được trang bị công suất nhỏ hơn nên số lượng ắc quy thấp hơn so với ups online. Do đó, bộ lưu điện online hoạt động ổn định luôn được đề cao hơn. 

so-do-nguyen-ly-bo-luu-dien
Thiết kế bên trong của bộ lưu điện ups

Tại sao cần tìm hiểu nguyên lý vận hành của bộ lưu điện?

– Người sử dụng thiết bị lưu điện nhận thấy hiệu quả, an toàn hơn khi biết được nguyên lý vận hành của bộ lưu điện. 

– Người dùng sử dụng ups đúng phương pháp sẽ không ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị. Những thiết bị điện có tải hoạt động với công suất khác nhau nên cần nguồn điện đạt chất lượng ổn định. Vì thế, người tiêu dùng cần có sự hiểu biết về bộ ups để phòng các trường hợp mất điện lưới đột ngột.

– Khi hiểu được nguyên lý làm việc của bộ lưu điện sẽ giúp người sử dụng thuận tiện trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị.

Sơ đồ nguyên lý bộ lưu điện và nguyên tắc vận hành của ups

Sơ đồ nguyên lý làm việc chung của ups

– Nguồn năng lượng được tích trữ bằng ắc quy 

Thiết kế của mỗi bộ lưu điện đều có ắc quy đảm nhiệm vai trò trò tích trữ nguồn điện năng. Chính nhờ khả năng tích trữ nguồn năng lượng điện mà các nhà sản xuất đã chế tạo ra bộ lưu điện ups, dựa trên nguyên lý hoạt động đơn giản. Thông thường, mỗi bộ lưu điện có cấu tạo 2 chiếc bình ắc quy được mắc nối tiếp nhau và vận hành với công suất khác nhau.

so-do-nguyen-ly-bo-luu-dien-3
Thiết bị lưu điện hoạt động bằng nguồn năng lượng tích trữ

– Sự biến đổi của dòng điện một chiều thành điện xoay chiều 

Trong bộ lưu điện, nguồn điện ở ắc quy được thiết kế để cung cấp điện một chiều cho ups. Trong khi đó, nguồn điện lưới lại là dòng điện xoay chiều. Ở bên trong của ups có mạch điện thực hiện chức năng chuyển đổi từ nguồn điện một chiều sang điện xoay chiều để cung cấp đủ dòng điện cho thiết bị tải. 

Từ những dao động của nguồn điện ở bên trong bộ lưu điện có điện áp và tần số phù hợp với nguồn điện dân dụng tại những nơi mà dòng điện đang sử dụng khoảng 110V-60Hz hay 220V-50Hz.

Phân loại nguyên lý hoạt động của mỗi dòng ups 

– Nguyên lý vận hành của bộ lưu điện ups online

Ups online vận hành trên nguyên tắc kép. Khi dòng điện chuyển đổi từ AC sang DC và ngược lại chuyển từ DC sang AC. Nguồn điện cung cấp đến các thiết bị tải do bộ lưu điện tạo ra dòng điện đảm bảo được sự ổn định về điện áp và tần số. Chính điều này đã giúp cho các thiết bị sử dụng nguồn điện từ ups có khả năng cách ly với sự thất thường của điện lưới.

Bộ lưu điện online tạo ra một nguồn điện sạch, tác dụng chống nhiễu và sự cố của lưới điện cho các thiết bị. Nguồn điện áp ở đầu ra hoàn toàn là dòng điện xoay chiều và thời gian chuyển mạch vô cùng nhanh chóng, gần như bằng 0.

– Nguyên tắc vận hành của bộ lưu điện offline

Khi nguồn điện lưới đang trong tình trạng bình thường, bộ lưu điện sẽ không can thiệp vào nguồn điện mà sẽ cung cấp cho dòng điện lưới hoạt động thẳng vào các phụ tải. Chỉ những khi sự cố nguồn điện bị mất thì các tải được cấp nguồn điện từ bộ lưu điện. 

Các thiết bị tải được chuyển mạch để cung cấp điện từ ắc quy cho tới inverter. Thông qua một công tắc chuyển mạch, nguồn điện lưới đi qua rồi cấp năng lượng điện cho các thiết bị tải. Trong tình huống nguồn điện áp không xảy ra vấn đề gì thì bộ lưu điện chỉ là một bộ sạc để ắc quy được nạp đủ năng lượng. Mặt khác, loại ups offline này có điểm hạn chế là chuyển mạch trong thời gian dài hơn so với ups online, vào khoảng 10ms.

Sơ đồ nguyên lý bộ lưu điện ups offline

so-do-nguyen-ly-bo-luu-dien-5
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện offline

Từ sơ đồ nguyên lý bộ lưu điện ups có thể thấy:

– Nguồn điện từ pin được chuyển đổi thành dòng điện áp xoay chiều, tùy theo tham số tương thích với nguồn điện lưới quốc gia tại khu vực đó.

– Thông qua một công tắc ngắt mạch, nguồn điện lưới đầu vào hoạt động tới đầu ra hiệu quả.

– Hệ thống ắc quy sẽ được khởi động và cung cấp cho mạch điện giao động để chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều trong trường hợp điện lưới bị mất, rồi tiếp tục cung cấp điện cho các thiết bị tải.

Ở bài viết trên, chúng tôi đã khái quát những thông tin cần thiết về các loại thiết bị lưu điện. Hy vọng từ sơ đồ nguyên lý bộ lưu điện, người dùng sẽ dễ dàng sử dụng ups hiệu quả, an toàn.