¿Cuál es el futuro del suministro eléctrico SAI?
Desde la llegada de Fuente de alimentación SAIEl SAI ha evolucionado desde el SAI dinámico y estático original que utilizaba SCR hasta los actuales productos SAI inteligentes que utilizan dispositivos de alimentación totalmente controlados. La razón por la que el SAI se desarrolla tan rápidamente se debe principalmente al rápido desarrollo de la tecnología electrónica, la tecnología de fabricación de componentes y la tecnología de control.
El rápido desarrollo de la industria de la información ha proporcionado una amplia gama de aplicaciones para los productos de alimentación SAI.
Con el desarrollo de las comunicaciones modernas, los instrumentos electrónicos, los ordenadores, la automatización industrial, la ingeniería electrónica, la defensa nacional y otras altas y nuevas tecnologías, los requisitos de calidad y fiabilidad del suministro eléctrico son cada vez mayores, especialmente la continuidad del suministro eléctrico debe estar garantizada.
Por lo tanto, como sistema de alimentación ininterrumpida de CA, el SAI se desarrollará continuamente en el futuro.
En la actualidad, la investigación de los técnicos de fuentes de alimentación sobre la estructura topológica, los dispositivos y materiales utilizados, los métodos de control y los medios utilizados de la fuente de alimentación SAI sigue profundizando, con el objetivo de mejorar el rendimiento de la fuente de alimentación SAI, ampliar su campo de aplicación, mejorar su fiabilidad y mejorar su adaptabilidad.
Según los resultados de la investigación actual, cabe esperar que el desarrollo futuro de los productos SAI gire principalmente en torno a los siguientes aspectos.
Cambia a la batería de litio del SAI para la alimentación del SAI
Con las ventajas de la batería de litio en cuanto a protección del medio ambiente, seguridad, ligereza, tamaño reducido, amplio rango de temperaturas, alto almacenamiento de energía y baja autodescarga, cada vez más fabricantes de fuentes de alimentación SAI seguirán la tendencia "Batería de litio de sustitución', sustituya la tradicional batería de plomo-ácido por la batería de litio del SAI.
En la actualidad, 10% de los centros de datos han adoptado la fuente de alimentación SAI de batería de litio, y la tendencia de la fuente de alimentación SAI de cambiar a la batería de litio será más rápida en el futuro.
La fuente de alimentación SAI se ha aplicado ampliamente y profundamente en el campo industrial, estación base de comunicaciones y otros campos, y una variedad de equipos de alta gama y precisión también ha aumentado en gran medida.
Por lo tanto, la demanda de Batería de litio del SAI también está aumentando. Las baterías de litio tienen una serie de ventajas sobre las baterías de plomo ordinarias, pero su precio es relativamente alto.
Sin embargo, el sistema de almacenamiento de energía compuesto por baterías de litio y sistema de alimentación SAI puede coordinarse mejor con la red eléctrica y reducir los costes de electricidad. Muchos países desarrollados utilizan ya soluciones de SAI con baterías de litio, principalmente por varias razones:
① Las baterías de litio tienen una alta densidad energética, por lo que son ligeras y de pequeño tamaño. Esto reduce drásticamente la huella de la fuente de alimentación del SAI. En general, los centros de datos ocupan mucho espacio.
Y en algunas de las ciudades desarrolladas de oro de la tierra, como Londres, Singapur, Hong Kong, cubrir un área de batería grande afectará el beneficio. Por lo tanto, en términos de retorno global de la inversión, el uso de baterías de litio es beneficioso para reducir en gran medida la huella.
② Batería de iones de litio tiene una buena capacidad de carga y descarga, lo que producirá beneficios económicos, como la reducción del precio de la electricidad en picos y valles. Además, en el pico de carga, si la red eléctrica no es suficiente, la lithiumbattery en el suministro de energía UPS puede llevar a cabo el suministro de energía de colaboración, reducir la entrada de energía municipal, reducir la inversión inicial.
③ El ciclo de vida de la batería de litio es más largo que el de la batería de plomo-ácido. En términos de coste del ciclo de vida, las baterías de iones de litio ya cuestan menos que las de plomo-ácido porque se sustituyen con menos frecuencia. En un futuro en el que el precio de las baterías de litio disminuya y el de las de plomo-ácido aumente, los sistemas de alimentación ininterrumpida pueden añadir valor a sus clientes cambiando a las baterías de litio.
Alta frecuencia de alimentación del SAI
La alta frecuencia de la fuente de alimentación SAI, por un lado, se refiere a la mejora de la frecuencia de conmutación del inversor, que puede reducir eficazmente el volumen y el peso del dispositivo, y puede eliminar el ruido de audio del transformador y el inductor, al tiempo que mejora la capacidad de respuesta dinámica de la tensión de salida.
Debido al amplio uso del nuevo dispositivo de conmutación IGBT, la frecuencia de conmutación del inversor SAI de pequeña y mediana capacidad puede ser superior a 20 kHz. El uso del inversor SPWM de alta frecuencia para mejorar la frecuencia de conmutación del inversor es ahora una tecnología muy madura.
En la fuente de alimentación SAI de pequeña y mediana capacidad, con el fin de reducir aún más el volumen y el peso del dispositivo, es necesario eliminar el voluminoso transformador de aislamiento de frecuencia de alimentación, y el uso de aislamiento de alta frecuencia es el verdadero significado de la alta frecuencia de la fuente de alimentación SAI.
El aislamiento de alta frecuencia puede realizarse de dos formas: una es añadir un convertidor CC/CC con aislamiento de alta frecuencia entre el rectificador y el inversor; la otra es utilizar la tecnología de inversor en cadena de alta frecuencia, como se muestra en la figura.
Como se muestra en la figura (a), una fuente de alimentación SAI de aislamiento de alta frecuencia compuesta por un transformador de aislamiento CC/CC de ALTA FRECUENCIA de una etapa se inserta en un SAI en línea general (de doble transformación). La fuente de alimentación SAI se caracteriza por una estructura sencilla y un control cómodo.
La desventaja es que hay dos etapas de transformación de alta frecuencia en el sistema, lo que resulta en el aumento de la pérdida de todo el dispositivo, la eficiencia se reduce significativamente.
La forma de inversor en cadena de alta frecuencia que se muestra en la figura (b) resuelve este problema. Combina el aislamiento de alta frecuencia con el inversor de onda sinusoidal, obtiene una CC pulsante de 100 Hz mediante la transformación de alta frecuencia de primer nivel y, a continuación, obtiene la tensión de onda sinusoidal necesaria mediante el inversor de frecuencia de potencia de primer nivel.
Comparado con el aislamiento de CC de alta frecuencia, el inversor de cadena de alta frecuencia adopta sólo una transformación de alta frecuencia, lo que mejora la eficiencia del sistema. Sin embargo, esta forma de control es relativamente compleja, y sólo un pequeño número de fuentes de alimentación SAI utilizan actualmente esta tecnología.
Ecologización de la alimentación del SAI
Con el desarrollo de la moderna tecnología de electrónica de potencia, están surgiendo muchos dispositivos eléctricos modernos de alto rendimiento, baja contaminación y uso eficiente de la energía eléctrica.
Por ejemplo, la corriente del lado de la red está muy cerca de la fuente de alimentación conmutada programable sinusoidal, la fuente de alimentación SAI con alto factor de potencia, el regulador de conversión de frecuencia del dispositivo IGBT, el soldador rectificador inversor de alta frecuencia y el convertidor CC/CC de nivel MHZ, etc.
Estos modernos dispositivos y sistemas de alimentación basados en la tecnología de conversión de alta frecuencia tienen una característica sobresaliente: alta eficiencia, ahorro energético y ausencia de contaminación. Este es el objetivo de los productos de energía verde.
Para hacer realidad la ecologización de los productos de alimentación SAI, la labor más importante es mejorar el factor de potencia del lado de la red para reducir la contaminación eléctrica.
En segundo lugar, la tecnología de transformación avanzada se utiliza para mejorar el estado de funcionamiento de los dispositivos de conmutación de potencia, con el fin de reducir las pérdidas de los dispositivos de conmutación de potencia y las interferencias generadas en el proceso de encendido y apagado de los dispositivos. En el caso de los SAI pequeños, puede utilizarse la corrección activa del factor de potencia (APFC) para mejorar el factor de potencia del lado de la red.
El método más maduro es la corrección del factor de potencia Boost (PFC). Con el fin de mejorar el estado de funcionamiento de los dispositivos de conmutación de potencia, mejorar la eficiencia de conversión y reducir las interferencias, la tecnología de conmutación suave se puede utilizar para hacer que los dispositivos de conmutación de potencia trabajen en estado de conmutación suave.
Intelectualización de la fuente de alimentación SAI
La mayoría de los SAI, especialmente los de gran capacidad, funcionan de forma continua. Es uno de los objetivos del desarrollo y la producción de SAI y la mayor preocupación de los usuarios de SAI detectar el estado del SAI en funcionamiento, encontrar y tratar los fallos del SAI a tiempo, reducir el tiempo de interrupción del SAI causado por fallos o mantenimiento, y hacer que el SAI se convierta realmente en un sistema de alimentación ininterrumpida.
Con el fin de lograr estas funciones, es difícil utilizar el circuito de hardware común, sólo con la ayuda de la tecnología informática, dar pleno juego a las respectivas características de hardware y software, hacer que la fuente de alimentación SAI inteligente, para lograr los requisitos anteriores.
La parte de hardware de la fuente de alimentación inteligente del SAI se compone básicamente de la fuente de alimentación ordinaria del SAI más el sistema de microordenador. Mediante el análisis y la síntesis de todo tipo de información, el sistema de microordenador debe completar las siguientes funciones, además de la función de control del funcionamiento normal de la fuente de alimentación SAI.
① Monitorizar la fuente de alimentación del SAI en funcionamiento, y enviar la información de los puntos de muestreo al ordenador para su procesamiento en cualquier momento. Por un lado, se obtienen los parámetros relevantes de la fuente de alimentación y, por otro, se monitoriza el estado de funcionamiento de cada parte del circuito para analizar si cada parte del circuito funciona con normalidad.
② Cuando falla la fuente de alimentación del SAI, según los resultados de la detección, se realiza el diagnóstico de fallos, se señala la ubicación del fallo y se indica el método y la forma de solucionarlo.
③ Parte completa del trabajo de control, en el caso de fallo de alimentación del SAI, de acuerdo con las necesidades del sitio para tomar las medidas de control de protección de emergencia necesarias a tiempo, para evitar la expansión de la superficie afectada por el fallo. Además, a través del control de la parte del rectificador, de acuerdo con los diferentes requisitos de diferentes baterías, la batería se puede cargar automáticamente en etapas de corriente constante.
④ Mostrar automáticamente la información de los datos detectados, en el funcionamiento anormal o fallo del equipo, puede registrar automáticamente la información relevante en tiempo real, y formar un archivo para la ingeniería y el personal técnico para referirse.
⑤ De acuerdo con los indicadores que figuran en el manual técnico, autoinspección automática y periódica, y formar un archivo de registro de autoinspección.
⑥ Puede utilizar el programa para controlar la fuente de alimentación SAI iniciar o detener, realizar desatendida.
⑦ Con la función de intercambio de información, puede ser en cualquier momento a la información de entrada de ordenador u obtener información de la computadora.
