Quel est l'avenir de l'alimentation électrique des ASI ?
Depuis l'avènement de la Alimentation de l'ASIDepuis la première ASI dynamique et statique utilisant un SCR jusqu'aux produits ASI intelligents actuels utilisant des dispositifs d'alimentation entièrement contrôlés, l'ASI a évolué. La raison pour laquelle l'alimentation ASI se développe si rapidement est principalement due au développement rapide de la technologie électronique, de la technologie de fabrication des composants et de la technologie de contrôle.
Le développement rapide de l'industrie de l'information a fourni un large éventail d'applications pour les produits d'alimentation UPS.
Avec le développement des communications modernes, des instruments électroniques, des ordinateurs, de l'automatisation industrielle, de l'ingénierie électronique, de la défense nationale et d'autres technologies de pointe, les exigences en matière de qualité et de fiabilité de l'alimentation électrique sont de plus en plus élevées, et la continuité de l'alimentation électrique doit être garantie.
Par conséquent, en tant que système d'alimentation sans interruption en courant alternatif, l'alimentation UPS sera développée en permanence à l'avenir.
Actuellement, les techniciens en alimentation électrique poursuivent leurs recherches sur la structure topologique, les dispositifs et les matériaux utilisés, les méthodes de contrôle et les moyens utilisés pour l'alimentation UPS, dans le but d'améliorer les performances de l'alimentation UPS, d'élargir son champ d'application, d'améliorer sa fiabilité et d'accroître son adaptabilité.
D'après les résultats de la recherche actuelle, on peut s'attendre à ce que le développement futur des produits UPS s'articule principalement autour des aspects suivants.
Passage à la batterie au lithium de l'ASI pour l'alimentation de l'ASI
Grâce aux avantages de la batterie au lithium en matière de protection de l'environnement, de sécurité, de légèreté, de petite taille, de large plage de température, de stockage d'énergie élevé et de faible autodécharge, de plus en plus de fabricants de systèmes d'alimentation sans interruption (ASI) suivront la tendance ".Remplacement des batteries au lithium par des batteries au plomb-acideRemplacez la batterie traditionnelle au plomb par une batterie UPS au lithium.
À l'heure actuelle, 10% des centres de données ont adopté l'alimentation UPS par batterie au lithium, et la tendance à l'alimentation UPS par batterie au lithium sera plus rapide à l'avenir.
L'alimentation UPS a été largement et profondément appliquée dans le domaine industriel, les stations de base de communication et d'autres domaines, et une variété d'équipements haut de gamme et de précision a également augmenté considérablement.
Par conséquent, la demande de produits de haute performance Batterie au lithium de l'onduleur est également en augmentation. Les piles au lithium présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux piles au plomb ordinaires, mais leur prix est relativement élevé.
Cependant, le système de stockage d'énergie composé de batteries au lithium et d'un système d'alimentation UPS peut mieux se coordonner avec le réseau électrique et réduire les coûts d'électricité. De nombreux pays développés utilisent aujourd'hui des solutions de batteries au lithium UPS, principalement pour plusieurs raisons :
① Les piles au lithium ont une densité énergétique élevée, elles sont donc légères et de petite taille. Cela réduit considérablement l'encombrement de l'alimentation de l'onduleur. En général, les centres de données occupent beaucoup d'espace.
Et dans certaines des villes les plus développées, comme Londres, Singapour, Hong Kong, la couverture d'une zone de grandes batteries aura une incidence sur les bénéfices. Par conséquent, en termes de retour sur investissement global, l'utilisation de piles au lithium permet de réduire considérablement l'empreinte écologique.
② Batterie au lithium-ion a une bonne capacité de charge et de décharge, ce qui produira des avantages économiques, tels que la réduction des prix de l'électricité en période de pointe et dans les vallées, et le remplissage des vallées. En outre, en cas de charge de pointe, si le réseau électrique n'est pas suffisant, la batterie au lithium de l'alimentation UPS peut assurer une alimentation collaborative, réduire l'apport d'énergie municipale et réduire l'investissement initial.
③ La durée de vie des batteries au lithium est plus longue que celle des batteries au plomb. En termes de coût du cycle de vie, les batteries lithium-ion coûtent déjà moins cher que les batteries plomb-acide car elles sont remplacées moins fréquemment. Dans un avenir où le prix des batteries au lithium est en baisse et celui des batteries au plomb en hausse, l'alimentation UPS peut apporter une valeur ajoutée à ses clients en adoptant les batteries au lithium.
Haute fréquence de l'alimentation de l'ASI
La haute fréquence de l'alimentation UPS fait référence à l'amélioration de la fréquence de commutation de l'onduleur, qui permet de réduire efficacement le volume et le poids de l'appareil et d'éliminer le bruit du transformateur et de l'inducteur, tout en améliorant la capacité de réponse dynamique de la tension de sortie.
En raison de la large utilisation du nouveau dispositif de commutation IGBT, la fréquence de commutation de l'onduleur UPS de petite et moyenne capacité peut être supérieure à 20 kHz. L'utilisation d'un onduleur SPWM à haute fréquence pour améliorer la fréquence de commutation de l'onduleur est désormais une technologie très mature.
Dans les ASI de petite et moyenne capacité, afin de réduire encore le volume et le poids de l'appareil, il est nécessaire de supprimer l'encombrant transformateur d'isolation de la fréquence de l'alimentation, et l'utilisation de l'isolation haute fréquence est la véritable signification de la haute fréquence de l'alimentation ASI.
L'isolation haute fréquence peut être réalisée de deux manières : l'une consiste à ajouter un convertisseur DC/DC avec isolation haute fréquence entre le redresseur et l'onduleur ; l'autre consiste à utiliser la technologie de l'onduleur à chaîne haute fréquence, comme le montre la figure.
Comme le montre la figure (a), une alimentation ASI à isolation haute fréquence composée d'un transformateur d'isolation CC/CC à HAUTE FRÉQUENCE à un étage est insérée dans une ASI en ligne générale (à double transformateur). L'alimentation ASI se caractérise par une structure simple et une commande pratique.
L'inconvénient est qu'il y a deux étapes de transformation à haute fréquence dans le système, ce qui entraîne une augmentation de la perte de l'ensemble du dispositif et une réduction significative de l'efficacité.
La forme de l'onduleur à chaîne haute fréquence illustrée à la figure (b) résout ce problème. Il combine l'isolation haute fréquence avec l'onduleur sinusoïdal, obtient un courant continu pulsé de 100 Hz par le biais d'une transformation haute fréquence de premier niveau, puis obtient la tension sinusoïdale requise par le biais d'un onduleur de puissance-fréquence de premier niveau.
Par rapport à l'isolation CC à haute fréquence, l'onduleur à chaîne à haute fréquence n'adopte qu'un seul transformateur à haute fréquence, ce qui améliore l'efficacité du système. Cependant, cette forme de contrôle est relativement complexe, et seul un petit nombre d'onduleurs utilisent actuellement cette technologie.
Écologisation de l'alimentation de l'ASI
Avec le développement de la technologie moderne de l'électronique de puissance, de nombreux appareils électriques modernes, très performants, peu polluants et utilisant efficacement l'énergie électrique, voient le jour.
Par exemple, le courant côté réseau est très proche de l'alimentation à découpage programmable sinusoïdale, de l'alimentation UPS à facteur de puissance élevé, du régulateur de conversion de fréquence du dispositif IGBT, de l'onduleur-redresseur à haute fréquence, du soudeur et du convertisseur DC/DC de niveau MHZ, etc.
Ces dispositifs et systèmes modernes d'alimentation électrique basés sur la technologie de conversion à haute fréquence présentent une caractéristique exceptionnelle : un rendement élevé, des économies d'énergie et l'absence de pollution. C'est l'objectif des produits d'énergie verte.
Pour réaliser l'écologisation des produits d'alimentation UPS, le travail le plus important consiste à améliorer le facteur de puissance du côté du réseau afin de réduire la pollution électrique.
Deuxièmement, la technologie de transformation avancée est utilisée pour améliorer l'état de fonctionnement des dispositifs de commutation de puissance, de manière à réduire la perte des dispositifs de commutation de puissance et l'interférence générée dans le processus de mise en marche et d'arrêt des dispositifs. Pour l'alimentation des petits onduleurs, la correction active du facteur de puissance (APFC) peut être utilisée pour améliorer le facteur de puissance côté réseau.
La méthode la plus aboutie est la correction du facteur de puissance de Boost (PFC). Afin d'améliorer l'état de fonctionnement des dispositifs de commutation de puissance, d'améliorer l'efficacité de la conversion et de réduire les interférences, la technologie de commutation douce peut être utilisée pour faire fonctionner les dispositifs de commutation de puissance dans un état de commutation douce.
Intellectualisation de l'alimentation de l'ASI
La plupart des onduleurs, en particulier les onduleurs de grande capacité, fonctionnent en continu. C'est l'un des objectifs du développement et de la production d'ASI et l'une des préoccupations majeures des utilisateurs d'ASI que de détecter l'état de l'ASI en fonctionnement, de trouver et de traiter les défauts de l'ASI à temps, de réduire le temps d'interruption de l'ASI dû aux défauts ou à la maintenance, et de faire en sorte que l'ASI devienne réellement une alimentation électrique ininterrompue.
Afin de réaliser ces fonctions, il est difficile d'utiliser un circuit matériel commun, mais seulement avec l'aide de la technologie informatique, en exploitant pleinement les caractéristiques respectives du matériel et du logiciel, pour rendre l'alimentation électrique de l'ASI intelligente, afin de répondre aux exigences susmentionnées.
La partie matérielle de l'alimentation ASI intelligente se compose essentiellement d'une alimentation ASI ordinaire et d'un système micro-informatique. En analysant et en synthétisant toutes sortes d'informations, le système micro-informatique doit remplir les fonctions suivantes en plus de la fonction de contrôle du fonctionnement normal de l'alimentation ASI.
① Surveiller l'alimentation de l'ASI en fonctionnement et envoyer les informations des points d'échantillonnage à l'ordinateur pour traitement à tout moment. D'une part, les paramètres pertinents de l'alimentation électrique sont obtenus et, d'autre part, l'état de fonctionnement de chaque partie du circuit est surveillé afin d'analyser si chaque partie du circuit fonctionne normalement.
② En cas de défaillance de l'alimentation de l'ASI, en fonction des résultats de la détection, le diagnostic de la défaillance est effectué, l'emplacement de la défaillance est indiqué et la méthode et la manière de traiter la défaillance sont données.
③ Partie complète du travail de contrôle, en cas de défaillance de l'alimentation de l'ASI, en fonction des besoins du site, prendre à temps les mesures de contrôle de protection d'urgence nécessaires, afin d'empêcher l'expansion de la surface affectée par la défaillance. En outre, grâce au contrôle du redresseur, la batterie peut être chargée automatiquement par étapes de courant constant, en fonction des besoins des différentes batteries.
④ Affichage automatique des informations sur les données détectées ; en cas de fonctionnement anormal ou de défaillance de l'équipement, il est possible d'enregistrer automatiquement les informations pertinentes en temps réel et de constituer un dossier auquel les ingénieurs et le personnel technique peuvent se référer.
⑤ Selon les indicateurs indiqués dans le manuel technique, procéder à une auto-inspection automatique et régulière et constituer un dossier d'auto-inspection.
⑥ Peut utiliser le programme pour contrôler le démarrage ou l'arrêt de l'alimentation de l'ASI, réaliser sans surveillance.
⑦ La fonction d'échange d'informations permet à tout moment de saisir des informations sur l'ordinateur ou d'obtenir des informations de l'ordinateur.
