Các chế độ hoạt động của UPS - Tổng quan và Phân biệt

UPS (Uninterruptible Power Supply) có nhiều chế độ hoạt động khác nhau nhằm đảm bảo cung cấp nguồn điện liên tục và ổn định cho các thiết bị trong trường hợp mất điện hoặc sự cố về điện. Các dòng UPS khác nhau sẽ có tổ hợp chế độ khác nhau tùy theo thiết kế và nhu cầu sử dụng.

Dưới đây là các chế độ hoạt động phổ biến của UPS:

Main Mode (Chế Độ Chính)

Main Mode là chế độ hoạt động chính của UPS khi nguồn điện từ lưới điện (mains) đang ổn định và đủ mạnh để cung cấp cho tải (thiết bị được bảo vệ).

Cách Thức Hoạt Động:

Nguồn Chính: UPS nhận điện trực tiếp từ nguồn lưới điện.
Điều Khiển Nguồn: Trong Main Mode, UPS thường chỉ thực hiện chức năng lọc điện, ổn định điện áp, và bảo vệ chống sét, sụt áp.
Sạc Pin: Khi ở chế độ này, UPS sử dụng một phần điện từ nguồn lưới để sạc lại pin, đảm bảo sẵn sàng khi cần chuyển sang chế độ dự phòng.

(Xem thêm: Chế độ Main Mode)

2. Chế độ Offline (Standby Mode)

Cách thức hoạt động: Trong chế độ này, UPS vẫn kết nối với lưới điện, nhưng nó chỉ hoạt động khi có sự cố mất điện hoặc khi điện áp vượt quá phạm vi cho phép. Lúc này, UPS chuyển sang sử dụng năng lượng từ pin để cung cấp điện cho thiết bị.

Đặc điểm:

Thời gian chuyển mạch ngắn (thường dưới 10ms).
Hiệu quả năng lượng cao khi hoạt động bình thường vì thiết bị lấy điện trực tiếp từ lưới.

Ứng dụng: Thích hợp cho các thiết bị không quá nhạy cảm, như máy tính cá nhân, router mạng.

Chế độ Line-Interactive

Cách thức hoạt động: UPS trong chế độ Line-Interactive liên tục theo dõi điện áp từ lưới điện và tự động điều chỉnh khi có sự thay đổi nhẹ trong điện áp (thấp hoặc cao). Khi mất điện hoàn toàn, UPS chuyển sang pin tương tự như chế độ Offline.

Đặc điểm:

Có một bộ điều chỉnh điện áp tự động (AVR – Automatic Voltage Regulator) giúp bảo vệ thiết bị khỏi các biến động điện áp nhỏ mà không cần chuyển sang pin.
Thời gian chuyển mạch khoảng 2-4ms, ngắn hơn chế độ Offline.

Ứng dụng: Phù hợp cho các hệ thống quan trọng hơn, như máy chủ nhỏ, thiết bị mạng, hệ thống viễn thông.

Chế độ Online (Double Conversion Mode hay Inverter Mode)

Cách thức hoạt động: Trong chế độ này, UPS liên tục chuyển đổi điện từ lưới điện thành điện một chiều (DC) và sau đó lại chuyển từ DC thành điện xoay chiều (AC) thông qua bộ biến tần. Điều này giúp tạo ra một nguồn điện liên tục và ổn định mà không bị gián đoạn khi mất điện.

Đặc điểm:

Không có thời gian chuyển mạch vì UPS luôn hoạt động, cung cấp điện liên tục từ biến tần.
Chất lượng điện đầu ra cao, phù hợp cho các thiết bị nhạy cảm nhất.

Ưu điểm:

Cung cấp điện ổn định và liên tục trong trường hợp mất điện.
Bảo vệ thiết bị khỏi các sự cố điện áp.

Nhược điểm:

Pin có giới hạn thời gian cung cấp điện (thường vài phút đến vài chục phút tùy dung lượng).

Ứng dụng: Phù hợp với các hệ thống quan trọng như trung tâm dữ liệu, hệ thống y tế, máy chủ lớn và các thiết bị quan trọng khác cần điện liên tục và ổn định.

(Xem thêm: Chế độ Inverter)

Chế độ ECO (ECO Mode)

Chế độ ECO (Economic Mode) là chế độ tiết kiệm năng lượng của UPS, trong đó hệ thống cung cấp điện trực tiếp từ nguồn điện chính mà không sử dụng bộ biến tần trừ khi cần thiết.

(Xem thêm: Chế độ Eco Mode)

Đặc điểm:

Hoạt động: UPS hoạt động chủ yếu bằng cách chuyển điện trực tiếp từ nguồn điện chính đến tải khi điện áp ổn định, chỉ sử dụng bộ biến tần khi nguồn điện không ổn định hoặc bị mất.
Tiết kiệm năng lượng: Giảm mức tiêu thụ điện năng và tăng hiệu suất hệ thống bằng cách hạn chế sử dụng biến tần.
Ứng dụng: Thích hợp cho các môi trường không yêu cầu độ ổn định điện cao và muốn tối ưu hóa chi phí năng lượng.

Ưu điểm:

Giảm chi phí năng lượng và tiêu thụ điện.
Tăng tuổi thọ của pin do ít sử dụng.

Nhược điểm:

Thời gian chuyển đổi (switching time) từ chế độ ECO sang chế độ Inverter có thể gây gián đoạn nhỏ cho thiết bị nhạy cảm.

Chế độ Bypass (Bypass Mode)

Chế độ Bypass là khi UPS cho phép điện đi trực tiếp từ nguồn điện chính đến tải mà không qua bộ biến tần hoặc pin của UPS.

(Xem thêm: Chế độ Bypass)

Đặc điểm:

Hoạt động: UPS chuyển sang chế độ Bypass khi cần bảo trì, sửa chữa hoặc khi có sự cố với hệ thống UPS.
Nguồn điện: Điện đi trực tiếp từ nguồn điện chính đến thiết bị mà không qua bộ biến tần hoặc pin.
Ứng dụng: Đảm bảo thiết bị vẫn nhận được điện ngay cả khi UPS không hoạt động bình thường hoặc đang trong quá trình bảo trì.

Ưu điểm: