Theo dõi nguồn gốc của doanh nghiệp năng lượng và môi trường của chúng ta
Lịch sử của Bộ lưu điện liên tục (UPS) (Phần I)

Bộ lưu điện (UPS) là hệ thống cung cấp nguồn điện dự phòng trong trường hợp mất điện do thiên tai như bão, sét đánh hoặc tai nạn bất ngờ. Các máy tính quy mô lớn như hệ thống đám mây đã trở thành một phần quan trọng trong cơ sở hạ tầng hỗ trợ cuộc sống và doanh nghiệp hàng ngày của chúng ta. Vì có nhiều cơ sở mà tình trạng mất điện có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng và thậm chí tử vong, chẳng hạn như bệnh viện, đài phát thanh và dây chuyền sản xuất, nên UPS đã trở thành một công cụ thiết yếu để hỗ trợ khả năng phục hồi của cơ sở hạ tầng công nghiệp và xã hội.
Đối với các hệ thống UPS đòi hỏi độ tin cậy cao do mục đích sử dụng, Fuji Electric đã phát triển các sản phẩm và dịch vụ có độ tin cậy cao đáp ứng nhu cầu của thời đại theo sự tiến bộ của điện tử công suất. Phần này mô tả lịch sử của nguồn cung cấp điện liên tục dựa trên Tạp chí Fuji Electric, nơi đã giới thiệu các công nghệ mới nhất của thời đại trong khoảng một thế kỷ kể từ khi thành lập Fuji Electric.

＊: Ấn phẩm bắt đầu xuất bản vào năm 1924 với tên gọi là Fuji Electric Journal. Tạp chí hiện được gọi là Fuji Electric Review.

Những năm 1950: Sự xuất hiện của nguồn cung cấp điện liên tục

Nghiên cứu và phát triển đầu tiên của chúng tôi về nguồn điện không bị gián đoạn có từ những năm 1950. Chúng tôi đã hoàn thành một nguyên mẫu vào năm 1954 và triển lãm nó ở nhiều địa điểm khác nhau. Sau đó, chúng tôi tiếp tục các thử nghiệm và nghiên cứu sâu hơn và phát triển ba loại UPS: IG, MSG và MIG, mỗi loại đều đã chứng minh được sự thành công vào năm 1955.

Theo thông lệ, pin lưu trữ được sử dụng làm nguồn điện chính cho truyền thông có dây và không dây. Tuy nhiên, pin lưu trữ sẽ dần dần xả và mất điện áp, bất kể chúng có được sử dụng hay không, . . . và tuổi thọ của pin sẽ hết, và chúng trở thành rác thải sau vài năm. Pin cũng đòi hỏi phải bảo trì hàng ngày phiền phức, chẳng hạn như liên tục điều chỉnh trọng lượng riêng của chất điện phân và sạc phụ. Chúng cũng có những nhược điểm khác, chẳng hạn như yêu cầu diện tích sàn lớn trong các tòa nhà. Những vấn đề này khiến chúng khó sử dụng làm thiết bị cung cấp điện tại các trạm không người lái. . . . Chúng tôi đã tiến hành các thí nghiệm và nghiên cứu về nguồn điện không bị gián đoạn kể từ năm ngoái và cũng đã cung cấp các sản phẩm. . . .

Trích từ Tạp chí Fuji Electric Tập 28, Số 5 (1955)

*: Trích dẫn này là bản dịch tiếng Anh từ bản gốc tiếng Nhật (áp dụng tương tự sau này).

Tận dụng thế mạnh của chúng tôi trong các máy quay, vốn là một trong những ngành kinh doanh cốt lõi của chúng tôi vào thời điểm đó, chúng tôi đã áp dụng một hệ thống sử dụng động cơ cũng hoạt động như một động cơ điện/máy phát điện. Pin lưu trữ được sử dụng làm thiết bị cung cấp điện cho viễn thông vào thời điểm đó không đạt yêu cầu về tuổi thọ và khả năng bảo trì. Tuy nhiên, những vấn đề này đã được giải quyết bằng cách loại bỏ thời gian mất điện bằng cách lưu trữ năng lượng động thông qua vòng quay tốc độ cao của một đĩa nặng gọi là bánh đà và tạo ra điện bằng lực quán tính trong thời gian mất điện. Chúng tôi đã cung cấp các thiết bị pin có dung lượng từ 5 đến 30 kVA.

UPS loại MSG 25 kVA một pha được giao cho Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation Trích từ Tạp chí Fuji Electric Tập 29, Số 1 (1956)

Sơ đồ đấu dây nguồn điện liên tục loại IG Từ Tạp chí Fuji Electric Tập 28, Số 5 (1955)

DE: Động cơ Diesel, K: Công tắc chính, MC: Ly hợp từ, SR: Lò phản ứng bão hòa, FW: Bánh đà, IVR: Bộ điều chỉnh điện áp cảm ứng, IG: Máy phát điện cảm ứng, Ry: Rơ le giám sát công suất ngược, C: Tụ điện tự kích từ

Những năm 1960: Sự xuất hiện của UPS công suất lớn và loại tĩnh cho máy tính

Bộ nguồn liên tục 250 kVA được sử dụng làm nguồn điện cho máy tính được cung cấp cho Trường đua Nakayama thông qua Fujitsu là một bộ thiết bị công suất lớn bao gồm máy phát điện diesel, ly hợp điện từ, bánh xe lò xo, động cơ không đồng bộ, máy phát điện 200 kVA và máy phát điện 50 kVA.

Trích từ Tạp chí Fuji Electric Tập 40, Số 1 (1967)

Nguồn cung cấp điện liên tục 250 kVA được cung cấp cho Trường đua Nakayama thông qua Fujitsu Trích từ Tạp chí Điện tử Fuji Tập 40, Số 1 (1967)

Năm 1966, chúng tôi đã cung cấp một UPS công suất lớn 250 kVA cho Trường đua Nakayama ở Chiba. Trường đua đã áp dụng hệ thống tổng hợp mà Fuji Telecommunications Equipment Manufacturing (hiện nay là Fujitsu) đã phát triển lần đầu tiên tại Nhật Bản. UPS công suất lớn của chúng tôi chịu trách nhiệm ổn định nguồn cung cấp điện cho hệ thống này, hệ thống này tính toán số phiếu bầu và tỷ lệ cược cho hàng chục nghìn vé cá cược.

Nguồn điện liên tục khi đó vẫn sử dụng bánh đà. Sau khi giao hàng đến Trường đua Nakayama, chúng tôi cũng giao UPS đến Trường đua Hanshin và Trường đua Kyoto. Trong khi đó, chúng tôi cũng đang phát triển nguồn điện tần số không đổi điện áp không đổi (CVCF) sử dụng thyristor bán dẫn trong phần biến tần.

Sự phát triển của phần tử thyristor đầu nấm đã dẫn đến việc sản xuất nhiều thiết bị công suất lớn cùng với việc mở rộng các lĩnh vực ứng dụng. . . . Chúng tôi đã xem xét nhiều vấn đề khác nhau để chuẩn hóa các bộ biến tần tự kích từ ba pha công suất lớn bằng cách thực sự tạo ra các nguyên mẫu của bộ biến tần. . . . Chúng tôi đặc biệt nghiên cứu các vấn đề xảy ra khi sử dụng bộ biến tần trong nguồn điện để vận hành động cơ AC và UPS ở nhiều tốc độ khác nhau.

Trích từ Tạp chí Fuji Electric Tập 40, Số 1 (1967)

Máy tính đã được cải thiện trong những năm gần đây với tốc độ đáng kể và nhiệm vụ của các đơn vị cung cấp điện cũng đang trở nên quan trọng. Các đơn vị cung cấp điện loại máy phát điện thông thường (loại MG) tạo ra tiếng ồn và độ rung lớn và không gian lắp đặt bị hạn chế. Do đó, các đơn vị cung cấp điện điện áp không đổi, tần số không đổi với bộ biến tần thyristor, nhỏ gọn, nhẹ và có mức độ tự do cao về vị trí lắp đặt đã bắt đầu thu hút sự chú ý.
Năm 1969, chúng tôi đã phát triển bộ nguồn điện áp không đổi tần số không đổi (CVCF) 200 kVA với bộ biến tần thyristor ba pha công suất lớn tại Nhà máy Matsumoto và cung cấp làm nguồn điện cho máy tính tại Nhà máy Fujitsu Kawasaki.