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

Lịch sử của Bộ lưu điện liên tục (UPS) (Phần I)

Những năm 1970: Phổ biến UPS tới các hệ thống trực tuyến

Trong vài năm trở lại đây, độ tin cậy và tính ổn định đã trở nên rất quan trọng trong các hệ thống xử lý dữ liệu tốc độ cao và mở rộng, đặc biệt là các hệ thống trực tuyến. Do đó, các yêu cầu về độ tin cậy và tính ổn định cũng trở nên nghiêm ngặt hơn trong trường hợp các hệ thống điện được sử dụng để vận hành các hệ thống xử lý dữ liệu này. Tuy nhiên, để phù hợp với sự phát triển của thyristor điện và việc loại bỏ các bộ phận chuyển động trong nhiều thiết bị điện khác nhau, các hệ thống điện cho tải máy tính cũng đã chuyển từ các loại quay trước đây (bộ MG) sang các loại tĩnh (bộ biến tần thyristor).
Gần đây, một loại biến tần thyristor dự phòng song song có độ tin cậy cao đã được Fujitsu và Fuji Electric phát triển chung và được chuyển giao cho Hiệp hội đua xe trung ương Nhật Bản.... Vì nguồn điện này hiện đang hoạt động tốt,....

Trích từ Tạp chí Fuji Electric Tập 44, Số 8 (1971)

Vào những năm 1970, các hệ thống trực tuyến nhanh chóng lan rộng để kết nối các ngân hàng trên toàn quốc thông qua một mạng lưới. Máy rút tiền tự động (ATM) đã có mặt ở nhiều nơi, mọi người bắt đầu sử dụng thẻ tiền mặt và tiền lương bắt đầu được trả bằng tiền gửi trực tiếp. Khi các hệ thống trực tuyến trở nên không thể thiếu trong xã hội, các hệ thống sao lưu và nguồn điện liên tục với bộ biến tần thyristor đã được phát triển để chuẩn bị cho các hệ thống ứng phó với thảm họa và sự cố.
Đặc biệt, các trung tâm văn phòng của các tổ chức tài chính, đóng vai trò là hệ thống trực tuyến cốt lõi, đòi hỏi độ tin cậy cao từ hệ thống cung cấp điện của họ bao gồm UPS, và một hệ thống dự phòng song song đã được phát triển để cung cấp dự phòng ngay cả trong trường hợp một UPS duy nhất bị hỏng. Năm 1975, chúng tôi đã phát triển một hệ thống chuyển mạch đồng bộ không bị gián đoạn của nguồn điện thương mại như một mạch dự phòng, nhờ đó chúng tôi đã giành được Giải thưởng Tiến bộ từ Hiệp hội các nhà sản xuất điện Nhật Bản. Công nghệ được sử dụng trong hệ thống này đã đóng góp đáng kể vào nhu cầu ngày càng tăng đối với UPS và vẫn được sử dụng trong hầu hết các UPS ngày nay.

Bộ nguồn CVCF có độ tin cậy cao Từ Tạp chí Fuji Electric Tập 49, Số 12 (1976)

Nguồn điện liên tục loại tĩnh dựa trên bộ biến tần thyristor có điện áp không đổi, tần số không đổi. Do đó, chúng đã thu hút sự chú ý và thuật ngữ "CVCF" thường được sử dụng làm tên thiết bị ở Nhật Bản trong hơn một thập kỷ sau đó.
Nguồn cung cấp điện liên tục dựa trên thyristor đã được chứng minh là có độ tin cậy cao thông qua một số lượng lớn các trường hợp sử dụng thực tế. Việc sử dụng nó đã lan rộng sang ngày càng nhiều lĩnh vực ngoài các tổ chức tài chính, bao gồm các tiện ích công cộng như cơ sở hạ tầng cung cấp điện, khí đốt và nước; cơ sở hạ tầng xã hội như bệnh viện và đài phát thanh; và ngành công nghiệp nói chung như nhà máy dầu khí và thép.

Những năm 1980: Nhu cầu về các đơn vị công suất nhỏ tăng lên và hiệu suất tăng lên với sự tiến bộ của bóng bán dẫn công suất

Các hệ thống máy tính mới hơn đang thay đổi từ điều khiển tập trung trực tuyến sang xử lý phân tán chức năng bằng máy tính đầu cuối, do đó cần có nguồn điện có công suất thấp, độ tin cậy cao. Hơn nữa, việc sản xuất nguồn điện bán dẫn lên đến khoảng 10kVA đã trở nên khả thi thông qua hiệu suất được cải thiện và nguồn cung cấp bóng bán dẫn công suất ổn định, và vì mạch chuyển mạch cưỡng bức như mạch của hệ thống thyristor thông thường là không cần thiết, nên có thể đạt được hiệu suất tuyệt vời về đặc tính và hiệu suất tạm thời. Biến tần CVCF bán dẫn 1φ3kVA do Fuji Electric sản xuất và phân phối....

Trích từ Tạp chí Fuji Electric Tập 51, Số 6 (1978)

Sự xuất hiện của Fujitsu Mini UPS Trích từ Tạp chí Fuji Electric Tập 58, Số 1 (1985)

Việc sử dụng rộng rãi máy tính cuối cùng đã lan rộng đến cuộc sống hàng ngày và các doanh nghiệp của chúng ta dưới dạng máy tính cá nhân, tự động hóa văn phòng (OA), tự động hóa nhà máy (FA), v.v. Các UPS công suất nhỏ cũng được phát triển để đáp ứng nhu cầu về các thiết bị OA và FA phải sẵn sàng cho tình huống mất điện. Các UPS công suất nhỏ được kỳ vọng sẽ có độ tin cậy cao, cũng như kích thước nhỏ và giá thành thấp. Với sự phát triển của các bóng bán dẫn công suất để thương mại hóa, chúng tôi đã bổ sung vào dòng sản phẩm của mình một UPS loại đầu ra một pha từ 0,5 đến 10 kVA, sử dụng MOSFET công suất*1 cho phép giảm kích thước và trọng lượng.

*1: MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), một loại transistor. Tốc độ chuyển mạch nhanh, công suất tiêu thụ nhỏ. Dễ dàng chế tạo nhỏ gọn.

Việc hiện thực hóa điện áp chịu đựng cao hơn và dòng điện cao hơn trong bóng bán dẫn công suất trong những năm gần đây đã nhanh chóng mở rộng phạm vi ứng dụng của nó cho các bộ biến tần CVCF của cả UPS quy mô nhỏ và quy mô lớn. Thiết bị này tận dụng các đặc tính tuyệt vời của bóng bán dẫn, chẳng hạn như tự dập hồ quang và các hành động chuyển mạch tốc độ cao, sử dụng điều khiển PWM cho bộ biến tần.

Trích từ Tạp chí Fuji Electric Tập 56, Số 1 (1983)

Việc sử dụng bóng bán dẫn công suất cũng được mở rộng sang các ứng dụng công suất lớn và đến năm 1983, việc phát triển loạt tiêu chuẩn đã hoàn tất cho 20 đến 600 kVA. Vào những năm 1980, UPS trở nên nhỏ hơn, nhẹ hơn, hiệu suất cao hơn và hiệu quả hơn cùng với việc thương mại hóa các thiết bị bán dẫn mới như thyristor đóng cổng (GTO), cũng như bóng bán dẫn tiếp giáp lưỡng cực (BJT), vốn là những bóng bán dẫn công suất ban đầu. Ngoài ra, khi hoạt động chuyển mạch của chất bán dẫn công suất trở nên nhanh hơn, việc sử dụng điều khiển PWM*2, cho phép kích thước nhỏ hơn và hiệu suất đầu ra cao hơn, đã tăng lên.

*2: Điều chế độ rộng xung: Một phương pháp điều khiển thay đổi độ rộng xung của đầu ra bằng cách bật và tắt chuyển mạch tốc độ cao. UPS sử dụng bộ lọc để làm mịn công tắc này để làm cho dạng sóng đầu ra gần với sóng sin sạch hơn.