Quelle est la différence entre un UPS et un onduleur ?
Système d'alimentation sans interruption UPS
I. Définition et fonction
UPS Uninterruptible Power Supply, nom complet Uninterruptible Power Supply, est un dispositif de protection de l'alimentation qui contient un dispositif de stockage d'énergie et utilise l'onduleur comme unité principale pour stabiliser la tension et la fréquence de sortie. Il peut fournir une alimentation stable et ininterrompue à l'équipement lorsque l'alimentation secteur est anormale ou interrompue, et protéger l'équipement contre les pannes de courant.
II. Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement de l'UPS comprend principalement quatre maillons : la rectification, le stockage d'énergie, la conversion et le contrôle des interrupteurs. Lorsque l'alimentation secteur est normale, l'alimentation CA est convertie en alimentation CC par un redresseur et stockée dans la batterie. Dans le même temps, l’alimentation CC est fournie à l’onduleur, qui la convertit en alimentation CA stable et la transmet à la charge. Lorsque l'alimentation secteur est anormale ou en cas de panne de courant, l'interrupteur statique passe rapidement à l'alimentation par batterie pour assurer la stabilité de la tension à l'extrémité de la charge.
III. Composants
Le système UPS est principalement composé d'un bloc de batteries, d'un redresseur et d'un onduleur, d'un interrupteur statique et d'autres pièces. La batterie est utilisée pour stocker l’énergie électrique ; le redresseur convertit le courant alternatif en courant continu ; l'onduleur convertit l'alimentation CC en puissance CA ; le commutateur statique réalise une commutation rapide lorsque l'alimentation secteur est anormale.
IV. Classification
En fonction du mode d'alimentation (mode de fonctionnement) de la charge, l'onduleur est divisé en trois types : type de sauvegarde en ligne et type interactif en ligne. Pour l'onduleur en ligne, l'onduleur est toujours en état de fonctionnement, que l'alimentation secteur soit normale ou non, et la sortie est stable. Il convient aux endroits ayant des exigences élevées en matière de qualité d’énergie. L'onduleur de secours alimente directement la charge lorsque l'alimentation secteur est normale, et l'onduleur alimente lorsque l'alimentation secteur est anormale. Il convient aux endroits où les besoins en alimentation électrique sont faibles. L'onduleur interactif en ligne combine les avantages d'un rendement élevé du type de secours et d'une qualité d'alimentation élevée du type en ligne.
V. Scénarios d'application
UPS est largement utilisé dans les domaines de la sécurité informatique, des transports, de l'aérospatiale, de la médecine, du contrôle industriel et dans d'autres domaines. Par exemple, dans les centres de données et les salles de serveurs, UPS peut assurer le fonctionnement normal des serveurs et des périphériques de stockage et protéger l'intégrité des données ; dans les établissements médicaux, UPS peut assurer l'alimentation électrique de zones clés telles que les salles d'opération et les unités de soins intensifs pour garantir la sécurité des patients.
VI. Avantages et inconvénients
Les avantages incluent la protection des équipements, la fourniture d’une alimentation de secours et l’optimisation de la qualité de l’énergie. Cependant, UPS présente également des inconvénients tels qu'un coût élevé, un encombrement important et la nécessité d'une inspection et d'une maintenance régulières. Par conséquent, lors de la sélection et de l’utilisation d’UPS, il est nécessaire de prendre en compte de manière globale les besoins réels et les coûts de maintenance.
Système d'onduleur
I.Concept d'onduleur
Généralement, le processus de conversion du courant alternatif en courant continu est appelé rectification, le circuit qui complète la fonction de rectification est appelé circuit de rectification et le dispositif qui réalise le processus de rectification est appelé dispositif de rectification ou redresseur. De manière correspondante, le processus de conversion du courant continu en courant alternatif est appelé inversion, le circuit qui complète la fonction d'inversion est appelé circuit onduleur et le dispositif qui réalise le processus d'inversion est appelé dispositif onduleur ou onduleur. La technologie moderne des onduleurs est une science et une technologie qui étudie la théorie et l’application des circuits onduleurs. Il s'agit d'une technologie pratique basée sur la technologie électronique industrielle, la technologie des dispositifs à semi-conducteurs, la technologie de contrôle moderne, la technologie moderne de l'électronique de puissance, la technologie de conversion des semi-conducteurs, la technologie de modulation de largeur d'impulsion (PWM) et d'autres disciplines. Il comprend principalement trois parties : les dispositifs intégrés de puissance à semi-conducteurs et leurs applications, les circuits onduleurs et la technologie de contrôle de l'onduleur.
II. Principe de fonctionnement et structure de l'onduleur
L'onduleur est principalement composé d'une entrée CC, d'une partie conversion de puissance, d'un filtre et d'une partie sortie. Le principe de fonctionnement est à peu près le suivant : le courant continu est inversé via la partie de conversion de puissance (généralement un circuit composé de plusieurs dispositifs de commutation de puissance tels que l'IGBTS) pour générer du courant alternatif haute fréquence, qui est ensuite filtré par le filtre pour éliminer les hautes fréquences. Harmoniques et enfin sortie AC douce.
III.Classification et scénarios d'application des onduleurs photovoltaïques
Les onduleurs photovoltaïques peuvent être divisés en onduleurs centralisés, onduleurs string et autres onduleurs (onduleurs distribués et micro-onduleurs) en fonction de leur puissance. La principale différence entre les trois est que la capacité unique de l'onduleur est différente et que le champ d'application est différent. L'onduleur string est principalement utilisé dans le photovoltaïque distribué domestique et dans le photovoltaïque de toiture industriel et commercial de petite et moyenne taille.
Onduleurs photovoltaïques centralisés :Il présente les avantages d'une grande puissance de sortie, d'une technologie mature, d'une qualité d'énergie élevée et d'un faible coût, mais sa plage de tension de suivi de puissance maximale est relativement étroite, la flexibilité de configuration des composants est faible et le temps de production d'énergie est court. Il est principalement utilisé dans les grandes centrales photovoltaïques centralisées.
Onduleur photovoltaïque à chaîne :La méthode de l'onduleur consiste à suivre séparément le point de puissance maximale d'une seule chaîne ou de plusieurs chaînes de composants photovoltaïques, puis à les connecter au réseau électrique CA après inversion. Un onduleur string peut avoir plusieurs modules de suivi des pics de puissance maximale, et la capacité d'une seule machine est généralement inférieure à 200 kW. La plage de tension de suivi de puissance maximale de l'onduleur photovoltaïque à chaîne est large, la configuration des composants est flexible et la durée de production d'énergie est longue. De plus, il présente une densité de puissance élevée et une installation et une maintenance simples. Il peut répondre aux exigences de différents environnements d'application tels que l'intérieur et l'extérieur, et est largement utilisé dans les petites centrales électriques, telles que la production d'énergie distribuée domestique, les centrales électriques industrielles et commerciales de petite et moyenne taille sur les toits, etc.
Onduleur distribué :Il combine les avantages des onduleurs centralisés des grands onduleurs photovoltaïques centralisés et les avantages du suivi MPPT décentralisé des onduleurs photovoltaïques à chaîne : il permet d'obtenir un faible coût et une fiabilité élevée des onduleurs centralisés et une production d'énergie élevée des onduleurs de chaîne.
Micro-onduleur :Le mode onduleur est que chaque micro-onduleur correspond généralement à un ou plusieurs modules photovoltaïques, et chaque module photovoltaïque peut être suivi séparément. Le point de puissance maximale est ensuite connecté au réseau électrique AC après inversion. La capacité unique du micro-onduleur est généralement inférieure à 5 kW. Il est largement utilisé dans les systèmes de production d’énergie photovoltaïque domestiques tels que les toits et les cours résidentiels.