Comment fonctionne un système d'alimentation sans interruption (UPS) ?

Composition du système

Le schéma fonctionnel d'un système UPS typique est présenté sur la figure 1. Sa structure de base comprend un ensemble de redresseurs et de chargeurs qui convertissent le courant alternatif (CA) en courant continu (CC), et un onduleur qui convertit le courant continu en courant alternatif. La batterie stocke l'énergie et maintient une tension de charge normale lorsque l'alimentation CA est assurée. En cas de coupure de courant, la batterie alimente immédiatement l'onduleur afin de garantir la tension de sortie CA de l'UPS. Les schémas suivants illustrent différents états de fonctionnement de l'UPS (en prenant comme exemple une alimentation UPS en ligne).

(1) Lorsque l'alimentation CA est normalement fournie dans la plage admissible par l'UPS, comme illustré sur la figure 2, le trait épais représente le flux d'énergie. (2) En cas de défaillance de l'alimentation principale (coupure du courant alternatif), l'alimentation bascule instantanément sur l'onduleur pour fournir de l'énergie, comme illustré sur la figure 3.

(3) En cas de surcharge ou de défaillance de l'onduleur, l'UPS ouvre le circuit de dérivation et alimente directement la charge à partir de l'alimentation principale, comme illustré sur la figure 4.

Méthode de connexion

(1) Une seule alimentation UPS peut alimenter toutes les charges. Le schéma de connexion est présenté dans le schéma du système. Cette méthode est relativement simple.

(2) La puissance totale de la charge doit être fournie par au moins deux alimentations UPS, comme illustré sur la figure 5. Cette méthode de connexion est dite « en parallèle sans alimentation de secours ».

(3) La capacité totale de deux alimentations UPS ou plus est supérieure à la capacité totale de la charge, mais le système doit comporter une alimentation UPS de capacité supérieure à la capacité totale de la charge. En cas de défaillance d'une alimentation UPS, les autres peuvent continuer à alimenter toutes les charges, comme illustré sur la figure 6. Cette méthode de connexion est dite « en parallèle avec alimentation de secours ». (4) En cas de défaillance complète du système d'alimentation sans coupure (UPS), le réseau coupe l'alimentation de l'UPS et connecte directement la charge sans interrompre la maintenance de l'UPS.

Lorsque l'UPS fonctionne correctement, l'interrupteur de maintenance est ouvert et les interrupteurs d'entrée et de sortie sont fermés ; en cas de défaillance de l'UPS, l'interrupteur de maintenance est fermé et les interrupteurs d'entrée et de sortie sont ouverts. Ainsi, le fonctionnement normal de la charge est garanti sans perturber la maintenance en ligne de l'UPS.