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

L’onduleur (ASI) est un élément essentiel pour garantir de nombreux services au quotidien.

Nous vivons dans un monde hyperconnecté qui exige la disponibilité immédiate et ininterrompue d’innombrables services. Au quotidien, des milliers d’éléments, dont beaucoup d’entre nous ignorent l’existence et le fonctionnement, interviennent pour que chaque rouage de notre société fonctionne toujours parfaitement. L’inconfort que cela génère à chaque panne des réseaux de communication ou de l’électricité est indéniable. Pour cette raison, et malgré les investissements technologiques dans les infrastructures de télécommunications et les réseaux électriques qui entraînent une avancée significative en matière de garanties de service dans toutes les régions du monde, il est essentiel de disposer de dispositifs de secours pour éviter tout dommage en cas d’interruption imprévue. L’un de ces éléments, que nous allons aborder aujourd’hui, est l’onduleur (UPS), également connu sous son acronyme anglais UPS (Uninterruptible Power Supply).

Ces dispositifs sont présents dans des lieux aussi divers que les centres de données, les hôpitaux, les immeubles de bureaux, les industries, les infrastructures de transport comme les navires, ou tout autre lieu nécessitant une alimentation électrique fiable et de haute qualité, disponible à tout moment. Ils sont responsables d’assurer la continuité du service électrique en cas de panne ou d’interruption du réseau.

En effet, les onduleurs constituent une solution de secours qui, en cas de panne de courant, préserve les services de nos systèmes. Ce sont des appareils capables d’alimenter d’autres équipements grâce à leurs batteries, sans dépendre du réseau. L’autonomie de l’onduleur dépend du type et du nombre de batteries dont il est équipé. Plus le nombre de batteries est élevé, plus la panne de réseau est longue.

Ainsi, un système d’alimentation sans interruption garantit, par exemple, que l’énergie nécessaire à une salle d’opération pour une opération critique reste stable à tout moment ; que les centres de données qui permettent à la connexion Internet d’atteindre nos foyers ne cessent pas leur activité en cas de surtension due à un orage ; ou que les systèmes de communication d’un navire ne subissent pas de panne, mettant en danger le trafic maritime, en raison d’une erreur critique d’alimentation. Vous êtes peut-être maintenant un peu plus conscient de l’importance de ces appareils méconnus.

UPS ou Onduleur

De plus, un onduleur fonctionne comme un filtre pour les systèmes ou appareils électriques connectés au réseau électrique. Autrement dit, si nous connectons un de ces onduleurs à un navire, par exemple, nous protégerons tout cet équipement informatique contre d’éventuelles surtensions ou pics de tension, interférences, variations de fréquence ou microcoupures ; L’action de l’onduleur filtrerait tout cela, obtenant une onde sinusoïdale de sortie parfaitement propre. Cela garantit non seulement le bon fonctionnement des équipements connectés au réseau, mais aussi leur longévité.

Alimentation sans interruption : comment fonctionne un onduleur ?

Pour comprendre le fonctionnement de ces éléments, il est d’abord nécessaire de connaître les composants qui le composent. Voyons voir :

Éléments d’un UPS

• Redresseur/Chargeur : Il est chargé de convertir le courant alternatif, qui arrive par le réseau, en courant continu, soit pour charger les batteries, soit pour alimenter l’onduleur.
• Batteries : Elles fournissent l’énergie électrique nécessaire pour alimenter le système en cas de panne de courant.
• Onduleur : Il s’agit d’un élément qui convertit l’électricité (provenant du redresseur ou des batteries) du courant continu en courant alternatif, pour la distribuer aux systèmes connectés à l’onduleur.
• Bypass statique et de maintenance : Il s’agit du type de circuit électrique que contient l’onduleur et qui permet de connecter la charge directement au réseau principal (ou à un réseau indépendant) en cas de panne de l’onduleur.
• Unité de contrôle : Il s’agit de l’élément intelligent dont est équipé l’onduleur. Selon le type d’appareil et ses fonctions, il permettra une série de fonctionnalités via un logiciel ou autre.

Quel serait son fonctionnement normal ?

Lorsque l’onduleur fonctionne normalement, c’est-à-dire avec un réseau électrique disponible et de qualité, l’électricité entre par la connexion de l’onduleur au réseau électrique et passe, en premier lieu, par le redresseur, qui convertit le courant alternatif en courant continu.

Cette transformation est nécessaire car une partie de l’électricité doit pouvoir être stockée dans la batterie – pour cela, il est nécessaire que le courant soit continu – le reste continue son chemin vers l’onduleur, qui la retransforme en courant alternatif pour alimenter les systèmes connectés à l’onduleur.

Que se passe-t-il en cas de panne du réseau ?

Imaginez que le réseau électrique ne soit plus disponible ou qu’une tension hors des limites de qualité autorisées soit détectée, ce qui modifie le flux de courant. Dans ce cas, l’onduleur serait alimenté par la tension continue fournie par les batteries. La puissance de sortie de l’onduleur reste inchangée, permettant ainsi à la charge connectée au système de continuer à fonctionner sans interruption.

L’autonomie, ou le temps pendant lequel les batteries peuvent alimenter le système, dépend de la consommation requise par la charge alimentée par l’équipement et de la capacité des batteries. Lorsque la tension d’alimentation secteur est rétablie, c’est-à-dire lorsqu’elle atteint une valeur comprise dans les tolérances autorisées, le redresseur se remet en marche et le fonctionnement normal est rétabli.

Les batteries récupèrent la décharge subie pendant l’absence de réseau et se rechargent grâce à la tension continue fournie par le redresseur/chargeur.

Que faire en cas de panne de l’onduleur ou de nécessité d’effectuer des opérations de maintenance ?

En cas de panne de l’onduleur, le bypass statique s’active automatiquement. Sa fonction est de transférer instantanément la charge vers le réseau principal (ou bypass) en cas de surcharge ou de court-circuit. Ainsi, quel que soit leur fonctionnement, les onduleurs garantissent l’absence d’interruption de l’alimentation de la charge. D’où leur nom.

Il existe différents circuits ou types d’onduleurs qui contiennent plus ou moins d’éléments, soit de protection, soit de filtres, pour garantir une électricité « propre » ; mais ils contiennent tous au moins les éléments que nous avons mentionnés. Pour leur bon fonctionnement, les onduleurs les plus avancés disposent d’unités de contrôle et de logiciels qui offrent des informations en temps réel à l’utilisateur, ainsi que des fonctionnalités personnalisées.

Supsonik, 35 ans d’expérience en électronique de puissance