Современная тенденция построения ИБП многих известных мировых производителей — модульный принцип, обеспечивающий создание более отказоустойчивых и наращиваемых по мощности систем. Этот принцип уже многие годы широко используется в системах постоянного тока. В основе такого построения систем лежит параллельное подключение выпрямительных модулей на общую выходную шину, что обеспечивает необходимое резервирование по принципу N+x и возможность наращивания мощности при увеличении числа потребителей. Отличительный признак многомодульной системы — избыточность, обеспечивающая повышенную надежность системы за счет резервных силовых модулей и модулей батарей. Для корпоративных клиентов, ориентированных на постоянное развитие и совершенствование бизнес-процесов, решения такого рода наиболее перспективны.

Равномерное распределение нагрузки между модулями обеспечивается согласованием их выходных характеристик: номинала напряжения и внутреннего сопротивления. Информационная связь между модулями осуществляется по цифровой шине. После подключения очередного модуля тестируется его состояние, и, если система исправна, модуль автоматически определяется остальными подключенными к нагрузке модулями и ток нагрузки соответствующим образом перераспределяется. При возникновении сбоя в работе одного из модулей он автоматически отключается от шины нагрузки. Практически все модули могут оперативно заменяться в режиме горячей замены.

В настоящее время на российском рынке представлен ряд мировых производителей многомодульных однофазных ИБП. Так, компания Liebert (http://www.liebert.com) предлагает ИБП Nfinity, обладающие свойством избыточности и имеющие мощность от 4 до 16 КВ.А, с параллельным резервированием N+x. Время резервного энергоснабжения от этих ИБП можно увеличить за счет подключения дополнительных внешних батарей до 2,5 ч при нагрузке 16 КВ.А и до 10 ч при нагрузке 4 КВ.А.

Photo

ИБП Nfinity выполняется в двух конструктивных вариантах: с 8 или 12 секциями для установки рабочих модулей. Габариты секций — 508/711/1016 мм у 8-секционного варианта и 508/711/1346 мм у 12-секционного. В верхней передней части корпуса устройств размещена съемная панель индикации и управления ИБП. В нижней части находится узел Bypass, а также разъемы подключения сети и нагрузки. В верхних четырех или шести отсеках (при 8- или 12-секционном конструктиве соответственно) размещаются силовые модули питания. Во все остальные отсеки, а также в свободные верхние могут устанавливаться модули батарей.

В состав ИБП входят силовые модули мощностью 4 КВ.А до 4 (6) штук; модули батарей емкостью 7,2 А.ч и напряжением 120 В каждый; два модуля системного управления; платы дисплея, входного фильтра, внутреннего интерфейса, автоматического и ручного Bypass; опционально выходной трансформатор гальванической развязки нагрузки с сетью. Все модули, узлы и платы ИБП связаны шинами входного напряжения, выходного напряжения, постоянного тока и внутреннего интерфейса управления.

При нормальном напряжении внешней сети и токе, близком к синусоидальному, силовые модули обеспечивают регенерацию синусоидального выходного напряжения за счет корректора коэффициента мощности силового модуля. Батарейные модули в этом режиме заряжаются зарядными устройствами, расположенными в каждом силовом модуле. При отсутствии напряжения входной сети или его недопустимом отклонении от заданных параметров нагрузка обеспечивается энергией от батарейных модулей через инверторы силовых модулей.

После разряда батарейных модулей, автоматического отключения нагрузки и при восстановлении сети происходит автоматический повторный запуск ИБП и подключение полезной нагрузки. При этом пользователь может самостоятельно устанавливать допустимый уровень разряда батарейных модулей и время выдержки перезапуска системы при появлении сетевого напряжения. При отключенной нагрузке и наличии сети система автоматически заряжает батарейные модули.

Режим Bypass, обеспечивающий альтернативный путь питания нагрузки напрямую от сети, может инициализироваться как вручную — при выполнении регламентных работ или при ремонте, так и автоматически — в пусковых режимах, при перегрузках, выходе из строя узлов силового модуля.

На передней панели силового модуля питания находятся светодиодные индикаторы состояния блока и вентилятор охлаждения. В состав модуля входят три платы, содержащие выпрямитель, корректор коэффициента мощности, инвертор, зарядное устройство, вторичный источник питания и систему управления силовым модулем.

При установке модуля в корпус ИБП он подсоединяется 12 выводными разъемами к шинам входного напряжения и выходного напряжения переменного тока и к шине постоянного тока. Разъемом с 34 выводами модуль подключается к шине управляющих и измерительных сигналов. Возможны варианты организации однофазного и трехфазного сетевого питания. Допустимый интервал изменения входного напряжения без перехода на автономный режим в однофазном варианте составляет 140—276 В (при 60%-ной нагрузке).

Батарейный модуль содержит 10 штук последовательно соединенных герметичных аккумуляторов на 12 В емкостью 7,2 А.ч каждый. На его передней панели расположены два светодиода, оповещающие о состоянии модуля. Встроенная система контроля регистрирует температуру модуля, зарядный и разрядный ток, анализирует состояние предохранителя (5 А), контактов выходного реле и управляет светодиодными индикаторами модуля.

Батарейный модуль также содержит интеллектуальную схему анализа состояния аккумуляторов, которая отключает его в случае обнаружения неисправности, чтобы избежать влияния дефектного модуля на параметры работы других.