W wyniku rosnącego znaczenia systemów teleinformatycznych oraz wymagań w zakresie konkurencyjności w gospodarce światowej, najważniejszym czynnikiem -determinującym konieczność zabezpieczania się przed zakłóceniami zasilania - są wysokie koszty przestoju systemu teleinformatycznego. Średnia roczna suma wszystkich przerw w zasilaniu systemu wynosi ok. 100 minut. Uwzględniając jednak specyfikę systemów teleinformatycznych, okres braku ich dostępności jest wielokrotnie dłuższy od zakłócenia zasilania.

Do eliminacji zakłóceń w zasilaniu, a tym samym zwiększenia dostępności systemów teleinformatycznych, stosuje się systemy zasilania gwarantowanego, których głównym elementem są zasilacze UPS (Uninterrupted Power Supply). W niektórych aplikacjach są one wspomagane agregatami prądotwórczymi, w celu uzyskania długich czasów autonomii.

Zasilanie odbiorników teleinformatycznych może być realizowane w układzie rozproszonym, kiedy UPS zasila osobno pojedyncze urządzenie, albo w układzie centralnym - zasilana jest większa grupa urządzeń.

Od pewnego czasu możemy zauważyć znaczne przyspieszenie w rozwoju technologii stosowanych w zasilaczach bezprzerwowych. Niektóre nowe rozwiązania, takie jak cykliczny algorytm ładowania baterii czy zasilacze UPS z superkondensatorami, powstały także w polskich firmach.

Zmiany w technologii budowy zasilaczy UPS

Współczesne zasilacze UPS są skomplikowanymi urządzeniami energoelektronicznymi ze sterowaniem mikroprocesorowym na każdym poziomie przetwarzania energii. Pomimo że idea działania zasilaczy UPS nie zmieniła się znacząco od czasu ich powstania (lata 70. ubiegłego wieku), to stałe udoskonalanie układów przekształtników energoelektronicznych oraz systemów sterowania spowodowało zwiększenie ich sprawności i niezawodności, a także zmniejszenie gabarytów. Usprawnienia przekształtników energoelektronicznych polegają na wykorzystaniu nowoczesnych półprzewodnikowych elementów mocy, które charakteryzują się większą częstotliwością przełączania. Zastosowanie nowoczesnych układów chłodzenia półprzewodnikowych przyrządów mocy pozwala na zwiększenie upakowania elementów, a w konsekwencji - zmniejszenie gabarytów całego urządzenia.

Nowoczesne zasilacze bezprzerwowe są wyposażone w układy korekcji współczynnika mocy oraz filtry przeciwzakłóceniowe. Coraz częściej w UPS-ach są stosowane tzw. prostowniki aktywne, które charakteryzują się niskimi zakłóceniami wnoszonymi do sieci THD < 5 % (brak konieczności używania dodatkowych filtrów).

W wyniku rozwoju technologii wytwarzania akumulatorów znacznemu zwiększeniu uległa również żywotność baterii stosowanych w UPS-ach, która dochodzi obecnie już do 15 lat, nie mniej jednak nadal pozostają one najsłabszym punktem zasilaczy UPS. Dużą wadą stosowania akumulatorów jest brak pewności, co do ilości zmagazynowanej w nich energii i aktualnego ich stanu - może to skutkować występowaniem przestojów w sytuacjach awaryjnych. W związku z tym często w zasilaczach UPS instaluje się układy pozwalające oszacować aktualną pojemność, co umożliwia wcześniejsze wykrycie potencjalnych problemów. Również w zasilaczach UPS ładowanie buforowe przyczynia się do przeładowywania akumulatorów, a tym samym skrócenia ich żywotności, i jest czasochłonne. Użytkownik musi czekać minimum kilka godzin na to, aby zasilacz po rozładowaniu baterii był zdolny do zapewnienia założonego czasu autonomiczności.

Dlatego producenci zasilaczy UPS opracowują nowe rozwiązania ładowania baterii, aby zwiększyć ich żywotność do maksimum. Cykliczny algorytm ładowania baterii zastosowany w zasilaczach polskiego producenta Ever korzystnie wpływa na żywotność akumulatorów. Dzięki niemu bateria nie jest poddawana stałemu oddziaływaniu napięcia ładującego, nie dochodzi w niej do przeładowania, które destrukcyjnie wpływa na ogniwa elektrochemiczne. Analizy producenta wykazały, że system cyklicznego ładowania wydłuża żywotność akumulatora o ok. 20 - 30%. Cykliczny algorytm ładowania baterii skraca również czas potrzebny na powtórne naładowanie baterii.