CÓ NÊN THAY LẺ ẮC QUY CHO UPS KHÔNG?

“Bình số 3 với số 7 yếu rồi, mình thay tạm hai bình đó cho tiết kiệm được không?”

Đây là thắc mắc cực kỳ phổ biến mà đội ngũ kỹ thuật Ares nhận được khi đi khảo sát hệ thống cho khách hàng.

Câu hỏi này chúng tôi tiếp nhận rất nhiều lần mỗi tháng. Tuy nhiên, trong đa số trường hợp, việc thay lẻ là không khả thi về mặt an toàn và hiệu quả đầu tư.

Dưới góc độ vận hành an toàn hệ thống nguồn dự phòng, việc thay lẻ (chắp vá) là không khả thi về mặt kỹ thuật lẫn hiệu quả đầu tư. Dưới đây là các cơ sở cốt lõi để anh/chị cân nhắc phương án tối ưu.

1. Vì sao cả chuỗi phải thay cùng lúc – cơ sở kỹ thuật: Nguyên lý mạch nối tiếp và sự lệch pha hệ thống sạc xả

Các dòng UPS công suất lớn luôn yêu cầu điện áp DC Bus rất cao để duy trì khối Inverter hoạt động (Ví dụ: Hệ 192VDC cần 16 bình, hệ 240VDC cần 20 bình mắc nối tiếp), giống như toa tàu nối vào nhau để chạy chung một đường ray. Trong một mạch nối tiếp, dòng điện nạp và dòng điện xả chạy qua từng bình đều như nhau, không có bình nào được chạy nhẹ hơn hay nặng hơn bình khác.

Bình cũ dùng lâu ngày sẽ yếu đi, giữ điện kém hơn bình mới rất nhiều. Khi hai loại bình này nằm chung một chuỗi và có sự chênh lệch lớn về Nội trở và Dung lượng, chuyện gì xảy ra?

Lúc cúp điện (UPS chạy chế độ lưu điện-battery mode): Bình cũ hết điện trước. Cả chuỗi bị coi như đã cạn, UPS tự động ngắt để bảo vệ hệ thống, dù các bình mới vẫn còn điện chưa dùng hết. Nói cách khác, tiền bỏ ra mua bình mới bị lãng phí ngay từ lần cúp điện đầu tiên.

Lúc có điện lại (UPS chạy chế độ sạc) – Ép hỏng bình mới, phá hủy chuỗi: Trong một mạch nối tiếp, dòng điện sạc chạy qua từng bình là bằng nhau tuyệt đối. Vì bình cũ có nội trở cao và dung lượng thực tế còn lại rất thấp, nó sẽ bị đẩy điện áp lên mức đỉnh và rơi vào trạng thái “đầy ảo” trước tiên. Tuy nhiên, bộ sạc thông minh của UPS quản lý dựa trên tổng điện áp của cả chuỗi. Do bình mới (dung lượng còn mới) vẫn chưa sạc đủ áp, bộ sạc tiếp tục duy trì dòng sạc lớn chạy xuyên qua chuỗi.

Lúc này, các bình cũ liên tục bị dòng điện nhồi vào gây ra hiện tượng quá áp và nạp quá mức nghiêm trọng, làm cạn kiệt dung dịch điện phân, gây phồng vỏ nhựa và phá hủy hoàn toàn bình cũ chỉ sau vài tuần. Ở chiều ngược lại, các bình mới lắp vào do bị bình cũ cản trở dòng sạc nên luôn trong tình trạng “đói điện”, lâu ngày dẫn đến sunfat hóa bản cực và giảm tuổi thọ rất nhanh. Đáng lẽ dùng được vài năm, có trường hợp hỏng chỉ sau vài tháng.

2. So sánh rõ ràng: thay lẻ và thay cả chuỗi

3. Ngoại lệ kỹ thuật: Khi nào được phép thay lẻ?

Không phải lúc nào cũng bắt buộc thay cả chuỗi. Thay lẻ chỉ chấp nhận được khi có đủ cả hai điều kiện sau:

• Chuỗi bình còn rất mới, dùng chưa tới 06 tháng.
• Chỉ đúng 1 bình bị hỏng do lỗi từ nhà sản xuất hoặc sự cố riêng lẻ, ví dụ chập bên trong hay sốc nhiệt cục bộ.

Nếu hệ thống đã chạy được 2 đến 3 năm trở lên và bắt đầu có bình yếu, đó là dấu hiệu cho thấy tất cả các bình còn lại cũng đang xuống cấp theo thời gian, không riêng gì bình vừa phát hiện.

4. Vì sao chuyện này quan trọng hơn nhiều người nghĩ

UPS là lớp bảo vệ cuối cùng cho những thiết bị không được phép mất điện dù chỉ một giây: máy chủ, hệ thống lưu trữ dữ liệu, dây chuyền sản xuất tự động, máy chụp chiếu trong bệnh viện.

Một chuỗi bình yếu không đều, khiến con số thời gian lưu điện trên máy chỉ còn là con số trên giấy. Đến khi mất điện thật, hệ thống có thể ngắt sớm hơn dự tính, trước khi máy phát kịp khởi động hoặc trước khi kỹ thuật viên kịp xử lý.

Thiệt hại lúc đó, từ mất dữ liệu đến hỏng thiết bị, luôn lớn hơn rất nhiều lần so với chi phí thay một chuỗi bình mới.