Alimentation sans interruption

Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir ASI et UPS.

Une alimentation sans interruption (ASI), ou alimentation statique sans coupure (ASSC) [1], [2], [a], ou encore un onduleur (du nom d'un de ses composants) [b], [c], est un dispositif de l' électronique de puissance qui permet de fournir un courant alternatif stable et dépourvu de coupures ou de micro-coupures, quoi qu'il se produise sur le réseau électrique [d].

Les ASI de dernières générations permettent également de maximiser le facteur de puissance vu du réseau, et de délivrer une haute qualité d'énergie en sortie, tout ceci indépendamment du réseau d'entrée (fréquence et tension RMS fixes, taux de distorsion harmonique faible).

Certaines ASI présentent des modes de fonctionnement capables d'assurer la compensation d'harmoniques des courants absorbés sur le réseau.

Le terme onduleur est fréquemment utilisé, par abus de langage, pour désigner l'ensemble du dispositif. C'est le cas pour les « onduleurs » que l'on intercale entre le réseau de distribution et les serveurs d'un centre informatique.

Constitution

Elle repose sur la mise en cascade des dispositifs suivants :

Et accessoirement d'une source d’énergie externe (par exemple un groupe électrogène) si l’interruption de l'alimentation électrique se prolonge au-delà de la capacité du dispositif de stockage prévu.

Stockage

Le stockage d'énergie peut être fait sous différentes formes :

chimique 
dans des batterie d'accumulateurs on parle de BESS de l'anglais Battery Energy Storage System ;
électrique 
dans des supercondensateurs ou des bobines supraconductrices, on parle alors de «  SMES » de l'anglais Superconducting Magnetic Energy Storage ;
mécanique / énergie cinétique 
en utilisant une machine synchrone raccordée au réseau prenant le relais en cas de coupure. On parle alors d'accumulateur cinétique. On trouve sur le marché des accumulateurs cinétiques à axe horizontal ou vertical. Les accumulateurs à axe vertical font souvent appel à la sustentation magnétique et offrent généralement une autonomie plus élevée que ceux à axe horizontal.
gaz comprimé 
un gaz est comprimé dans un réservoir.

Cependant ce stockage ne peut fonctionner que pendant un temps limité et l'alimentation SANS interruption nécessite une source d’énergie de plus longue durée tel qu'un groupe électrogène. Le groupe est démarré dès que la durée d'interruption de l'alimentation électrique devient critique, par rapport aux capacités de stockage restantes, à la consommation électrique et au temps de démarrage du groupe électrogène.

Il est important de souligner que la nature du stockage utilisé par un onduleur ou ASI ne change pas la nature de l'onduleur. Comme précisé ci-dessous, un onduleur statique qui utilise un accumulateur cinétique comme réserve d'énergie n'en devient pas pour autant une ASI dynamique; pas plus qu'un onduleur dynamique qui utilise une batterie ne devient un onduleur statique.

Génération

Le courant issu de ces réserves d'énergie est continu. Soit immédiatement (batteries, accumulateurs chimiques ou électriques), soit via un étage redresseur pour les accumulateurs cinétiques (la fréquence du courant alternatif généré naturellement par ces derniers varie avec la décharge de l'accumulateur et ne peut donc servir directement à alimenter une charge en 50 Hz ou 60 Hz).

Deux technologies sont présentes sur le marché pour la partie onduleur ou mutateur.

  1. La technologie statique (s'appliquant aux onduleurs statiques) dans laquelle la tension alternative de sortie de l'ASI est produite à partir du courant continu issu de la réserve d'énergie par le biais de transistors commutés à haute fréquence pour reconstituer un signal sinusoïdal à partir du signal continu.
  2. La technologie dynamique (s'appliquant aux onduleurs dynamiques ou rotary UPS) dans laquelle une machine synchrone est utilisée (comme un alternateur) pour générer le courant alternatif de sortie.

Un premier étage à base de thyristor à basse fréquence (50 Hz ou 60 Hz) peut être utilisé pour générer un signal alternatif carré qui est ensuite transformé en sinusoïde par la machine synchrone. Il s'agit alors de technologie « hybride ».

Chaque technologie a des avantages et des inconvénients (techniques et financiers) propres qui aident à effectuer le choix pour une application donnée. On observe par exemple [3] [réf. insuffisante] que la part de marché des onduleurs dynamiques est plus importante sur les applications de forte puissance telles que les gros centres informatiques de plusieurs milliers de mètres carrés.

Il faut souligner que le choix d'une technologie pour l'étage onduleur/mutateur (statique ou dynamique) ne conditionne pas le choix du type de réserve d'énergie. On peut ainsi avoir un onduleur dynamique avec comme réserve d'énergie des batteries chimiques. Ou inversement retenir un onduleur statique avec comme réserve d'énergie un (ou plusieurs) accumulateur cinétique. Dans ce dernier cas certains utilisent parfois l'appellation d'onduleur dynamique ou rotary UPS. Il s'agit alors d'une appellation erronée car elle introduit une confusion entre la nature de la réserve d'énergie et la technologie d'onduleur utilisée.

Dans d'autres langues
বাংলা: ইউপিএস
Ελληνικά: UPS
suomi: UPS
עברית: אל-פסק
Bahasa Indonesia: Suplai daya bebas gangguan
မြန်မာဘာသာ: အင်ဗာတာ
Nederlands: Noodstroomvoeding
ਪੰਜਾਬੀ: ਯੂ.ਪੀ.ਅੈਸ
پنجابی: یو۔پی۔ایس
Tiếng Việt: UPS