首先,UPS工作時(shí)存在著兩種切換:即市電異常時(shí)的切換和逆變器過(guò)載或故障時(shí)的切換,在線互動(dòng)式小功率UPS在任何情況下的切換時(shí)間都是一樣的,即2ms,筆者曾對(duì)APC Smart 900型的UPS作過(guò)測(cè)試,和其說(shuō)明書上完全相符。而傳統(tǒng)在線式UPS的兩種切換是不一樣的。事實(shí)上,在市電異常時(shí),此種UPS不存在切換,只是在整流電壓低于電池電壓時(shí),電池由原來(lái)的充電狀態(tài)轉(zhuǎn)為放電狀態(tài)而已,其實(shí)無(wú)所謂"切換時(shí)間"。但若逆變器過(guò)載或故障時(shí),則必須將負(fù)載切換到旁路上去,這個(gè)切換過(guò)程不可能為零;而當(dāng)逆變器恢復(fù)正常后,負(fù)載又必須由旁路切換回逆變器上,仍然有切換時(shí)間,尤其是許多小功率UPS的切換要靠繼電器實(shí)現(xiàn),其切換時(shí)間就更長(zhǎng)了(除非另加儲(chǔ)能環(huán)節(jié))。以往的小功率在線式UPS說(shuō)明書上大都標(biāo)明切換時(shí)間為"0",實(shí)際上是不確切的。然而更為重要的是,幾毫秒的切換時(shí)間對(duì)電腦是否有影響?回答是否定的——?jiǎng)e說(shuō)幾毫秒,甚至幾十毫秒的斷電對(duì)電腦都是影響不大的,這要從以下兩個(gè)方面來(lái)討論:其一,我們只要分析一下電腦電源原理和波形圖就可以知道,在市電(或UPS)正弦波一個(gè)周期(20毫秒)中,電腦和UPS的斷開時(shí)間約15毫秒,遠(yuǎn)大于一般規(guī)定的5毫秒以下的切換時(shí)間。從這個(gè)觀點(diǎn)上說(shuō),UPS的幾毫秒的切換時(shí)間根本不影響電腦的正常工作。其二,實(shí)驗(yàn)證明,計(jì)算機(jī)電路本身具有的儲(chǔ)能裝置——電容就能在斷電狀態(tài)中維持計(jì)算機(jī)滿負(fù)荷工作50～60毫秒的時(shí)間。由以上分析可以說(shuō)明,幾毫秒的切換時(shí)間對(duì)電腦而言可以不計(jì)。筆者曾測(cè)出某UPS 500的切換時(shí)間為45毫秒,而這種UPS的銷量還相當(dāng)大。
蓄電池是UPS 系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)UPS 系統(tǒng)的可靠程度。同時(shí)，它的價(jià)格比較高，一般占UPS 系統(tǒng)成本的1／4—1／3。實(shí)踐證明，蓄電池的故障占UPS系統(tǒng)總體故障的40％以上，它是整個(gè)UPS 系統(tǒng)中平均無(wú)故障時(shí)間(MrIBF)短的器件之一。因此，UPS 電池的選擇和充電模式的研究，不僅關(guān)系到經(jīng)濟(jì)成本問(wèn)題，還直接影響UPS 電源的不間斷供電。
UPS電池的容量選擇
蓄電池容量的確定是UPS 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。過(guò)高和過(guò)低的電池容量對(duì)于UPS 系統(tǒng)的運(yùn)行都是不利的。容量過(guò)高，則增加投資成本，且易導(dǎo)致電池小電流深放電，造成電池性的損壞；容量過(guò)低，則不能滿足負(fù)載不間斷供電的要求，且大電流的充放電將縮短電池使用壽命。所以，正確選擇與UPS 容量和負(fù)載容量相適應(yīng)的蓄電池容量是控制UPS 系統(tǒng)投資成本，保證不間斷供電可靠性的關(guān)鍵。
3.1 蓄電池放電時(shí)間的確定
UPS 根據(jù)后備時(shí)間可分為標(biāo)準(zhǔn)型和長(zhǎng)效型兩種。一般來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)型機(jī)內(nèi)帶有電池組，在停電后可以持續(xù)較短時(shí)間的供電，一般不超過(guò)25 rain；長(zhǎng)效型機(jī)內(nèi)不帶電池，用戶可外接多組電池，以滿足長(zhǎng)時(shí)間停電時(shí)持續(xù)供電的需要，一般滿載配置可達(dá)數(shù)小時(shí)以上。
UPS電池后備時(shí)間確定的主要依據(jù)是市電供電類別。不同的供電類別，蓄電池的后備時(shí)間是不同的。一類市電供電的UPS，可按后備時(shí)間0.5 h- 1 h配置；二類市電供電的UPS，可按后備時(shí)間1 h- 2 h配置；三類市電供電的UPS，可按后備時(shí)間2 h-8 h配置；四類市電供電的UPS，可按后備時(shí)間8 h-10 h配置。然而，電池后備時(shí)間受電池成本、安裝空間、回充時(shí)間等因素的限制，大多數(shù)UPS電池后備時(shí)間以不超過(guò)2 h為宜。在電力環(huán)境較差、停電較頻繁的地區(qū)，可以采用UPS與發(fā)電機(jī)配合供電的方式，提高UPS供電可靠性。
3.2 UPS電池容量計(jì)算
掌握UPS電池的容量計(jì)算方法，對(duì)選購(gòu)電池很有幫助。UPS電池容量在負(fù)載一定時(shí)，可依下列公式計(jì)算：
C=W*T/( Ef *η*Vf)
C：電池容量(Ah)
W：負(fù)載容量(W)
T：放電時(shí)間(h)
Ef：機(jī)器轉(zhuǎn)換效率(約0.6～0.75)
η： 電池放電效率(約0.7～0.8)
Vf ：機(jī)器截止電壓
恒壓充電
恒壓充電是指每只單格蓄電池均以一恒定電壓(一般取單格電池?cái)?shù)乘以2．5v)進(jìn)行充電。特點(diǎn)是：初始充電電流相當(dāng)大，蓄電池電動(dòng)勢(shì)和電解液體相對(duì)密度上升較快，隨著充電的延續(xù)，充電電流逐漸減小，在充電終期只有很小的電流通過(guò)；充電時(shí)間短、能耗低，一般充電4～5h蓄電池即可獲得本身容量的90％ ～95％ ；如果充電電壓選擇得當(dāng)，8h即可完成整個(gè)充電過(guò)程，且整個(gè)充電過(guò)程不需人照看，這種充電方式廣泛用于補(bǔ)充充電。由于初始充電初電流過(guò)大，對(duì)放電深度過(guò)大的蓄電池充電時(shí)，會(huì)引起初始充電電流急驟上升，易造成被充蓄電池過(guò)流或充電設(shè)備損壞。充電過(guò)程中由于不能調(diào)整充電電流，因此不適用于蓄電池的初充電和去硫充電。充電過(guò)程中對(duì)蓄電池電壓的變化很難補(bǔ)償，所以對(duì)容量恢復(fù)較慢的蓄電池完全充電很難完成。
在充電之前應(yīng)正確選擇充電電壓(表2)。若充電電壓過(guò)高，會(huì)引起充電初始充電電流過(guò)大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起極板彎曲變形、活性物質(zhì)大量脫落以及蓄電池溫升過(guò)高等；過(guò)低則會(huì)使蓄電池充電不足，導(dǎo)致容量降低、壽命縮短。