蓄電池是UPS 系統(tǒng)中的一個重要組成部分，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個UPS 系統(tǒng)的可靠程度。同時，它的價格比較高，一般占UPS 系統(tǒng)成本的1／4—1／3。實踐證明，蓄電池的故障占UPS系統(tǒng)總體故障的40％以上，它是整個UPS 系統(tǒng)中平均無故障時間(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)濟成本問題，還直接影響UPS 電源的不間斷供電。

UPS電池的種類和工作原理

UPS要求所選用的蓄電池必須具有在短時間內(nèi)輸出大電流的特性。目前，在線運行的蓄電池基本上有兩種，它們都屬于鉛酸蓄電池。

1． 防酸隔爆鉛酸蓄電池

這種電池在早期的UPS系統(tǒng)中使用較多，只要維護得當，會有較長的使用壽命，但由于在運行中存在大量的電解液水分散失，需經(jīng)常性地測量電解液的溫度、密度，往電池內(nèi)部添加蒸餾水，維護工作量極大，現(xiàn)在的UPS系統(tǒng)中已很少配用。

電池化學反應式如下：

PbO2+2H2SO4+Pb = PbSO4+2 H2O+PbSO4

由此化學反應式得知，鉛酸蓄電池在放電之后，電解液因與正負極板生成PbSO而耗用硫酸，其結(jié)果電解液比重下降。反之充電時，正負極板之硫酸鉛中之硫酸漸漸被釋出，電解液硫酸濃度逐漸加大而比重上升。通常一般鉛酸電池于充電末期，正負極板都已還原成二氧化鉛及海綿狀鉛，此后之充電幾乎是在電解電解液之水而生成氧氣(陽極)及氫氣(陰極)逸出，其結(jié)果電解液減少，此所以為一般液式鉛酸電池需要經(jīng)常補水之原因。

2． 閥控式密封鉛酸蓄電池(VIqLA)

因其體積較小，密封性能好、絕少維護而被廣泛應用于各類UPS電源中。VRLA防止電池內(nèi)部電解液流動有兩種技術(shù)方法：一種技術(shù)是將硫酸電解液與SiO：膠體混合后充滿電池內(nèi)部，制成膠體電池(簡稱GEL)。這類產(chǎn)品產(chǎn)量較低，約占VRLA電池總量的15％ ；另一種技術(shù)是利用超細玻璃棉將電解液不飽和地吸附住，制成吸液式電池或貧液式電池(簡稱AGM)。由于后者具有較好的大電流放電性能，在UPS系統(tǒng)中較多采用，國內(nèi)廠家也大多生產(chǎn)AGM 蓄電池。

一般閥控式密封鉛酸蓄電池工作過程中陽極產(chǎn)生氧氣，而陰極尚未變成海綿狀鉛，亦即尚未充電完成，所以并未產(chǎn)生氫氣，此時陽極產(chǎn)生之氧氣迅速與陰極作用還原成水，是故水份不損耗，此即閥調(diào)式鉛酸電池免保養(yǎng)理由。

UPS電池的容量選擇

蓄電池容量的確定是UPS 系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容。過高和過低的電池容量對于UPS 系統(tǒng)的運行都是不利的。容量過高，則增加投資成本，且易導致電池小電流深放電，造成電池性的損壞；容量過低，則不能滿足負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 容量和負載容量相適應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 蓄電池放電時間的確定

UPS 根據(jù)后備時間可分為標準型和長效型兩種。一般來說，標準型機內(nèi)帶有電池組，在停電后可以持續(xù)較短時間的供電，一般不超過25 rain；長效型機內(nèi)不帶電池，用戶可外接多組電池，以滿足長時間停電時持續(xù)供電的需要，一般滿載配置可達數(shù)小時以上。

UPS電池后備時間確定的主要依據(jù)是市電供電類別。不同的供電類別，蓄電池的后備時間是不同的。一類市電供電的UPS，可按后備時間0.5 h- 1 h配置；二類市電供電的UPS，可按后備時間1 h- 2 h配置；三類市電供電的UPS，可按后備時間2 h-8 h配置；四類市電供電的UPS，可按后備時間8 h-10 h配置。然而，電池后備時間受電池成本、安裝空間、回充時間等因素的限制，大多數(shù)UPS電池后備時間以不超過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)電機配合供電的方式，提高UPS供電可靠性。

3.2 UPS電池容量計算

掌握UPS電池的容量計算方法，對選購電池很有幫助。UPS電池容量在負載一定時，可依下列公式計算：

C=W*T/( Ef *η*Vf)

C：電池容量(Ah)

W：負載容量(W)

T：放電時間(h)

Ef：機器轉(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(一般取單格電池數(shù)乘以2．5v)進行充電。特點是：初始充電電流相當大，蓄電池電動勢和電解液體相對密度上升較快，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；充電時間短、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，8h即可完成整個充電過程，且整個充電過程不需人照看，這種充電方式廣泛用于補充充電。由于初始充電初電流過大，對放電深度過大的蓄電池充電時，會引起初始充電電流急驟上升，易造成被充蓄電池過流或充電設(shè)備損壞。充電過程中由于不能調(diào)整充電電流，因此不適用于蓄電池的初充電和去硫充電。充電過程中對蓄電池電壓的變化很難補償，所以對容量恢復較慢的蓄電池完全充電很難完成。

在充電之前應正確選擇充電電壓(表2)。若充電電壓過高，會引起充電初始充電電流過大，嚴重時會引起極板彎曲變形、活性物質(zhì)大量脫落以及蓄電池溫升過高等；過低則會使蓄電池充電不足，導致容量降低、壽命縮短。