2KVA以下的在線互動式UPS,其輸出電壓有一個較寬的變化范圍,有的超過了±10%,而在線式UPS則為±2%,這就造成了一些用戶對前者的憂慮,認(rèn)為前者輸出電壓不穩(wěn)定,電腦無法使用。難道在線互動式UPS不能作成穩(wěn)壓的嗎?不是——并非無此技術(shù),而是沒有必要。大家知道,小容量的UPS負(fù)載絕大多數(shù)是電腦,而電腦對交流輸入電壓的變化范圍要求不高。事實上,在計算機(jī)電源電路內(nèi)存在著自動調(diào)節(jié)電壓不變的能力,輸入交流電壓變動±20V甚至±30V都在電腦正常工作范圍之內(nèi),為了保險起見,一般限制在±20V以下也就足夠了,不必強(qiáng)求±2%的穩(wěn)定度。

因此,在線互動式小功率UPS省去了過細(xì)的穩(wěn)壓環(huán)節(jié),提高了可靠性。不過,APC對3KVA以上的在線互動式UPS都增加了穩(wěn)壓環(huán)節(jié),將輸出電壓穩(wěn)定在±5%以內(nèi),這是因為考慮到容量較大的UPS負(fù)載不僅僅有電腦和服務(wù)器,而且還有其它設(shè)備之故。在線互動式和傳統(tǒng)在線式UPS的頻率穩(wěn)定度由于在線互動式UPS當(dāng)市電正常時不啟動逆變器,而是經(jīng)過加工的輸入市電負(fù)載供電,乍看起來,這種UPS的輸出頻率隨市電頻率而變,即負(fù)載接受的就是市電頻率,這就產(chǎn)生出在線互動式UPS不穩(wěn)頻的感覺,實際上也有一定道理。而傳統(tǒng)在線式UPS的說明書則表明輸出電壓頻率穩(wěn)定度為±1%甚至0.5%以下,實際情況是否如此呢?不論是在線互動式還是傳統(tǒng)在線式UPS,一般對輸入電壓頻率穩(wěn)定的要求大都是50Hz±5。如果市頻率變化超過這個值,此兩種UPS都改變電池供電狀態(tài),這時輸出電壓的頻率穩(wěn)定度都很高,這一點是不容辯駁的。當(dāng)然,在線互動式UPS輸出電壓頻率在50Hz±5%內(nèi)變化,而傳統(tǒng)在線式UPS的輸出電壓頻率同樣在50Hz±5%范圍內(nèi)隨市電變化。因為一般傳統(tǒng)在線式UPS都有鎖相環(huán)節(jié),在市電頻率50Hz±5%范圍中,UPS輸出電壓的頻率不但與市電同頻率而且相同位。換言之,傳統(tǒng)在式UPS的輸出頻率在市電正常時也是隨市電而變的。而在其說明書中所標(biāo)明的比如±1%或±0.5%等那是在電池供電時的情況,這一點和在線互動式也是等同的。

因此,由以上的幾點討論可以看出,在供電質(zhì)量上在線互動式和傳統(tǒng)在線式兩種UPS有著同等的供電效果。當(dāng)然在某些具有特殊要求的負(fù)載情況下也應(yīng)作不同的選擇。不過由于在線互動式UPS效率很高,故可將工作溫度擴(kuò)展為0～45℃,而傳統(tǒng)在線式UPS的工作溫度一般都在0～40℃。

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(jì)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(hù)得當(dāng)，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(hù)工作量極大，現(xiàn)在的UPS系統(tǒng)中已很少配用。

電池化學(xué)反應(yīng)式如下：

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

由此化學(xué)反應(yīng)式得知，鉛酸蓄電池在放電之后，電解液因與正負(fù)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(fù)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(fù)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(bǔ)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(hù)而被廣泛應(yīng)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(xì)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。

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(jìn)行充電。特點是：初始充電電流相當(dāng)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(dāng)，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(bǔ)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(bǔ)償，所以對容量恢復(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)。若充電電壓過高，會引起充電初始充電電流過大，嚴(yán)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(dǎo)致容量降低、壽命縮短。