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電池的種類(lèi)和工作原理
UPS要求所選用的蓄電池必須具有在短時(shí)間內(nèi)輸出大電流的特性。目前，在線(xiàn)運(yùn)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(huì)有較長(zhǎng)的使用壽命，但由于在運(yùn)行中存在大量的電解液水分散失，需經(jīng)常性地測(cè)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(shí)，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(yáng)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(lèi)UPS電源中。VRLA防止電池內(nèi)部電解液流動(dòng)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(mǎn)電池內(nèi)部，制成膠體電池(簡(jiǎn)稱(chēng)GEL)。這類(lèi)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(jiǎn)稱(chēng)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(guó)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(guò)程中陽(yáng)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(shí)陽(yáng)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(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(mǎn)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(hù)可外接多組電池，以滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間停電時(shí)持續(xù)供電的需要，一般滿(mǎn)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(lèi)別。不同的供電類(lèi)別，蓄電池的后備時(shí)間是不同的。一類(lèi)市電供電的UPS，可按后備時(shí)間0.5 h- 1 h配置；二類(lèi)市電供電的UPS，可按后備時(shí)間1 h- 2 h配置；三類(lèi)市電供電的UPS，可按后備時(shí)間2 h-8 h配置；四類(lèi)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。