首先,UPS工作時存在著兩種切換:即市電異常時的切換和逆變器過載或故障時的切換,在線互動式小功率UPS在任何情況下的切換時間都是一樣的,即2ms,筆者曾對APC Smart 900型的UPS作過測試,和其說明書上完全相符。而傳統(tǒng)在線式UPS的兩種切換是不一樣的。事實上,在市電異常時,此種UPS不存在切換,只是在整流電壓低于電池電壓時,電池由原來的充電狀態(tài)轉(zhuǎn)為放電狀態(tài)而已,其實無所謂"切換時間"。但若逆變器過載或故障時,則必須將負(fù)載切換到旁路上去,這個切換過程不可能為零;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,仍然有切換時間,尤其是許多小功率UPS的切換要靠繼電器實現(xiàn),其切換時間就更長了(除非另加儲能環(huán)節(jié))。以往的小功率在線式UPS說明書上大都標(biāo)明切換時間為"0",實際上是不確切的。然而更為重要的是,幾毫秒的切換時間對電腦是否有影響?回答是否定的——別說幾毫秒,甚至幾十毫秒的斷電對電腦都是影響不大的,這要從以下兩個方面來討論: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)正弦波一個周期(20毫秒)中,電腦和UPS的斷開時間約15毫秒,遠(yuǎn)大于一般規(guī)定的5毫秒以下的切換時間。從這個觀點上說,UPS的幾毫秒的切換時間根本不影響電腦的正常工作。其二,實驗證明,計算機電路本身具有的儲能裝置——電容就能在斷電狀態(tài)中維持計算機滿負(fù)荷工作50～60毫秒的時間。由以上分析可以說明,幾毫秒的切換時間對電腦而言可以不計。筆者曾測出某UPS 500的切換時間為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(dǎo)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(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 蓄電池放電時間的確定

UPS 根據(jù)后備時間可分為標(biāo)準(zhǔn)型和長效型兩種。一般來說，標(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(fù)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(fù)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(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(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。