后備電源主要指通信基站、中心機(jī)房、電廠、變電站、工廠企業(yè)等地儲(chǔ)備、保護(hù)、自動(dòng)控制用的電源,鉛酸電池早期憑借成本低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),占據(jù)該領(lǐng)域應(yīng)用的絕大部分,盡管2012年鋰電池在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高速增長(zhǎng),但在該領(lǐng)域的滲透率依然很低
一般來(lái)說(shuō),UPS按照其工作方式的不同可以分為三類:后備式、在線式和在線互動(dòng)式。
其中后備式UPS的工作方式最為簡(jiǎn)單:當(dāng)市電正常時(shí),由市電直接對(duì)電腦設(shè)備供電;當(dāng)市電斷開時(shí),UPS的電池經(jīng)逆變器向電腦等設(shè)備供電。也就是說(shuō)在大部分的時(shí)間內(nèi)都是由市電直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電的,因此后備式UPS對(duì)于市電網(wǎng)絡(luò)上存在的浪涌、尖峰、頻偏等都無(wú)法消除。而且后備式UPS的容量也較小,但它技術(shù)簡(jiǎn)單,成本較低,價(jià)格便宜,在電壓穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合比較適用。
線路交互式UPS也是一種處于后備式工作狀態(tài)的UPS,其工作原理和普通后備式UPS相同,也不能對(duì)市電中的各種干擾起到較好的抑制作用。但由于它采用的是三端口式,增加了穩(wěn)壓設(shè)備,使得當(dāng)市電的電壓和頻率都符合指標(biāo)的時(shí)候,直接將市電進(jìn)行穩(wěn)壓后對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電。一旦市電的電壓和頻率不符合指標(biāo)的時(shí)候,逆變器就正向工作,從而輸出交流電推動(dòng)負(fù)載正常工作。
在線交互式UPS則是目前較完善的UPS結(jié)構(gòu),它與后備式UPS最大的區(qū)別就在于在線式UPS的逆變器是始終工作的,它的整流器首先將交流電變?yōu)橹绷麟姡┙o逆變器,同時(shí)給電池充電,逆變器在將直流電逆變成交流輸出給負(fù)載;當(dāng)市電電壓或頻率不符合要求的時(shí)候,逆變器由電池供電,繼續(xù)支持負(fù)載工作;而當(dāng)出現(xiàn)過(guò)載或是逆變器故障的時(shí)候,則直接由旁路對(duì)負(fù)載供電。這種工作方式最大的優(yōu)點(diǎn)就在于它將輸入和輸出完全的隔離開,避免了市電中的各種故障和不穩(wěn)定因素的影響,能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行全面而徹底的保護(hù)。而且在線式UPS還具有“零中斷”的特點(diǎn),就是當(dāng)市電停電的時(shí)候,由于在線式UPS的逆變器是始終工作的,所以能夠在停電的瞬間立即對(duì)設(shè)備供電,不會(huì)出現(xiàn)前兩種UPS必須經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間(一般為10mS)才能對(duì)負(fù)載提供電源。