UPS蓄電池的選擇
(一)蓄電池容量(Ah)的選擇
蓄電池容量(Ah)是指在標準環境溫度下，每2V電池單體在給定時間至1.80V終止電壓時，可提供的恒定電流值(A)與持續放電時間(h)的乘積。給定持續放電時間為10h的容量稱為10h率容量，用符號C10來表示。蓄電池容量可用20、10、8、5、3、1、0.5h率等多種方法表示，一般采用C10作為蓄電池的額定容量來標稱蓄電池。額定容量是蓄電池的主要參數，不少工程人員就認為，兩種品牌相同額定容量的蓄電池可以在同一套UPS系統中替代使用。這種觀點是有問題的，因為兩種蓄電池具有相同額定容量，只表示它們的l0h放電性能一致，但在l0min和30min、lh和3h等時間內可提供的恒功率值和恒電流值則可能差異較大，而UPS后備時間通常不到l0h，所以UPS配用蓄電池時，考察其在后備時間內的放電性能就尤為重要。
在已知UPS主機一些基本參數和確定蓄電池品牌后，就可以根據這一蓄電池品牌樣本資料中提供的恒功率放電數據表域值流放電曲線，通過功率定型法或電流定型法來計算確定蓄電池的容量和型號。
1.功率定型法
這種方法比較簡便，根據蓄電池恒功率放電參數表可以快速準確地選出蓄電池型號。首先計算在后備時間內，每個2V的蓄電池至少應向UPS提供的恒功率：P=Scosφ／(ηN?K)(1)
式中：S---UPS標稱輸出功率
cosφ---UPS輸出功率因數；
η----逆變器效率；
N---在UPS中以12V電池計算時所需的串聯電池個數，由UPS正常工作電壓確定；K---系數，廠家提供的電池恒功率放電數據表，一般是以2V單元電池為計算基準的，12V／節電池相當于6個2V單元串聯，此時取K=6；如果電池廠家提供的電池恒功率放電數據表是以12V單元電池為計算基準的，則K=1。
然后確定蓄電池的放電終止電壓UT:UT=Umin／(N*6)(2)
式中:Umin---UPS最低工作電壓
我們可以在廠家提供的UT下的恒功率放電參數表中，找出等于或稍大于P的功率值，這一功率值所對應的型號即能滿足UPS系統的要求。如果表中所列的功率值均小于P，可通過多組電池并聯來達到功率要求，一般并聯不應超過4組。
下面舉例說明：例如一臺80kVA梅蘭日蘭UPS后備15min，已知UPS輸出功率因數cosφ為0.8，逆變器效率η為0.94，正常工作電壓為384V，最低工作電壓Umin為320V，則配套蓄電池組N應為32節(384V／12V)12V／節電池串聯，根據式(1)得出P=354.6W，根據式(2)得出放電終止電壓UT=1.67V。如我們選用美國GNBSprinter系列電池，根據GNBSprinter樣本提供的在25℃時每單元恒功率放電數據表，查找15min列下等于或稍大于354.6W的功率值為373W，對應的型號為S12V370，其額定容量為100Ah，也就是說，用32節GNBS12V370蓄電池串聯，可以滿足該UPS系統的要求。如果選用2V／節電池串聯，則在2V系列電池的恒功率放電數據表中查出相應型號，整組串聯電池數量為6N。
2.電流定型法
這是根據某一品牌蓄電池的恒流放電曲線來確定蓄電池容量和型號的方法。首先計算UPS系統要求的蓄電池最大放電電流：Imax=Scosφ／(ηUmin)（3）
式(3)中各符號的含義與功率定型法中所定義的相同。在計算出電池串聯數量N和放電終止電壓UT后，就可以根據UPS要求的后備時間從蓄電池恒流放電曲線中查出放電速率n，然后根據放電速率的定義：n=Imax／C10，得出配置蓄電池的額定容量C10并確定電池型號。
下面仍以80kVA梅蘭日蘭UPS后備15min系統配套美國GNBSprinterl2V電池為例來說明。首先按式(3)計算蓄電池的最大放電電流，Imax=212．8A，由式(2)得出每2V單元的放電終止電壓UT=1.67V。在sprinter恒流放電曲線圖(圖1)中，根據后備時間15min(橫坐標)和放電終止電壓1.67V(縱坐標)，可得出放電速率n為2.13C(容量)。據此可得電池的額定容量為：C=Imax／n=99.9Ah(即C10)。100Ah所對應的型號為S12V370，即用32節GNBS12V370。

(二)蓄電池壽命和使用環境
蓄電池的壽命有兩項衡量指標，一是浮充壽命，即在標準溫度和連續浮充狀態下，蓄電池能放出的最大容量不小于額定容量的80%時所使用的年限；二是80%深度循環充放電次數，即滿容量電池放掉額定容量的80%后再充滿電，如此可循環使用的次數。通常，工程技術人員僅注重前者，而忽略了后者。80%深度循環充放電次數代表著蓄電池實際可以使用的次數，在經常停電或市電質量不高的情況下，當蓄電池的實際使用次數已經超過規定的循環充放電次數時，盡管實際使用時間還沒達到標定的浮充壽命，但蓄電池其實已經失效，如果不能及時發現則會帶來較大的事故隱患。所以，在選擇蓄電池時，我們對兩項壽命指標都應予以重視，在市電經常中斷的條件下，后者就尤為重要。在選擇UPS配套蓄電池時，我們應考慮足夠的浮充壽命裕量。根據經驗，蓄電池的實際使用壽命往往只有標定浮充壽命的50%～80%。這是因為蓄電池實際浮充壽命與定義標準溫度、實際環境溫度、電池充電電壓、使用維護等眾多因素有關。當實際環境溫度比定義標準環境溫度每升高10℃，蓄電池會因為內部化學反應速度增加一倍而導致浮充壽命縮短一半，所以，UPS蓄電池機房應配備空調設備。在定義溫度值方面，歐洲標準為20℃，中國、日本、美國等標準為25℃。20℃10年浮充壽命的蓄電池如換算到25℃標準，僅相當于7～8年浮充壽命。
配套蓄電池的標稱浮充壽命應該是用我們希望的蓄電池實際使用壽命除以一個壽命系數后所得的數值。這一壽命系數通常憑經驗確定，蓄電池可靠性高的可取為0.8，可靠性低的可取為0.5。
（三）UPS蓄電池選擇的其他問題
1.單個蓄電池電壓的選擇
VRLA按單節電壓分有12V／節、6V／節、4V／節和2V／節等四種不同形式。從經濟方面來看，UPS正常工作電壓一定，選用的電池單節電壓越高，電池組所用的串聯電池數量越少，配套電池組的價格也越便宜。但從安全性方面來看，選用的電池單節電壓越低，整個系統越安全。如果12V／節的電池壞了一節，整個蓄電池后備系統就少了12V，UPS主機就有可能開啟低壓報警功能使整個UPS系統不能正常工作。所以在選用12V／節蓄電池時，多采用多組并聯來達到UPS系統要求，萬一有一組出問題，還有其他組的電池可運作。
2、蓄電池所能承受的紋波系數
在UPS系統中，蓄電池還起到濾波器的作用，承受UPs輸入紋波電壓和紋波電流的沖擊。如果所選蓄電池承受紋波系數的能力較差，而紋波系數又比較大，則會使蓄電池過早地失效而引起不能放電的事故。IEC蓄電池標準規定，VRLA應能承受0.5%的紋波系數，但使用UPS的場合，紋波系數都比較大，有的甚至達到2%，所以應對蓄電池的可承受紋波系數按實際情況提出要求。
3、蓄電池性能均一性
從理論上講，蓄電池的電壓、內阻、壽命等性能應該是一致的，可以無限多組數地進行并聯以達到要求的容量。但在實際生產過程中，由于所用材料純度、生產工藝、工作人員、生產環境溫度等差異，同一條流水線上制造的蓄電池通常在性能上有一定的差異，即使同一品牌同一型號相同生產日期生產的蓄電池，性能也不可能做得完全一致，這一點可以通過測量比較蓄電池的單節開路電壓看出來。工程人員通常采用便宜的小容量電池多組并聯來達到UPS要求的較大蓄電池容量，如果采用性能均一性較差的電池多組并聯，性能差、電壓低的電池組就會將性能好的蓄電池組拖垮，導致整套UPS蓄電池系統提前失效。目前性能均一性主要根據蓄電池電壓均一性來衡量，國內有多種標準要求，例如信息產業部YD／T799--1996標準要求為：25℃時整組蓄電池2V單元浮充電壓差不大于±50mV，開路電壓差不大于±20mV；電力部DL／T637--1997標準要求是：25℃時，如電池系統采用2V／節電池，開路電壓最高的一節與最低的一節差異不超過30mV，6V／節電池不超過40mV，12V／節電池則不超過60mV。一般蓄電池并聯組數不應超過4組，為防止整套蓄電池系統的提前失效，在選擇蓄電池時，應該在性能均一性方面提出要求。當確定了蓄電池型號之后，在一套UPS系統中最好要求廠家提供同一批次的蓄電池產品，以減小性能方面的差異。同樣道理，不同品牌或者新舊程度不同的蓄電池，由于存在較大的性能差異，建議不要混合使用。最后，要特別指出的是即使選擇了恰當的VRLA，也需要進行一些必要的日常維護和管理，避免蓄電池過早失效。
4、UPS蓄電池的維護
一般來說，在UPS中所用的蓄電池都是閾控式密封電池。因此，對電池的維護，僅局限于確保電池的工作環境溫度盡可能地被控制在20～25攝氏度和處于潔凈和干燥的工作環境中即可。由于對閾控電池和非密封電池的維護操作步驟是完全不同的，一般說來，是不宜對密封免維護電池組執行“升壓均衡”譯電操作的。因為這是一種弊多利少的“均充”操作法。有關具體的操作步驟應遵照電池生產廠的要求進行最好能定期地（半年左右）測量、記錄下電池組中各單元電池的端電壓數據，以便預測電池的老化趨勢。
蓄電池的維護及注意事項
盡管使用的是免維護蓄電池，但從廣義來說一定的維護還是必要的。
1)環境溫度要求較高
工作環境一般要求在20℃-25℃之間，低于15℃時，其放電容量下降，溫度每降低1℃，其容量下降1%，而溫度過高(大于30℃)其壽命就會縮短；
2)新電池的初充電
新的蓄電池在安裝完畢后，一般要進行一次較長時間的充電，充電電源要按照說明書中的規定進行充電，待電池組充電完畢后，進行一次放電，放電后再次充電，目的是延長電池的使用壽命，提高電池的活性和充放電特性。
3)要防止電池短路或深度放電
深度放電會造成電池內阻增大或充電電壓過低從而導致降低甚至失去充電能力，放電程度越深，循環壽命越短；要避免大電流充放電，否則會造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質脫落，內阻增大，容量下降，壽命縮短；
4)定期充放電
UPS電源內部的蓄電池長期閑置不用或使蓄電池長期處在浮充狀態而不放電，會導致電池中大量的硫酸鉛吸附到電池的陰極表面，形成所謂的電池陰極板的“硫酸鹽化”，由于硫酸鉛是一種絕緣體，它的形成必將對電池的充放電產生極不好的影響，因為在陰極板上形成的硫酸鹽越多，電池的內阻越大，電池的可充放電性能越差，從而導致電池“老化”、“活性”下降，使蓄電池的使用壽命大大縮短。應該每隔3～4個月，人為地通過中斷市電或通過軟件／硬件控制手段將UPS的整流器／充電器置于關閉狀態，讓UPS中的蓄電池放電。對于這種為“激活”電池而進行的電池放電操作，它的放電時間以控制在正常放電時間的1／3～1／4為宜。
5）盡量避免過電流充電
過流充電易造成電池內部的正負極板彎曲，使極板表面的活性物質脫落，造成電池可供使用容量下降，嚴重的會造成電池內部極板短路而損壞。
6）盡量避免蓄電池過壓充電
過壓充電往往會造成蓄電池電解液所含的水被電解分離成氫氣和氧氣而逸出，從而使電池使用壽命縮短。
7）更換活性下降、內阻過大的電池
(1)隨UPS電源使用時間的延長，總有部分電池的充放電特性會逐漸變壞，端電壓明顯下降，這種電池的性能不可能再依靠UPS電源內部的充電電路來解決，繼續使用會存在隱患，應及時更換。
(2)對于蓄電池內阻增大，用正常的充電電壓對電池進行充電已不能使蓄電池恢復其充電特性的電池應及時更換。電池的內阻一般在10～30mΩ，如電池的內阻超過200mΩ上，將不足以維持UPS的正常運行，對內阻偏大的電池必須更換。
8）避免蓄電池新舊混用或新舊電池混合充電
由于新電池的內阻都比較小，而舊電池的內阻都有不同程度的增大，當新舊電池混合在一起充電時，由于舊電池的內阻大，分壓會相對偏大，極容易造成過壓充電現象；而對于新電池，內阻較小，充電電壓小但電流偏大，又容易造成過流現象，所以在充放電過程中應避免新舊電池混充。
還有由于組合電池電壓很高，存在電擊危險，因此裝卸導電連接條、輸出線時應有安全保障；特性，延長使用壽命；搬運電池時不要觸動極柱和安全排氣閥；不能用二氧化碳滅火器，一旦發生火災，可用四氧化碳之類的滅火器；不能把不同容量、不同廠家、不同性能的電池聯在一起，否則會影響整組蓄電池的性能。同時，要定期對電池進行檢查、測量，并做好記錄。檢查項目包括：整組電池的浮充電壓，單體電池浮充電壓，測單體電池電壓時，應在電池放電狀態下進行，否則測得的結果會是假電壓，經驗作法是在測量時，萬用表兩端并聯一個1-3歐姆的電阻絲；檢查電池是否損壞，殼、蓋間有無泄漏，表面是否有灰塵等雜物，電池架、連接線、端子是否有松動或銹蝕等。單體電池電壓不能低于標稱值的70%，判斷是漏液還是酸霧的標志是觀察極柱是否有晶體淅出，有晶體淅出證明是漏液現象，否則是酸霧，漏液主要集中在蓄電池正、負極接線端子處，酸霧溢出主要是排氣閥附近。一旦當發現電池電壓異常、物理損傷、電解液泄漏、溫度異常等現象，應找出原因并及時更換有故障的蓄電池。
總之做好電池的維護工作，可以減少UPS的故障，提高生產的穩定性。通過對電池的維護可以提高電池的使用壽命。隨著UPS電源的不斷發展，智能化程度越來越高，對電池組的充放電、過壓、過流等現象，都可以進行實時監控，減少不必要的損失，提高UPS的可維護性，為系統的穩定運行，為單位的穩定生產提供可靠的保障。

UPS主機和蓄電池的工作環境應該避免陽光直射，并遠離其他輻射熱源，工作環境應該保持清潔、陰涼、干燥、通風，避免有害灰塵。為了保護UPS設備安全、保證工作人員人身安全，對UPS的機柜必須進行安全可靠的接地。UPS主機對環境溫度要求不算太高，可以工作在0℃-30℃范圍，但UPS蓄電池對環境溫度要求較高，UPS蓄電池要求的標準環境溫度為25℃，最好不要超出15℃-30℃范圍。蓄電池可供使用的容量和使用壽命都與環境溫度密切相關，如果環境溫度太低，會使蓄電池容量下降，環境溫度每下降1℃，其容量大約下降1%。如果長期在高溫環境下使用，環境溫度每升高10℃，蓄電池使用壽命大約降低一半。

2.UPS的安裝

2.1UPS主機的安裝

安裝UPS主機時應注意的事項：(1)雖然目前大多數UPS都具有抗干擾和自動穩壓功能，但市電電壓的波動范圍也應盡量符合UPS對輸入電壓變化范圍的要求。(2)連接UPS的交流配電柜所使用的開關不宜選用閘刀開關或熔斷式熔絲，應該采用空氣開關，空氣開關具有消弧功能，在負載或UPS短路時響應速度快，并有漏電保護和過熱保護等功能。空氣開關的容量選用應該適中，開關容量過小會造成供電中斷，開關容量過大會造成在過流或負載短路時，起不到保護作用。(3)應按照廠方產品說明書中有關規定，保證UPS所接的相線、中性線、地線符合要求，不能隨意改變其相互間的順序。(4)外接蓄電池組到UPS主機的距離應適當，導線的橫截面積應盡量大，以減小線路電能損耗。

2.2UPS蓄電池的安裝

安裝UPS蓄電池時應注意的事項：(1)蓄電池安裝前應注意檢查蓄電池的外殼，確認是否有物理損壞，以便進一步確認是否會影響產品的內在質量。(2)考慮到蓄電池在充、放電時都會產生熱量，蓄電池組中各個蓄電池之間應留有適當的安裝間距，以便于蓄電池散熱。(3)蓄電池一般應在生產后3個月之內投入使用，在安裝蓄電池前，應確認蓄電池生產與安裝使用之間的時間間隔，應根據蓄電池的出廠時間，確定是否需要進行充電，并逐個對蓄電池做端電壓檢查、容量測試和內阻測試。(4)不同品牌、不同容量的蓄電池絕對不能在同一組蓄電池組中組合使用。(5)蓄電池組不能采用新老結合的組合方式，舊蓄電池組需要更換時，應該全部更換成新蓄電池，以免由于新老蓄電池工作狀態不一致而影響所有蓄電池的效能和使用壽命。(6)蓄電池的極柱在空氣中會形成一層氧化膜，因此蓄電池在安裝前需要用銅絲刷清刷其極柱表面，以去除極柱表面的氧化層，降低接觸電阻。(7)要使蓄電池與充電裝置正負極的連接線長短盡量一致，以在大電流放電時保持蓄電池組間的工作平衡。(8)蓄電池安裝完畢應對安裝質量、容量、內阻等進行檢測，填寫、整理相關的技術資料并存檔，為蓄電池運行、維護和管理工作打下基礎。