后备电源主要指通信基站、中心机房、电厂、变电站、工厂企业等地储备、保护、自动控制用的电源,铅酸电池早期凭借成本低、性能稳定等优点,占据该领域应用的绝大部分,尽管2012年锂电池在该领域实现高速增长,但在该领域的渗透率依然很低
一般来说,UPS按照其工作方式的不同可以分为三类:后备式、在线式和在线互动式。
其中后备式UPS的工作方式最为简单:当市电正常时,由市电直接对电脑设备供电;当市电断开时,UPS的电池经逆变器向电脑等设备供电。也就是说在大部分的时间内都是由市电直接对设备进行供电的,因此后备式UPS对于市电网络上存在的浪涌、尖峰、频偏等都无法消除。而且后备式UPS的容量也较小,但它技术简单,成本较低,价格便宜,在电压稳定性要求不高的场合比较适用。
线路交互式UPS也是一种处于后备式工作状态的UPS,其工作原理和普通后备式UPS相同,也不能对市电中的各种干扰起到较好的抑制作用。但由于它采用的是三端口式,增加了稳压设备,使得当市电的电压和频率都符合指标的时候,直接将市电进行稳压后对设备进行供电。一旦市电的电压和频率不符合指标的时候,逆变器就正向工作,从而输出交流电推动负载正常工作。
在线交互式UPS则是目前较完善的UPS结构,它与后备式UPS最大的区别就在于在线式UPS的逆变器是始终工作的,它的整流器首先将交流电变为直流电,供给逆变器,同时给电池充电,逆变器在将直流电逆变成交流输出给负载;当市电电压或频率不符合要求的时候,逆变器由电池供电,继续支持负载工作;而当出现过载或是逆变器故障的时候,则直接由旁路对负载供电。这种工作方式最大的优点就在于它将输入和输出完全的隔离开,避免了市电中的各种故障和不稳定因素的影响,能够对设备进行全面而彻底的保护。而且在线式UPS还具有“零中断”的特点,就是当市电停电的时候,由于在线式UPS的逆变器是始终工作的,所以能够在停电的瞬间立即对设备供电,不会出现前两种UPS必须经过一小段时间(一般为10mS)才能对负载提供电源。