电池供电的不间断电源 (UPS) 对于保护数据中心、医疗机构、工厂、电信枢纽甚至家庭中的敏感设备免受短期电网峰值和断电的影响至关重要。如果发生长时间断电，它们可以提供必要的短期电力，以实现有准备的断电并防止数据丢失。
UPS通常可分为“在线式”和“离线式”。离线式UPS将负载直接连接到电网。当输入电源发生故障时，系统将切换到电池供电模式——切换过程通常需要约10毫秒才能完成，这限制了离线式UPS在某些应用中的使用。在线式UPS在负载和电网之间增加了逆变电路和电池充放电电路，无论输入电源是否正常，逆变器都保持工作状态。因此，当输入出现问题时，在线式UPS可以进行“零中断”切换，通过电池为负载提供应急电源。
模块化UPS更受设计师和用户的青睐，因为小功率UPS可以并联，以满足更大的电力需求。模块化UPS可以快速轻松地扩展现有的UPS系统，帮助客户在建立大型系统的过程中获得收益。
然而，与任何电源设计一样，高效UPS的设计也面临挑战。需要考虑的一些关键因素包括尺寸、输入输出调节能力、电池管理和拓扑结构。
尺寸至关重要，尤其是在数据中心等空间极其宝贵的应用中。过去，变压器一直是UPS中最大的组件之一，但随着更先进的半导体技术的出现，高频开关电路取代了变压器，节省了空间。无变压器UPS可以在标准尺寸的机柜中为大型数据中心提供数百kVA的应急电源。
在线式UPS采用高频PWM（脉冲宽度调制）进行双变换（AC-DC再DC-AC），可以解决许多离线式UPS无法处理的输入质量问题，如低压过压、线路噪声等，同时减少电池使用量，延长电池寿命。
逆变器决定了UPS的输出质量，并极大地影响了UPS的整体效率。优秀的在线式UPS能够输出类似于市电的高质量正弦波，为阻性负载和感性负载供电。这要求逆变器中的开关器件（IGBT/MOSFET）能够以高频工作，并配合控制算法，最大限度地降低开关过程中产生的输出噪声和EMI问题。
在典型的UPS中，多个堆叠的电池组成一个完整的电池组，由电池管理模块进行充电和放电管理。为了最大限度地提高电池性能并延长其使用寿命，设计必须考虑负载平衡、电压和电流保护、充放电控制、热管理、风扇控制、监控和通信等问题。