CN101291076A - 一种太阳能与市电互补式不间断供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，该系统包括市电与太阳能光伏供电系统，市电系统包括有220V市电及与市电连接的整流电路，太阳能光伏供电系统包括依次串连在一起的太阳能电池板、过充保护电路、蓄电池、欠压信号电路、过放保护电路、PWM逆变电路、整流电路、切换电路。所述的切换电路由一个二极管和一个VMOS管组成，其中二极管输入端连接过放保护电路的输出端，二极管的输出端与VMOS管的G极相连，VMOS管的D极连接用电负载；本发明是利用直流电实现切换电路中VMOS管的快速通断，从而实现了市电与太阳能光伏供电系统之间的快速切换，使切换时间达到ms级，从而不致于使负载重启，保护了各种负载安全。

Description

一种太阳能与市电互补式不间断供电系统

技术领域

本发明涉及一种电源切换的控制系统，特别是涉及一种太阳能与市电互补式不间断供电系统。

背景技术

随着社会的发展，节能日益为人们所重视，太阳能由于其无污染，可再生，取之不尽等优点得到了广泛的应用，一些地区已经形成了以太阳能与市电供电的双重模式的供电方式，太阳能供电系统主要采用蓄电池来储存电量，但是当蓄电池由于天气或其它原因没有及时充电，蓄电池会由于电池电量过低处于过放电状态而不能为负载供电，这是需要快速的切换到市电供电状态。

中国专利公开了一种“互补式太阳能不间断供电控制器”(专利号：200620153408.3)，包括多功能控制模块、逆变模块、交流切换控制模块、嵌入式控制模块、直流切换模块、整流模块、以太网控制器模块以及工作状态指示模块。此控制器能够实现太阳能电池、蓄电池、交流220V市电三路输入，为交流负载以及/或者直流负载供电，并实现了太阳能电池/蓄电池供电优先、市电备用以及二者的切换，但是此控制器多用于公共照明领域，对于现有的一些负载电器来讲，尤其诸如计算机来讲，需要供电电源之间切换速度很快，否则计算机数据就会丢失，但是现有的双重供电系统及上述的控制器在太阳能供电与市电之间均是交流切换，切换速度比较慢，以至使计算机会发生重启，不仅会使未保存的数据丢失，甚至有可能损坏计算机。

发明内容

本发明主要解决了现有的太阳能供电与市电供电切换装置切换速度慢的技术问题，提供了一种采用直流驱动vmos管，切换速度快，不致于使负载重启，保护了各种负载安全的太阳能与市电互补式不间断供电系统。

本发明的技术方案是这样实现的：一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，该系统包括：

市电与太阳能光伏供电系统，所述的市电系统包括有220V市电及与市电连接的整流电路，所述的太阳能光伏供电系统包括：

依次串连在一起的太阳能电池板，用以防止蓄电池过充电的过充保护电路，用以储存电能的蓄电池，用以输出控制信号的欠压信号电路，用以防止蓄电池过放电的过放保护电路；

PWM逆变电路，连接过放保护电路的输出端，用以实现直交流的变换；

整流电路，与PWM逆变电路的输出端相连，用以将交流电变为直流电，整流电路的输出端通过切换电路连接用电负载；

切换电路，用以实现太阳能光伏供电系统供电与市电系统供电之间的毫秒级快速切换，所述的切换电路的输入端分别连接市电系统中整流电路的输出端、太阳能光伏供电系统中整流电路的输出端以及过放保护电路的输出端，切换电路的输出端连接用电负载，所述的切换电路由一个二极管和一个VMOS管组成，其中：二极管输入端连接过放保护电路的输出端，二极管的输出端与VMOS管的G极相连，VMOS管的D极连接用电负载。

作为优选，该系统还包括有延时电路和报警电路，延时电路的输入端连接欠压信号电路的输出端，延时电路的输出端连接过放保护电路的输入端，报警电路的输入端连接欠压信号电路的输出端，报警电路用以当蓄电池发生过放电状态时，产生报警信号，延时电路用以确定报警电路的报警时长和延时切换的时长。

作为优选，所述的PWM逆变电路主要由SG3525脉宽调制器IC3构成，过放保护电路主要由555时基集成电路IC2构成，欠压信号电路由集成电路IC4构成，欠压信号电路中的集成电路IC4的5脚测得蓄电池电压降至预定的电压值时，集成电路IC4的7脚输出控制信号至过放保护电路，过放保护电路中555时基集成电路IC2的3脚输出的控制信号一路输出高电平到SG3525脉宽调制器IC3的10脚，使SG3525脉宽调制器IC3的输出电压脉冲宽度变为零，从而使输出电压为零，使PWM逆变电路停止工作，以避免蓄电池的过放电；555时基集成电路IC2的3脚输出的另一路控制信号经由切换电路中的二极管驱动VMOS管，使VMOS管快速导通，市电迅速接入，从而完成了太阳能供电系统与市电之间的快速切换。

一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，该系统包括：

市电与太阳能光伏供电系统，所述的市电系统包括有市电及与市电连接的整流电路，所述的太阳能光伏供电系统包括：

依次串连在一起的太阳能电池板，用以防止蓄电池过充电的过充保护电路，用以储存电能的蓄电池，用以防止蓄电池过放电的过放保护电路；

PWM逆变电路，连接过放保护电路的输出端，用以实现直交流的变换；

整流电路，与PWM逆变电路的输出端相连，用以将交流电变为直流电，整流电路的输出端通过切换电路连接用电负载；

切换电路，用以实现太阳能光伏供电系统供电与市电系统供电之间的毫秒级快速切换，所述的切换电路的输入端分别连接市电系统中整流电路的输出端、太阳能光伏供电系统中整流电路的输出端以及过放保护电路的输出端，切换电路的输出端连接用电负载，所述的切换电路由一个二极管和一个VMOS管组成，其中：二极管输入端连接过放保护电路的输出端，二极管的输出端与VMOS管的G极相连，VMOS管的D极连接用电负载；

计算机控制系统，包括有计算机、计算机接口电路和采样电路，所述的计算机通过计算机接口电路分别连接过充保护电路、采样电路、切换电路，采样电路的另一端连接蓄电池，所述的采样电路用以实现蓄电池电压数据的采集以及通过计算机接口电路与计算机进行数据交换，在所述的计算机上运行有一能源管理系统，该能源管理系统可根据各用电负载的运行状况和蓄电池电量的变化情况，自动对用电负载进行实时控制，使得各用电负载的用电接口根据蓄电池电量的变化而采取中断或连接。

作为优选，在PWM逆变电路和整流电路之间连接有过流保护电路，过流保护电路用以检测过载或短路，以控制PWM逆变电路使其输出电压为零，从而保护整流电路。

作为优选，该系统还包括有延时电路和报警电路，所述的延时电路和报警电路的输入端连接计算机接口电路，延时电路的输出端连接过放保护电路的输入端，报警电路用以当蓄电池发生过放电状态时，产生报警信号，延时电路用以确定报警电路的报警时长和延时切换的时长。

作为优选，所述的PWM逆变电路主要由SG3525脉宽调制器IC3构成，过放保护电路主要由集成电路IC4构成，采样电路测得蓄电池电压降至预定的电压值时，计算机将输出一个控制信号至过放保护电路，过放保护电路中集成电路IC4的7脚将此控制信号一路输出高电平到SG3525脉宽调制器IC3的10脚，使PWM逆变电路停止工作，计算机根据能源管理系统的供电等级，停止蓄电池对相关的用电负载的供电；同时报警电路中的蜂鸣器发出报警声，提醒用户采取措施以保护用电负载；集成电路IC4的7脚输出控制信号的另一路经由二极管D43驱动VMOS管T3，使VMOS管T3快速导通，市电迅速接入蓄电池即将停止供电的用电负载，从而完成了太阳能供电系统与市电之间的快速切换。

和现有的太阳能供电与市电供电切换系统相比，本发明的核心设计思想是：将市电输出的交流电通过整流电路转变为直流电，将太阳能光伏供电系统输出的直流电通过逆变器和整流电路后变为负载所需电压的直流电，利用直流电实现切换电路中VMOS管的快速通断，从而实现了市电与太阳能光伏供电系统之间的快速切换，切换时间达到ms级；当太阳能蓄电池处于过放电状态时，会迅速的切换到市电供电模式，当太阳能恢复正常供电时，又自动由市电切换到蓄电池向用电负载提供电能，不致于使计算机等各种用电负载发生断电或重启，从而保护了负载的安全；另外当切换电路的直流输出端连接计算机和其它多个用电负载时，还可以采用计算机进行能源管理，即计算机可监控和测量各用电负载的消耗情况，根据各用电负载的运行工况和蓄电池电量的变化情况，自动对用电负载进行实时优化控制，使得各负载的用电接口根据蓄电池总电量的变化而采取中断或连接。以保证用户在每天的各个时段中能尽可能均衡地使用太阳能电力，做到合理、有效的利用能源。计算机可在太阳能供电不足时能自动控制某些用电负载的用电，以保证最急需、最重要用电的负载的正常运行。

附图说明

图1为本发明实施例1的流程方框图；

图2为实施例1整个供电系统的电路图；

图3为本发明实施例2的流程方框图；

图4为实施例2中整个供电系统的电路图；

图5为实施例2中计算机接口电路硬件部分功能框图；

图6为实施例2中计算机接口电路软件的主程序流程图；

图7为实施例2中计算机接口电路软件部分发送中断程序流程图；

图8为实施例2中计算机接口电路软件部分接收中断程序流程图；

图9为实施例2中蓄电池电压实时检测程序的流程图；

图10为实施例2中用电负载断开程序的流程图；

图11为实施例2中用电负载连接程序的流程图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例1：如图1所示，根据本发明的一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，该系统包括：

市电与太阳能光伏供电系统，所述的市电系统包括有市电及与市电连接的整流电路，所述的太阳能光伏供电系统包括：

依次串连在一起的太阳能电池板，用以防止蓄电池过充电的过充保护电路，用以储存电能的蓄电池，用以输出控制信号的欠压信号电路；过放保护电路，与蓄电池相连，用以防止蓄电池过放电，在太阳能电池板和蓄电池之间还连接有一起防反充作用的二极管D1；所述的欠压信号电路主要由集成电路IC4及电阻R43、电阻R44组成，集成电路IC4的5脚连接蓄电池用以采样蓄电池电压，所述的过充保护电路主要由集成电路IC5及外围电路构成，所述的过放保护电路主要包括有555时基集成电路IC2及外围电路构成。

PWM逆变电路，连接过放保护电路的输出端，用以将直流电变为交流电。主要由SG3525脉宽调制器IC3及外围线路构成。

整流电路，与PWM逆变电路的输出端相连，用以将交流电变为直流电，整流电路的输出端通过切换电路连接用电负载。

切换电路，用以实现阳能光伏供电系统供电与市电系统供电之间的毫秒级快速切换，如图2所示，切换电路的输入端分别连接市电系统中整流电路的输出端、太阳能光伏供电系统中整流电路的输出端以及过放保护电路的输出端，切换电路的输出端连接用电负载，所述的切换电路包括二极管D3、一个VMOS管T2、电阻R9和电阻R10，其中：555时基集成电路IC2的3脚的输出端一路经由二极管D2连接SG3525脉宽调制器IC3的10脚，另一路连接二极管D3的输入端，即连接二极管D3的正极，二极管D3的输出端经由电阻R9分别连接电阻R10的一端与VMOS管T2的G极，电阻R10的另一端分别连接VMOS管T2的S极与市电提供的交流电。

该系统还包括有报警电路和延时电路，报警电路的输入端连接欠压信号电路的输出端，延时电路的输出端连接切换电路的输入端，报警电路用以当蓄电池发生过放电状态时由蜂鸣器产生报警信号，延时电路用以确定报警电路的报警时长和延时切换的时长。报警时长和延时切换的时长由555时基集成电路IC2决定。

当出现过载或者使用不小心出现断路的情况下，为了保证电源系统的安全，在PWM逆变电路和整流电路之间连接有过流保护电路，过流保护电路用以检测过载或短路，以控制PWM逆变电路使其输出电压为零，从而保护电源系统。过流保护电路主要包括集成电路IC4，集成电路IC4的1脚经由二极管D52连接二极管D2的输出端及SG3525脉宽调制器IC3的10脚。

本系统的工作过程如下：对蓄电池过充电和过放电的保护是分别由采样电路即欠压信号电路中的集成电路IC4的5脚测得蓄电池电压，由过充保护电路中的集成电路IC5和过放保护电路中555时基集成电路IC2进行处理，即分别与各自的基准电压进行比较。当蓄电池达到预定的充电保护电压阈值时，集成电路IC5将输出控制信号自动切断充电电路从而停止对蓄电池充电，当蓄电池电压降至恢复充电电压阈值时，集成电路IC5又将输出控制信号自动接通充电电路，恢复对蓄电池充电。

当PWM逆变电路处于逆变工作状态，欠压信号电路中的集成电路IC4的5脚测得蓄电池电压降至预定的电压值时，集成电路IC4的7脚输出控制信号至过放保护电路，过放保护电路中555时基集成电路IC2的3脚将接收到的控制信号一路输出高电平到SG3525脉宽调制器IC3的10脚，使SG3525脉宽调制器IC3的输出电压脉冲宽度变为零，从而使输出电压为零，使PWM逆变电路停止工作，以避免蓄电池的过放电；同时报警电路中的蜂鸣器发出报警声，提醒用户采取措施以保护用电负载555时基集成电路IC2的3脚输出的另一路控制信号经由二极管D3驱动VMOS管T2，使VMOS管T2快速导通，市电迅速接入，从而完成了太阳能供电系统与市电之间的快速切换，蜂鸣器停止报警。

当蓄电池充好电后，欠压信号电路中的集成电路IC4的5脚测得蓄电池电压达到可以放电的电压值时，集成电路IC4的7脚输出控制信号至过放保护电路，过放保护电路中555时基集成电路IC2的3脚输出的控制信号一路输出低电平到SG3525脉宽调制器IC3的10脚，使SG3525脉宽调制器IC3开始工作，为用电负载供电，555时基集成电路IC2的3脚输出的另一路控制信号经由二极管D3驱动VMOS管T2，使VMOS管T2快速切断，太阳能供电系统迅速接入为用电负载供电，从而完成了市电与太阳能供电系统之间的快速切换。

上述的切换过程切换时间小于20ms，所以不致于使计算机等负载发生断电或重启，因此本系统可适用于所有的用电负载，大大增强了实用性。

而当出现过载或使用不小心时引起输出短路等情况时，过流保护电路中采样电阻的电流值超过了预定值，则过流保护电路中集成电路IC4通过1脚将输出高电平到SG3525脉宽调制器IC3的10脚，使输出电压为零，从而保护了整流电路，并发出报警指示信号。

由此，本发明的主要设计思想是将市电输出的交流电通过整流电路转变为直流电，将太阳能光伏供电系统中蓄电池输出的直流电通过PWM逆变电路和整流电路后变为用电负载所需电压的直流电，市电和太阳能供电系统分别经过整流电路整流后，利用直流电实现切换电路中的VMOS管快速通断，从而实现了市电与太阳能光伏供电系统之间的快速切换，且切换时间达到ms级；当太阳能蓄电池处于过放电状态时，会迅速的切换到市电供电模式，当太阳能恢复正常供电时，又自动由市电切换到蓄电池向用电负载提供电能，不致于使计算机等各种用电负载发生断电或重启，从而保护了负载的安全。

实施例2：如图3所示，根据本发明的一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，该系统包括：

市电与太阳能光伏供电系统，所述的市电系统包括有市电及与市电连接的整流电路，所述的太阳能光伏供电系统包括：

依次串连在一起的太阳能电池板，用以防止蓄电池过充电的过充保护电路，用以储存电能的蓄电池，用以防止蓄电池过放电的过放保护电路，在太阳能电池板和过放电路之间还连接有一起防反充作用的二极管D31。如图4所示，所述的过充保护电路包括VMOS管T31、三极管T32和二极管D31，所述的VMOS管T31的D极与S极连接太阳能电池板，VMOS管T31的D极的另一路经二极管D31与S极的另一路连接蓄电池，VMOS管T31的G极的一路经由电阻R32分别连接电阻R31的一端与三极管T32的集电极，VMOS管T31的G极的另一路经由电阻R33接地，三极管T32的发射极接地，三极管T32的基极的一路经由电阻R36接地，三极管T32的基极的另一路连接电阻R35的一端，电阻R35的另一端的一路连接计算机接口电路，电阻R35的另一端的另一路连接电阻R34的一端，电阻R31的另一端与电阻R34的另一端连接二极管D31的负极。

PWM逆变电路，连接过放保护电路的输出端，用以将直流电变为交流电。主要由SG3525脉宽调制器IC3及外围线路构成。

整流电路，与PWM逆变电路的输出端相连，用以将交流电变为直流电，整流电路的输出端通过切换电路连接用电负载。

切换电路，用以实现阳能光伏供电系统供电与市电系统供电之间的毫秒级快速切换，所述的切换电路是由分立元器件构成，切换电路的输入端分别连接市电系统中整流电路的输出端、太阳能光伏供电系统中整流电路的输出端以及过放保护电路的输出端，切换电路的输出端连接用电负载，所述的切换电路是由二极管D43和一个VMOS管T3组成，其中：二极管D43的输入端连接过放保护电路中集成电路IC4的7脚，二极管D43的输出端连接VMOS管T3的G极，VMOS管T3的S极连接市电系统中整流电路的输出端，VMOS管T3的D极连接太阳能光伏供电系统中整流电路的输出端。

该系统还包括有延时电路和报警电路，所述的延时电路和报警电路的输入端连接计算机接口电路，延时电路的输出端连接过放保护电路的输入端，报警电路用以当蓄电池发生过放电状态时，产生报警信号，延时电路用以确定报警电路的报警时长和延时切换的时长。

为了对负载进行能源管理控制，该系统还包括有计算机、计算机接口电路和采样电路，所述的计算机通过计算机接口电路分别连接过充保护电路的连接端b、采样电路的连接端d、报警电路的连接端c和延时电路的连接端a，采样电路的另一端连接蓄电池，所述的采样电路用以实现蓄电池电压数据的采集以及通过计算机接口电路与计算机进行数据交换，在所述的计算机上运行有一能源管理系统，该能源管理系统可根据各用电负载的运行状况和蓄电池电量的变化情况，自动对用电负载进行实时控制，使得各用电负载的用电接口根据蓄电池电量的变化而采取中断或连接。

所述的过放保护电路是基于计算机控制，所述过放保护电路中的集成电路IC4的7脚的输出端分别连接二极管D42和二极管D43的输入端，二极管D42的输出端的一路连接过流保护电路中二极管D52的输出端，二极管D42的输出端的另一路经由电阻R5连接PWM逆变电路中集成电路IC3的10脚。

所述的计算机接口电路分为硬件部分和软件部分，实现蓄电池电压数据的采集，以及与计算机进行数据交换。计算机接口电路硬件部分功能框图如图5所示，硬件部分的CPU采用STC89LE516AD为主芯片，该芯片具有3个UART接口、8路A/D，主要具有完成AD采样，上下位通信和对负载的实时控制，实现能源管理和对蓄电池的保护功能。计算机接口电路软件部分的流程图如图6，图7，图8所示。本系统可连接有多个负载，在所述的计算机上运行有一能源管理系统，该能源管理系统可根据各用电负载的运行状况和蓄电池电量的变化情况，自动对用电负载进行实时控制，使得各用电负载的用电接口根据蓄电池电量的变化而采取中断或连接。

能源管理系统的设计主要基于下述的考虑，即在目前太阳电池组件和蓄电池的价格较贵的情况下，无法满足用户无节制的要求。因此在本系统中蓄电池的额定容量一定时，就需要由能源管理系统根据蓄电池的剩余容量情况以及用电负载中断的优先级情况，对用电负载发出中断指令，控制切换电路中VMOS管T3切断对该负载的供电。随着蓄电池的剩余容量的减少，将逐级切断各用电负载，当蓄电池的端电压下降到过放保护阈值电平时，将停止计算机主机的工作。当太阳能电池板开始对蓄电池充电后，根据蓄电池的储能情况，能源管理系统将自动恢复对用电负载的供电。

如图9，图10，图11所示，能源管理程序由蓄电池电压实时检测程序、用电负载断开程序和用电负载连接程序组成。

蓄电池电压实时检测程序检测到蓄电池的端电压降低时，设备断开程序将按优先级控制所连的各个负载的断开，当电压降到蓄电池过放保护阈值时断开全部负载供电。在太阳电池组件对蓄电池充电时，蓄电池电压实时检测程序根据电压上升的情况，按优先级控制各个设备的连接。同时也可由管理员根据需要控制设备的中断和连接。

当出现过载或者使用不小心出现断路的情况下，为了保证电源系统的安全，在整流电路和PWM逆变电路间连接有过流保护电路，过流保护电路用以检测过载或短路，以控制PWM逆变电路使其输出电压为零，从而保护电源系统。即当过流保护电路中采样电阻的电流值超过了预定值，则集成电路IC4通过1脚将输出高电平到SG3525脉宽调制器IC3的10脚，使输出电压为零，从而保护了整流电路，并发出报警指示信号。

PWM逆变电路平时由蓄电池供电，当PWM逆变电路处于逆变工作状态，采样电路测得蓄电池电压降至预定的电压值时，将信号通过计算机接口电路反馈给计算机，计算机将输出一个控制信号给过放保护电路，过放保护电路输出高电平到SG3525的10脚，使SG3525脉宽调制器的输出电压脉冲宽度变为零，从而使输出电压为零，功率放大电路停止工作，以避免蓄电池的过放电，同时发出报警指示信号，提醒使用者关机。

当蓄电池充电至预定的电压值时，过充保护电路动作，自动切断充电电路；当蓄电池电压降至恢复充电控制阈值时，过充保护电路自动接通充电电路，恢复对蓄电池充电。

当PWM逆变电路处于逆变工作状态，蓄电池电压降至预定的电压值时，计算机将输出一个控制信号通过计算机接口电路的连接端1输送给过放保护电路，过放保护电路中集成电路IC4的7脚将此控制信号一路输出高电平到SG3525脉宽调制器IC3的10脚，使PWM逆变电路停止工作，计算机根据能源管理系统的供电等级，停止蓄电池对相关的用电负载的供电；同时报警电路中的蜂鸣器发出报警声，提醒用户采取措施以保护用电负载；集成电路IC4的7脚输出控制信号的另一路经由二极管D43驱动VMOS管T3，使VMOS管T3快速导通，市电迅速接入蓄电池即将停止供电的用电负载，从而完成了太阳能供电系统与市电之间的快速切换，蜂鸣器停止报警。

当蓄电池充好电后，计算机将输出一个控制信号给过放保护电路，集成电路IC4的7脚输出的控制信号一路输出低电平到SG3525脉宽调制器IC3的10脚，使SG3525脉宽调制器IC3开始工作使蓄电池为用电负载输出电压，555时基集成电路IC2的3脚输出的另一路控制信号经由二极管D3驱动VMOS管T2，使VMOS管T2快速切断，太阳能供电系统迅速接入为用电负载供电，从而完成了市电与太阳能供电系统之间的快速切换。

上述的切换过程切换时间达到ms级，所以不致于使计算机等负载发生断电或重启，因此本系统特别适用于需要快速切换的用电设备。

Claims (7)

1、一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，其特征是该系统包括：

市电与太阳能光伏供电系统，所述的市电系统包括有市电及与市电连接的整流电路，所述的太阳能光伏供电系统包括：

依次串连在一起的太阳能电池板，用以防止蓄电池过充电的过充保护电路，用以储存电能的蓄电池，用以输出控制信号的欠压信号电路，用以防止蓄电池过放电的过放保护电路；

PWM逆变电路，连接过放保护电路的输出端，用以将直流电变为交流电；

整流电路，与PWM逆变电路的输出端相连，用以将交流电变为直流电，整流电路的输出端通过切换电路连接用电负载；

切换电路，用以实现太阳能光伏供电系统供电与市电系统供电之间的毫秒级快速切换，所述的切换电路的输入端分别连接市电系统中整流电路的输出端、太阳能光伏供电系统中整流电路的输出端以及过放保护电路的输出端，切换电路的输出端连接用电负载，所述的切换电路由一个二极管和一个VMOS管组成，其中：二极管输入端连接过放保护电路的输出端，二极管的输出端与VMOS管的G极相连，VMOS管的D极连接用电负载。

2、根据权利要求1所述的一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，其特征是：该系统还包括有延时电路和报警电路，延时电路的输入端连接欠压信号电路的输出端，延时电路的输出端连接过放保护电路的输入端，报警电路的输入端连接欠压信号电路的输出端，报警电路用以当蓄电池发生过放电状态时，产生报警信号，延时电路用以确定报警电路的报警时长和延时切换的时长。

3、根据权利要求1所述的一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，其特征是：所述的PWM逆变电路主要由SG3525脉宽调制器IC3构成，过放保护电路主要由555时基集成电路IC2构成，欠压信号电路由集成电路IC4构成，欠压信号电路中的集成电路IC4的5脚测得蓄电池电压降至预定的电压值时，集成电路IC4的7脚输出控制信号至过放保护电路，过放保护电路中555时基集成电路IC2的3脚输出的控制信号一路输出高电平到SG3525脉宽调制器IC3的10脚，使SG3525脉宽调制器IC3的输出电压脉冲宽度变为零，从而使输出电压为零，使PWM逆变电路停止工作，以避免蓄电池的过放电；555时基集成电路IC2的3脚输出的另一路控制信号经由切换电路中的二极管驱动VMOS管，使VMOS管快速导通，市电迅速接入，从而完成了太阳能供电系统与市电之间的快速切换。

4、一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，其特征是该系统包括有：市电与太阳能光伏供电系统，所述的市电系统包括有市电及与市电连接的整流电路，所述的太阳能光伏供电系统包括：

依次串连在一起的太阳能电池板，用以防止蓄电池过充电的过充保护电路，用以储存电能的蓄电池，用以防止蓄电池过放电的过放保护电路；

PWM逆变电路，连接过放保护电路的输出端，用以实现直交流的变换；

整流电路，与PWM逆变电路的输出端相连，用以将交流电变为直流电，整流电路的输出端通过切换电路连接用电负载；

切换电路，用以实现太阳能光伏供电系统供电与市电系统供电之间的毫秒级快速切换，所述的切换电路的输入端分别连接市电系统中整流电路的输出端、太阳能光伏供电系统中整流电路的输出端以及过放保护电路的输出端，切换电路的输出端连接用电负载，所述的切换电路由一个二极管和一

个VMOS管组成，其中：二极管输入端连接过放保护电路的输出端，二极管的输出端与VMOS管的G极相连，VMOS管的D极连接用电负载；

计算机控制系统，包括有计算机、计算机接口电路和采样电路，所述的计算机通过计算机接口电路分别连接过充保护电路、采样电路，采样电路的另一端连接蓄电池，所述的采样电路用以实现蓄电池电压数据的采集以及通过计算机接口电路与计算机进行数据交换，在所述的计算机上运行有一

能源管理系统，该能源管理系统可根据各用电负载的运行状况和蓄电池电量的变化情况，自动对用电负载进行实时控制，使得各用电负载的用电接口根据蓄电池电量的变化而采取中断或连接。

5、根据权利要求1或4所述的一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，其特征是：在PWM逆变电路和整流电路之间连接有过流保护电路，过流保护电路用以检测过载或短路，以控制PWM逆变电路使其输出电压为零，从而保护整流电路。

6、根据权利要求4所述的一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，其特征是：该系统还包括有延时电路和报警电路，所述的延时电路和报警电路的输入端连接计算机接口电路，延时电路的输出端连接过放保护电路的输入端，报警电路用以当蓄电池发生过放电状态时，产生报警信号，延时电路用以确定报警电路的报警时长和延时切换的时长。

7、根据权利要求4所述的一种太阳能与市电互补式不间断供电系统，其特征是：所述的PWM逆变电路主要由SG3525脉宽调制器IC3构成，过放保护电路主要由集成电路IC4构成，采样电路测得蓄电池电压降至预定的电压值时，计算机将输出一个控制信号至过放保护电路，过放保护电路中集成电路IC4的7脚将此控制信号一路输出高电平到SG3525脉宽调制器IC3的10脚，使PWM逆变电路停止工作，计算机根据能源管理系统的供电等级，停止蓄电池对相关的用电负载的供电；同时报警电路中的蜂鸣器发出报警声，提醒用户采取措施以保护用电负载；集成电路IC4的7脚输出控制信号的另一路经由二极管D43驱动VMOS管T3，使VMOS管T3快速导通，市电迅速接入蓄电池即将停止供电的用电负载，从而完成了太阳能供电系统与市电之间的快速切换。

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