CN102647008B - 自动追踪式智能管理光伏供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动追踪式智能管理光伏供电系统，它由至少1组至多16组的光伏单元、电池、电池接入电路、前端PWM供电电路、PWM发生电路、DC-DC逆变电路、电网输入与系统输出接口电路、市电同步跟踪电路、主控MCU供电电路、主控MCU及人机交换界面电路、DC-AC转换电路、电池充电电路和单元结构阵列电路组成；光伏单元主要由光伏板、100kHZ逆变PWM电路、芯片供电电路、辅控MCU电路、太阳同步跟踪定位电路、电机电源滤波电路、2个电机驱动电路和支架锁定电路组成。该系统利用直流电机驱动、采用定时跟踪太阳位置方式实现光伏供电，并根据系统监测情况实现电网供电、光伏供电和蓄电池逆变三种供电方式的管理和转换，为小型设备的常规用电提供了保障。

Description

自动追踪式智能管理光伏供电系统

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，特别是一种基于光伏供电、适用于小型用电设备常规供电的智能管理光伏供电系统。

背景技术

在电能使用量骤增、不可再生资源不断减少的二十一世纪的今天，如何提高资源的使用效率以及开发新型能源已经成为世界各国科学研究迫在眉睫的新课题与研究方向。太阳能作为当今最普及的一种绿色能源，已经得到广泛的应用。

通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。一般说来用作常规用电的光伏系统需要采用带蓄电池的并网光伏供电系统，主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池、交流逆变器组成。现有的带有蓄电池的并网光伏供电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。

一般的光伏供电系统的太阳跟踪方案中，较多的注重点是放在对太阳位置的精确定位和实时跟踪，采用步进电机作为跟踪机构的驱动机构，跟踪方案的设计上只是单一平面的跟踪，即只有仰角的跟踪，从而电路的设计相对较复杂,增加微控制器的运行负担和硬件成本。

如何实现不同供电方式的切换和管理，及同时如何实现太阳能供电的“剩余能量最大化”，是将光伏供电系统应用到常规供电中亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于光伏供电的供电系统，利用直流电机驱动、采用定时跟踪太阳位置方式实现光伏供电，并根据系统监测情况实现电网供电、光伏供电和蓄电池逆变三种供电方式的管理和转换，为小型设备的用电提供保障。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明自动追踪式智能管理光伏供电系统由至少一组的光伏单元3、电池4、电池接入电路11、前端PWM供电电路12、PWM发生电路13、DC-DC逆变电路14、电网输入与系统输出接口电路15、市电同步跟踪电路16、主控MCU供电电路17、主控MCU及人机交换界面电路18、DC-AC转换电路19、电池充电电路20和单元结构阵列电路21组成；所述光伏单元3通过光伏单元供电接口CON2和光伏单元通信接口CON4接入单元结构阵列电路21；所述电池接入电路11的输入端连接到电池接线端BATT-VCC和BATT-GND，输出端分别连接到DC-DC逆变电路14的电源输入端、主控MCU供电电路17的电源输入端和单元结构阵列电路21的电源输入端，接收来自主控MCU及人机交换界面电路18的开关控制信号；所述前端PWM供电电路12的输入端连接到电池接线端BATT-VCC和BATT-GND，输出端连接到PWM发生电路13的输入端；所述PWM发生电路13的输出端连接到DC-DC逆变电路14的输入端，同时接收来自主控MCU及人机交换界面电路18的控制信号和来自DC-DC逆变电路14的反馈信号；所述DC-DC逆变电路14输出电源连接到DC-AC转换电路19的电源输入端；所述电网输入与系统输出接口电路15输入端连接到电网电源输入端子220L_IN和220N_IN，输出连接到输出接线端220L_OUT和220N_OUT，并输出到电池充电电路20电源输入端；所述市电同步跟踪电路16输入端连接到电网电源输入端子220L_IN和220N_IN，输出检测信号到主控MCU及人机交换界面电路18；所述主控MCU供电电路17的输入端与电池接入电路11的输出端连接，输出信号连接到主控MCU及人机交换界面电路18的电源输入端，输出低压电源输入到DC-AC转换电路19和主控MCU及人机交换界面电路18；所述主控MCU及人机交换界面电路18接收来自市电同步电路16的检测信号，分别输出控制信号连接到电池接入电路11、PWM发生电路13、DC-AC转换电路19和电池充电电路20，并与单元结构阵列电路21之间通过光伏单元通信接口CON4实现双向通讯；所述DC-AC转换电路19输出连接到电网输入与系统输出接口电路15；所述电池充电电路20输出端连接到输出端子SUP_VCC和SUP_GND；所述光伏单元3主要由光伏板2、光伏单元供电接口CON2、光伏单元通信接口CON4、100kHZ逆变PWM电路31、芯片供电电路32、辅控MCU电路33、太阳同步跟踪定位电路34、电机电源滤波电路35、2个电机驱动电路36和支架锁定电路37组成；所述100kHZ逆变PWM电路31的输入端BATT-VCC与光伏板2的接线端子J1-J2连接，100kHZ逆变PWM电路31输出OUY-VCC连接到光伏单元供电接口CON2，100kHZ逆变PWM电路31接收来自辅控MCU电路33的控制信号；所述芯片供电电路32的电源输入端连接到输入端BATT-VCC和BATT-GND，输出+5V和+2.5V电源至辅控MCU电路33，并输出控制信号与100kHZ逆变PWM电路31连接；所述辅控MCU电路33接收来自太阳跟踪定位电路34的状态输入信号，同时输出控制信号到支架锁定电路37和电机驱动电路36，与光伏单元通信接口CON4实现双向数据通信；所述太阳同步跟踪定位电路34的输入连接到电机电源滤波电路35的输出端；所述电机电源滤波电路35的输入端连接到芯片供电电路32的输出，输出端连接到两个电机驱动电路36和支架锁定电路37；所述支架锁定电路37的输入端连接到电机电源滤波电路35的输出，接收来自辅控MCU电路33的控制信号。。

所述电池接入电路11由电池4、电解电容C1、电解电容C2、电容C3、电容C4、互感滤波器TF1、互感滤波器TF2、电容C5、电容C7、电容C8、电解电容C10、电解电容C11、电容C12、二极管D、二极管D1、中间继电器D4、三极管Q7组成；在电池4的正负极接线端子J1-J2之间并联4条支路，第一条支路是电解电容C1,电解电容C1的正极连接到接线端子J1，第二条支路是电解电容C2，电解电容C的正极连接到接线端子J1，第三条支路是由电容C3和电容C4串联而成，第四条支路连接到互感滤波器TF1的同名端，互感滤波器TF1的异名端与互感滤波器TF2的同名端连接，并在互感滤波器TF2同名端之间并联电容C5；互感滤波器TF2的异名端之间并联3条支路，第一条支路由电容C7和电容C8串联而成，第二条支路由电解电容C10组成，电解电容C10的负极与接地端连接，第三条支路由电解电容C11组成，电解电容C11的负极与电解电容C10的负极短接，电解电容C10和C11的正极短接后连接到二极管D1的正极，二极管D1两端并联有两条支路，一条支路由电容C12组成，另一条支路由中间继电器D4的接点K1组成，二极管D1的负极作为电池接入电路的输出端INV-VCC；电容C3和电容C4串联支路的中间连接点与电容C7和电容C8串联支路的中间连接点之间通过导线直接短接；电源+12V通过中间继电器D4连接到三极管Q7的发射极，三极管Q7的集电极与接地端连接，在中间继电器D4两端串联二极管D，二极管的负极与电源+12V连接，三极管Q7的基极作为输出端BATT_ON。

所述前端PWM供电电路12由电阻R57、场效应管Q20、电解电容C3、稳压二极管U5、三极管Q21、电阻R62、电阻R61、电阻R58、电解电容C32、电解电容C33、电解电容C34和电容C35组成，输入端BATT-VCC连接到场效应管Q20的S极，在输入端BATT-VCC和场效应管Q20的G极之间并联有两条支路，一条支路由电阻R57组成，另一条支路有电解电容C3和稳压二极管U5串联组成，电解电容C3的正极连接到输入端BATT-VCC，电解电容C3的负极与稳压二极管U5的正极短接并连接到接地端；场效应管Q20的D极连接到三极管Q21的基极，三极管Q21的集电极与场效应管Q20的G极短接，三极管Q21的发射极经过电阻R62与基极连接；在三极管Q21的发射极与接地端之间共并联有4条支路，第一条支路由电阻R61和电解电容C32串联组成，电解电容C32的负极连接到接地端，电解电容C32的正极与稳压二极管U5的控制端短接，电解电容C32的两端并联电阻R58；第二条支路由电解电容C33组成，C33的负极与接地端连接；第三条支路有电解电容C34组成，电解电容C34的负极与接地端连接；第四条支路有电容C35组成，三极管Q21的发射极作为前端PWM供电电路12的输出端PWM-15V.

所述PWM发生电路13由PWM芯片U6、电阻R151、电阻R152、电阻R68、光电隔离电路U7、稳压二极管U14、电阻R103、电阻R105、电阻R106、电阻R71、电解电容C42、电容C45、电阻电容C43、电阻R69、电阻R70、电阻R73、电阻R110、光电隔离电路U15、三极管Q28、三极管Q29、三极管Q30、三极管Q31、电阻R113、发光二极管D38、电阻R74、电阻R75组成；输入端PWM1-GND连接到PWM芯片U6的GND端，输入端PWM-15V输入到PWM芯片U6的VCC端，输入端INV_GND经电阻R151输入PWM芯片U6的-V2端，输入端VREF-1经过电阻R152输入PWM芯片U6的+V2端和-V1端，PWM芯片U6的+V1端连接到光电隔离模块U7的3端，并经过电阻R103接地，光电隔离模块U7的4端经过电阻R68接到输入端PWM-15V；光电隔离模块U7的1端经过电阻R71作为输出端HV-310V，光电隔离模块U7的2端与稳压二极管U14的负极连接，稳压二极管U14的正极与接地端连接，稳压二极管U14的的控制端经过电阻R106接地，稳压二极管U14的控制端经过电阻R105连接到输出端HV-310V；PWM芯片U6的E2端经过电阻R69连接到三极管Q31的基极，PWM芯片U6的E1端经过电阻R70连接到三极管Q28的基极，PWM芯片U6的VREF端与OC端短接后经过电解电容C42接地，电解电容C42的负极与接地端连接；PWM芯片U6的C2端和C1端短接后作为输出端PWM-15V，PWM芯片U6的RT端经过电阻R73接地，PWM芯片U6的CT端经过电容C45接地，PWM芯片U6的DTC端连接到光电隔离模块U15的4端，输入端PWM-15V经过电阻R110与光电隔离模块U15的4端连接，光电隔离模块U15的3端和2端直接接地，光电隔离模块U15的1端经过电阻R113作为输出端PWM-ON,光电隔离模块U15的1端经过发光二极管D38接地；PWM芯片U6的COMP端经过电解电容C43接地，电解电容C43的正极与接地端连接；三极管Q28的基极与三极管Q29的基极短接，三极管Q28的发射极与三极管Q29的发射极短接之后作为输出PWM-1-B，三极管Q29的基极经过电阻R74与三极管Q29的集电极短接后接地，三极管Q28的集电极与三极管Q30的集电极短接后作为输出端PWM-15V，三极管Q30的基极与三极管Q31的基极短接后经过电阻R75接地，三极管Q30的发射极与三极管Q31的发射极短接之后作为输出PWM-1-A。

所述DC-DC逆变电路14由场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6、场效应管Q22、场效应管Q23、场效应管Q24、场效应管Q25、场效应管Q26、场效应管Q27、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R59、电阻R60、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电容C6、电阻R7、电容C36、变压器TF9、变压器TF5、快恢复二极管D2、快恢复二极管D3、快恢复二极管D5、快恢复二极管D6、快恢复二极管D17、快恢复二极管D18、快恢复二极管D19、快恢复二极管D20、电解电容C13、电阻R8、电解电容C37、电阻R9、电容C38、互感滤波器TF3、电容C40、电阻R10、电解电容C44、电解电容C47、整流桥D7、电容C14、电容C15、电阻R11、电解电容C16、整流桥D21、电容C39、电容C41、电阻R72、电解电容C46组成；输入PWM-1-A分别经过电阻R1、电阻R3和电阻R5连接到场效应管Q1、场效应管Q3和场效应管Q5的G极，场效应管Q1、场效应管Q3和场效应管Q5的S极短接之后接地，场效应管Q1、场效应管Q3和场效应管Q5的D极短接之后连接到变压器TF9的3端，输入INV-VCC连接到变压器TF9的4端，变压器TF9的3端和5端之间并联由电容C6和电阻R7串联组成的支路；输入PWM-1-B分别经过电阻R2、电阻R4和电阻R6连接到场效应管Q2、场效应管Q4和场效应管Q6的G极，场效应管Q2、场效应管Q4和场效应管Q6的S极短接之后接地，场效应管Q2、场效应管Q4和场效应管Q6的D极短接之后连接到变压器TF9的5端；变压器TF9的6端作为输出DRIA-1，变压器TF9的7端作为输出DRIA-2；快恢复二极管D2与快恢复二极管D3串联之后与由快恢复二极管D5和快恢复二极管D6串联组成的支路并联，变压器TF9的1端输入到由快恢复二级管D2、D3、D5、D6组成的回路，快恢复二级管D2、D3、D5、D6组成的回路的输出端并联到由电解电容C13、电阻R8、电解电容C37、电阻R9、电容C38并联组成的回路，同时并联到互感滤波器TF3的同名端；输入PWM-1-A分别经过电阻R59、电阻R63和电阻R65连接到场效应管Q22、场效应管Q24和场效应管Q26的G极，场效应管Q22、场效应管Q24和场效应管Q26的S极短接后接地，场效应管Q22、场效应管Q24和场效应管Q26的D极短接之后连接到变压器TF5的3端，输入INV-VCC连接到变压器TF5的4端，变压器TF5的3端和5端之间并联由电容C36和电阻R67串联组成的支路；输入PWM-1-B分别经过电阻R60、电阻R64和电阻R66连接到场效应管Q23、场效应管Q25和场效应管Q27的G极，场效应管Q23、场效应管Q25和场效应管Q27的S极短接之后接地，场效应管Q23、场效应管Q25和场效应管Q27的D极短接之后连接到变压器TF5的5端；变压器TF5的6端作为输出端DRIB-1，变压器TF5的7端作为输出端DRIB-2；快恢复二极管D17与快恢复二极管D18串联之后与由快恢复二极管D19和快恢复二极管D20串联组成的支路并联，变压器TF5的2端输入到由快恢复二级管D17、D18、D18、D19组成的回路，快恢复二级管D17、D18、D18、D19组成的回路的输出端并联到由电解电容C13、电阻R8、电解电容C37、电阻R9、电容C38并联组成的回路，变压器TF9的2端与变压器TF5的1端短接；互感滤波器TF3的异名端之间分别并联由电容C40、电阻R10、电解电容C44、电解电容C47组成的4条支路，电解电容C44与电解电容C47的正极短接作为输出端HV-310V，电解电容C44与电解电容C47的负极短接并接地；变压器TF9的输出DRIA-1和输出DRIA-2分别连接到整流桥D7的1端和3端，整流桥D7的4端作为输出DRIA-GND，整流桥D7的2端作为输出DRIA-VCC，整流桥D7的2端和4端之间分别并联由电容C14、电容C15、电阻R11、电解电容C16组成的支路，电解电容C16的正极与整流桥D7的2端短接；变压器TF5的输出端DRIB-1和输出端DRIB-2分别连接到整流桥D21的1端和3端，整流桥D21的4端作为输出端DRIB-GND，整流桥D21的2端作为输出端DRIB-VCC，整流桥D21的2端和4端之间分别并联由电容C39、电容C41、电阻R72、电解电容C46组成的支路，电解电容C46的正极与整流桥D21的2端短接。

所述电网输入与系统输出接口电路15由电容C72、电容C73、互感滤波器TF7、电容C75、电容C74、电容C76、电容C77、电容C80、电容C78、电容C79、电容C82、电容C83、中间继电器K3、电容C81、二极管D36、三极管Q34、互感滤波器TF8、电容C84、电容C85、电容C86组成；电网输入端220L_IN与电网输入端220G_IN之间并联电容C72，电网输入端220G_IN与电网输入端220N_IN之间并联电容C73，电网输入端220L_IN和输入端220N_IN连接到互感滤波器TF7的同名端；互感滤波器TF7的异名端和互感滤波器TF8的同名端并联，两者之间并联3条支路，一条支路由电容C75和电容C74的串联组成，电容C75和电容C74的串联支路的中点连接到电网输入端220G_IN，第二条支路由电容C76组成，第三条支路由电容C82和电容C83串联组成，电容C82和电容C83连接的中点作为输出端SUP_MID；在由电容C76组成的支路和由电容C82和电容C83串联组成的支路两端之间分别串联中间继电器K3的一个常开触点3-5和一个常闭触点1-5，常开触点3-5的两端并联电容C77，常闭触点1-5之间并联电容C80,常闭触点的1端连接到输入端TRANS_ACL；常闭触点4-6两端并联电容C79，常开触点3-6两端并联电容C78，常开触点的3端连接到输入端TRANS_ACN；互感滤波器TF8的异名端作为电网输入与系统输出接口电路的两个输出端220L_OUT和220N_OUT,在输出端220L_OUT和220N_OUT之间共并联有2条支路，一条支路有电容C84组成，另一条支路由电容C85和电容C86串联组成，电容C85和电容C86连接的中点与电网输入端220G_IN短接；电源+12V连接到中间继电器K3的线圈后连接到三极管Q34的发射极，三极管Q34的集电极直接连接到接地端，三极管Q34的基极作为输出端AC_OUT，在三极管Q34的集电极和发射极之间并联有两条支路，一条支路由电容C81组成，另一条支路有二极管D36组成，二极管D36的正极与接地端连接。

所述市电同步跟踪电路16由二极管D37、电阻R102、光电隔离电路U13、电阻R104、电阻R109、R108、R107、双运放电路Q35、电阻R125、电阻R112、电阻R111、电阻R114、光电隔离电路U16、电阻R115、电阻R116、电阻R117、二极管D39、稳压二极管U17组成；输入信号220L_IN连接至二极管D37的正极，经过电阻R102与光电隔离电路U13的1端连接，输入信号220N_IN输入光电隔离电路U13的2端，输入DRICD_VCC经过电阻R104连接到光电隔离电路U13的4端，光电隔离电路U13的3端经过电阻R107接地并输入双运放电路Q35的4端，光电隔离电路U13的3端连接到双运放电路Q35的3端；+5V电源经电阻R108输入双运放电路Q35的2端，+5V电源经电阻R109输入双运放电路Q35的1端，双运放电路Q35的1端作为输出端PLL_A，输入DRICD_VCC连接到双运放电路Q35的8端，双运放电路Q35的7端作为输出端PLL_B，电源+5V经过电阻R111与双运放电路Q35的6端连接，电源+5V经过电阻R112与双运放电路Q35的7端连接，双运放电路Q35的5端经过电阻R125接地，双运放电路Q35的5端与光电隔离电路U16的4端连接；输入端DRICD_VCC经过电阻R114连接到光电隔离电路U16的4端，光电隔离电路U16的3端接地，光电隔离电路U16的2端作为市电同步跟踪电路16的输出端220L_IN，光电隔离电路U16的1端与稳压二极管U17的正极连接，稳压二极管U17的负极串联电阻R115后与二极管D39的负极连接，稳压二极管U17的控制端与二极管D39的负极之间并联电阻R116，稳压二极管U17的控制端与光电隔离电路U16的2端之间并联电阻R117，二级管D39的正极作为市电同步跟踪电路16的输出端220N_IN。

所述主控MCU供电电路17由电容C48、电容C49、电阻R78、电阻R77、电阻R76、场效应管D22、二极管D23、光电隔离电路U8、电阻R80、电阻R79、电容C50、电阻R81、变压器TF6、稳压二极管U9、二极管D24/D25、电解电容C51、电解电容C52、电容C53、电阻R83、电阻R82、电容C54、电解电容C55、电解电容C56、三端稳压元件U10组成；输入端INV-VCC连接到变压器TF6的2端，并经过电容C48接地；变压器TF6的4端与电阻R78、电容C49依次串联后连接到场效应管D22的G极，场效应管的S极经过电阻R76接地，变压器TF6的1端与场效应管D22的D极连接，变压器TF6的2端经过电阻R77与场效应管D22的G极连接，变压器TF6的1端经过二极管D23与由电容C50和电阻R79并联组成的支路串联连接后与变压器TF6的2端连接，其中二极管D23的正极与变压器TF6的1端连接；场效应管D22的G极连接到光电隔离电路U8的4端，光电隔离电路U8的3端经过电阻R80接地，电源+12V经过电阻R81连接到光电隔离电路U8的1端，光电隔离电路U8的3端经过稳压二极管U9接地，稳压二极管U9的正极与接地端连接；电源+12V经过有二极管D24和二极管D25并联组成的支路连接到变压器TF6的6端，二极管D24和二极管D25的正极端连接到变压器TF6的6端；在电源+12V与变压器TF6的5端之间并联有3条支路，第一条支路有电解电容C51组成，第二条支路由电解电容C52组成，电解电容C51和电解电容C52的正极与电源+12V连接，第三条支路由电容C53组成，变压器TF6的5端接地；电源+12V输入到三端稳压元件U10的1端，三端稳压元件U10的1端与电阻R82连接后直接连接到稳压二极管U9的控制端,同时经过电阻R83接地；三端稳压元件U10的3端直接接地；在三端稳压元件U10的2端和接地端之间并联有3条支路，第一条支路由电容C54组成，第二条支路由电解电容C55组成，第三条支路由电解电容C56组成，电解电容C55和电解电容C56的正极与三端稳压元件U10的2端连接并输入+5V电源。

所述主控MCU及人机交换界面电路18由通信接口转换模块Y2、MCU模块U2、二极管D8、晶振Y3、液晶显示模块J3、按键S1～S8、电阻R19～R26、电阻R29～R31、电阻R35～R38、电阻R22、电解电容C23、电阻R39、电阻R40、电解电容C26、电容C24、电解电容C25组成；电源输入+5V连接到通信接口转换模块Y2的VCC端，并通过二极管D8连接到通信接口转换模块Y2的USB端口的VCC端；通信接口转换模块Y2的1端脚与MCU模块U2的P3.0(RXD)端连接，MCU模块U2的5端脚与MCU模块U2的P3.1(TxD)端连接，通信接口转换模块Y2的GND端脚接地并经过电容C20与MCU模块U2的XTAL2端连接，通信接口转换模块Y2的GND端脚经过电容C21与MCU模块U2的XTAL1端连接，电容C20与电容C21之间并联晶振Y3；按键S1～S8的一端接地，另一端分别作为MCU模块U2的输入KEY_START、KEY_TEST、KEY_UP、KEY_DOWN、KEY_LEFT、KEY_RIGHT、KEY_OK、KEY_CANCEL；输入KEY_START、KEY_TEST、KEY_UP、KEY_DOWN、KEY_LEFT、KEY_RIGHT、KEY_OK、KEY_CANCEL分别经过电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25和电阻R26输入MCU模块U2的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7端脚；MCU模块U2的RST/Vpd端经过电阻R22接地，MCU模块U2的P3.2端、P3.3端、P3.4端、P3.5端、P3.6端和P3.7端分别连接到液晶显示模块J3的4端、5端、6端、15端、16端和18端，MCU模块U2的VSS端为MCU_GND输出端，MCU模块U2的Vcc端连接到电源输入端+5V并经过电解电容C23与MCU模块U2的RST/Vpd端短接，电解电容C23的正极与MCU模块U2的Vcc端连接；MCU模块U2的Vcc端经过由电容C24和电解电容C25并联组成的支路接地，电解电容C25的负极接地；MCU模块U2的P0.0端脚经过电阻R31作为输出端BATT_ON，MCU模块U2的P0.4端脚经过电阻R35作为输出端AC_OUT，MCU模块U2的P0.5端脚经过电阻R36作为输出端PLL_B，MCU模块U2的P0.6端脚经过电阻R37作为输出端PLL_A,MCU模块U2的P0.7端脚经过电阻R38作为输出端PWM-ON,；MCU模块U2的端脚经过电阻R29作为输出端SUP-ON,；MCU模块U2的端脚经过电阻R28作为输出端PWM-2-B,MCU模块U2的端脚经过电阻R30作为输出端PWM-2-A；MCU模块U2的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7端脚分别连接到液晶显示模块J3的7～14端脚；液晶显示模块J3的1、17和20端脚接地，液晶显示模块J3的2端脚连接到电源－5V，液晶显示模块J3的19端脚经过电阻R39连接到电源+5V，液晶显示模块J3的17端脚经过电阻R40连接到电源+5V。

所述DC-AC转换电路19由光电隔离电路U3、电阻R42、三极管Q8、电阻R153、电阻R44、电阻R45、场效应管Q9、场效应管Q12、电阻R47、二极管D9、电阻R41、三极管Q11、电阻R43、电阻R46、场效应管Q10、电阻R48、场效应管Q13、快恢复二极管D11、快恢复二极管D12、电容C27、电容C28、电容C30、互感滤波器TF4、电容C29、快恢复二极管D13、快恢复二极管D14、场效应管Q14、场效应管Q15、电阻R49、电阻R50、场效应管Q17、场效应管Q16、电阻R51、电阻R52、三极管Q18、三极管Q19、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R154、二极管D16、二极管D15、光电隔离电路U4组成；输入端PWM-2-A与三极管Q11的基极连接，并经过电阻R41接地，电源-12V经过二极管D9连接到三极管Q11的集电极，二极管D9的正极与电源-12V连接，三极管Q11的发射极经过电阻R43接地；输入端PWM-2-A与光电隔离电路U3的1端连接，光电隔离电路U3的2端接地，输入DRIA-VCC经过二极管D10和电阻R42串联后输入光电隔离电路U3的4端，二极管D10的正极与输入DRIA-VCC连接，光电隔离电路U3的3端与三极管Q8的基极连接，并经过电阻R153连接到DRIA-GND端，三极管Q8的集电极与二极管D10的负极连接，三极管Q8的发射极经电阻R44连接到DRIA-GND端，三极管Q8的发射极与场效应管Q9的G极连接，场效应管Q9的S极与DRIA-GND端连接，场效应管Q9的D极连接到输入端HV-310V，场效应管Q9的G极经过电阻R45和电阻R47串联后连接到场效应管Q12的G极，场效应管Q12的D极连接到输入端HV-310V，场效应管Q12的S极与DRIA-GND端连接；互感滤波器TF4的同名端之间并联有由电容C27和电容C30串联组成的支路，电容C27和电容C30串联支路的中点作为输出端SUP_MID，在电容C27和电容C30串联组成的支路的两端并联电容C28，并分别经过二极管D11和二极管D14连接到输入HV-310V，二极管D11和二极管D14的负极与输入HV-310V连接，电容C28的两端分别经过二极管D12和二极管D13接地，二极管D12和二极管D13的正极与接地端连接，电容C28的两端分别连接到输入端DRIA-GND和输入端DRIB-GND；电容C27经过快恢复二极管D11与输入端HV-310V连接，快恢复二极管D11的负极连接到输入端HV-310V，电容C30经过快恢复二极管D14与输入端HV-310V连接，快恢复二极管D14的负极连接到输入端HV-310V；场效应管Q14和Q17的D极分别连接到输入端HV-310V，场效应管Q14和Q17的S极分别连接到输入端DRIB-GND，场效应管Q14的G极经过电阻R49和电阻R51串联后连接到场效应管Q17的S极；输入端DRIB-VCC经过二极管D15连接到三极管Q18的集电极，二极管D15的正极与输入端DRIB-VCC连接，三极管Q18的集电极经过电阻R55与光电隔离电路U4的4端连接，光电隔离电路U4的3端连接到三极管Q18的基极，并进经过电阻R154连接到输入端DRIB-GND，三极管Q18的发射极与场效应管Q17的G极连接，并经过电阻R54连接到输入端DRIB-VCC；场效应管Q10和Q13的D极连接到输入DRIA-GND，场效应管Q10和Q13的S极接地，场效应管Q10的S极经过电阻R46连接到三极管Q11的发射极，场效应管Q13的S极经过电阻R48连接到三极管Q11的发射极；输入DRIA-GND与接地端之间连接快恢复二极管D12，恢复二极管D12的正极接地；输入端DRIB-GND与接地端之间连接快恢复二极管D13，恢复二极管D13的正极接地；电源输入端-12V经过二极管D16连接到三极管Q19的基极，二极管D16的正极与电源输入端-12V连接，三极管Q19的基极连接到输入PWM-2-B，并进经过电阻R56接地，三极管Q19的发射极经过电阻R53接地；场效应管Q15和Q16的D极连接到输入端DRIB-GND，场效应管Q15和Q16的S极接地，场效应管Q15的S极经过电阻R50连接到三极管Q19的发射极，场效应管Q16的S极经过电阻R52连接到三极管Q19的发射极。

所述电池充电电路20由二极管D26、中间继电器K2、二极管D27、电阻R84、电容C57、三极管Q32、整流桥D28、电阻R85、电阻R86、电容C58、电解电容C61、电阻R87、电阻R88、电容C59、电容C60、PWM信号芯片U18、电阻R90、电阻R91、电容C65、电容C62、电解电容C63、快恢复二极管D30、快恢复二极管D29、电阻R93、电阻R92、电容C64、场效应管Q33、电容C66、电阻R94、电阻R95、电阻R96、二极管D31、变压器TF10、二极管D32、二极管D33、电阻R97、电容C69、电容C70、电解电容C68、电感D34、电解电容C71、二极管D35、电阻R99、电阻R100、电阻R101、电阻R98、光电隔离电路U11和稳压二极管U12组成；输入端SUP_ON经过电阻R84连接到三极管Q32的基极，三极管Q32的集电极接地，输入端DRICD-VCC经过二极管D26连接到中间继电器K2的线圈，二极管D26的正极与输入端DRICD-VCC连接，中间继电器K2的线圈的另一端连接到三极管Q32的发射极，中间继电器K2线圈的两端并联二极管D27，二极管D27的正极连接到三极管Q32的发射极；输入端AC-N经过电容C57连接到整流桥D28的3端，电容C57的两端并联中间继电器K2的常开接点；整流桥D28的4端接地，整流桥D28的1端与输入端AC-L连接，整流桥D28的2端连接到变压器TF10的1端并经过电解电容C61接地，电解电容C61的负极接地；输入384X-VFB连接到PWM信号芯片U18的VFB端，并经过电阻R87接地，输入384X-VFB经过有电阻R86和电容C58并联组成的支路连接到PWM信号芯片U18的COMP端，输入384X-VFB经过电阻R85输入到PWM信号芯片U18的VCC端，PWM信号芯片U18的VCC端经过电阻R90连接到整流桥D28的2端，PWM信号芯片U18的VCC端分别经过电容C62和电解电容C63接地，电解电容C63的负极接地，PWM信号芯片U18的VREF端经过电容C59接地，PWM信号芯片U18的RT/CT端经过电容C60接地，PWM信号芯片U18的VREF端与RT/CT端之间通过电阻R88连接，PWM信号芯片U18的GND端接地，PWM信号芯片U18的Isen端经过电容C64接地，PWM信号芯片U18的OUT端经过电阻R93连接到场效应管Q33的G极；场效应管Q33的G极经过电阻R94接地，场效应管Q33的S极经过电阻R95接地，场效应管Q33的S极经过电阻R92与PWM信号芯片U18的Isen端连接，场效应管Q33的D极经过由电容C66和电阻R96串联组成的支路接地，电阻R96的两端并联二极管D31，二极管D31的负极接地；场效应管Q33的D极与变压器TF10的2端连接，变压器TF10的2端经过快恢复二极管D30与由电阻R91和电容C65并联组成的支路串联后，连接到变压器TF10的1端，快恢复二极管D30的正极与变压器TF10的2端连接；变压器TF10的3端经过快恢复二极管D29与PWM信号芯片U18的VCC端连接，快恢复二极管D29的正极与变压器TF10的3端连接，变压器TF10的4端和6端接地；变压器TF10的5端与电感L1的1端之间串联有3条支路，第一条支路由电阻R97和电容C69串联组成，第二条支路由二极管D33组成，二极管D33的正极与变压器TF10的5端连接，第三条支路有二极管D32组成，二极管D33的正极与变压器TF10的5端连接；电感L1的1端分别经过电解电容C68和电容C70并联组成的支路接地，电解电容C68的正极与电感L1的1端连接，电感L1的2端经过电解电容C71接地，电解电容C71的负极接地；电感L1的2端经过电阻R99连接到光电隔离电路U11的1端，电感L1的2端串联二极管D25，二极管D25的负极作为输出端SUP_VCC，电感L1的2端经过电阻R100和电阻R101的串联支路接地；输入384X-VFB经过电阻R98连接到光电隔离电路U11的4端，光电隔离电路U11的3端接地，光电隔离电路U11的2端连接到稳压二极管U12，稳压二极管U12的正极接地并作为输出端SUP_GND，稳压二极管U12的控制端连接到电阻R100和电阻R101串联支路的中点。

所述单元结构阵列电路21由至少1组、至多12组的单元接口电路组成，各单元接口电路的输出分别连接到输出INV-VCC，实现各单元接口电路的并联；一个单元接口电路由光伏板2、中间继电器S9、电容C87、二极管D40、三极管Q36、电阻R118、电阻R119、光伏单元通信接口CON4、光伏单元供电接口CON2组成，电源输入+12V连接到中间继电器S9的线圈端4，中间继电器S9的线圈两端4-5并联二极管D40，二极管D40的正极连接到中间继电器S9的5端，并连接到三极管Q36的发射极，三极管Q36的集电极接地，电源输入+12V经过电阻R118输入三极管Q36的基极；光伏单元通信接口CON4的1端为GND端，光伏单元通信接口CON4的2端为TXD端，光伏单元通信接口CON4的3端为RXD端，光伏单元通信接口CON4的4端经过电阻R119接到三极管Q36的基极；光伏单元供电接口CON2的1端与光伏板2连接，光伏单元供电接口CON2的2端与中间继电器S9的2端连接并经过电容C87连接到输出INV-VCC，中间继电器S9的1端连接到输出INV-VCC。

所述100kHZ逆变PWM电路31由保险管F1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R8、稳压二极管U3、电阻R7、电阻R9、光电隔离电路U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管U1、电阻R11、PWM芯片U4、电解电容C1、电阻R12、电解电容C2、电容C3、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R15、三极管Q4、三极管Q3、三极管Q1、三极管Q2、电阻R27、电阻R17、电阻R18、场效应管Q5、场效应管Q6、电阻R19、电容C4、变压器TF1、光伏板2、快恢复二极管D1、快恢复二极管D3、快恢复二极管D2、快恢复二极管D4、电解电容C5和电解电容C6组成；光伏板2连接到稳压二极管U1的正极，稳压二极管U1的负极与光电隔离电路U2的3端连接，输入端OUT-VCC经过电阻R3连接到光电隔离电路U2的1端，输入端OUT-VCC经过电阻R2连接到稳压二极管U1的控制端，稳压二极管U1的控制端和2端之间通过电阻R1连接；电源+12V经过电阻R11连接到稳压二极管U1的4端，稳压二极管U1的3端经过电阻R7接地，并直接与PWM芯片U4的+V1端连接；接线端子BATT-VCC经过保险管F1连接到INV-VCC端子，经过电阻R6和电阻R9的串联电路输入到MCU芯片的+V2端，接线端子BATT-GND经过电阻R5连接到稳压二极管U3的控制端，稳压二极管U3的正极接地并与接线端子BATT-GND连接，稳压二极管U3的正负极之间并联电阻R8，稳压二极管U3的负极连接到电阻R6和电阻R9串联支路的中点，INV-VCC端子经过电阻R4连接到稳压二极管U3的控制端；PWM芯片U4的GND端接地，电源+12V输入PWM芯片U4的VCC端，PWM芯片U4的VREF端、OC端、-V2端，-V1端短接，PWM芯片U4的OC端与电解电容C2连接后接地，电解电容C2的负极接地，PWM芯片U4的C2端和C1端短接后输入+12V电源，PWM芯片U4的RT端经过电阻R13接地，PWM芯片U4的CT端经过电容C3接地，输入信号PWM-CON经过电阻R12输入PWM芯片U4的DTC端，PWM芯片U4的COMP端经过电解电容C1接地，电解电容C1的负极接地，PWM芯片U4的E2端经过电阻R16连接到三极管Q4的基极，PWM芯片U4的E1端经过电阻R14连接到三极管Q1的基极；电源+12V输入三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的集电极接地，在三极管Q3的基极和集电极之间并联电阻R15，三极管Q4的基极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的发射极经过电阻R17连接到场效应管Q5的G极，场效应管Q5的D极接地，场效应管Q5的S极连接到变压器TF1的输入端；电源+12V输入到三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的集电极和基极之间并联电阻R27，三极管Q1和三极管Q2的基极短接，三极管Q1和三极管Q2的发射极短接之后经过电阻R18连接到场效应管Q6的G极，场效应管Q6的D极接地，场效应管Q6的S极连接到变压器TF1的输入端；变压器TF1的输入端之间并联由电阻R19和电容C4串联组成的支路，变压器TF1输入端的中间抽头作为输出端INV-VCC，变压器TF1的输出端连接到由快恢复二极管D1、快恢复二极管D3、快恢复二极管D2和快恢复二极管D4组成的全波滤波电路，由4个快恢复二极管组成的全波滤波电路的输出端分别并联电解电容C5和电解电容C6，电解电容C5的负极连接到光伏板2，电解电容C5的正极作为输出端OUT-VCC，电解电容C5和电解电容C6的正极短接之后输出端OUT-VCC并连接到供电接口CON2的接线柱J3，供电接口CON2的接线柱J4连接到光伏板2。

所述芯片供电电路32由电阻R20、场效应管Q7、电解电容C7、稳压二极管U5、三极管Q8、电阻R23、电阻R22、电阻R21、电解电容C8、电解电容C9、电解电容C10、电容C11、稳压集成电路U6、电解电容C12、电容C13、电阻R24和电阻R25组成；输入端BATT-VCC输入场效应管Q7的S极，场效应管Q7的S极和G极之间并联电阻R20，场效应管Q7的G极经过稳压二极管U5接地，稳压二极管U5的正极接地，在输入端BATT-VCC和接地端之间并联电解电容C7，电解电容C7的负极接地，场效应管Q7的G极连接到三极管Q8的集电极，三极管Q8的基极与场效应管Q7的D极连接；电源+12V连接到三极管Q8的发射极，在电源+12V与三极管Q8的基极之间串联电阻R23，电源+12V经过电阻R22连接到稳压二极管U5的控制端，稳压二极管U5的控制端经过由电阻R21和电解电容C8并联组成的支路接地，电解电容C8的负极接地；电源+12V输入稳压集成电路U6的V_IN端，在稳压集成电路U6的V_IN端和接地端之间供并联有三条分别由电解电容C9、电解电容C10和电容C11组成的支路，电解电容C9和电解电容C10的负极接地；稳压集成电路U6的GND端接地，稳压集成电路U6的V_OUT端输出+5V电源；在稳压集成电路U6的V_OUT端与接地端之间并联有三条支路，一条支路由电解电容C12组成，电解电容C12的负极接地，第二条支路由电容C13组成，第三条支路有电阻R24和电阻R25并联组成，电阻R24和电阻R25串联的中点输出电源+2.5V。

所述辅控MCU电路33由MCU芯片S1、电阻R26、电阻C22、按钮S2、光伏单元通信接口CON4组成；电源+5V经过电阻R26和电解电容C22的串联支路连接到光伏单元通信接口CON4的1端，电阻R26和电解电容C22串联支路的中点连接到MCU芯片S1的RST端，光伏单元通信接口CON4的2-4端分别连接到MCU芯片S1的RXD端、TXD端和INT0端，MCU芯片S1的T0端经过按钮S2接地。

所述太阳同步跟踪定位电路34由光敏二极管R30、电阻R28、电阻R29、光敏二极管R38、电阻R33、电阻R34、光敏二极管R35、光敏二极管R39、运算放大IC芯片U7、电阻R31、电阻32、电阻R36和电阻R37组成；+5V电源输入运算放大IC芯片U7的4端，电源+5V经过光敏二极管R30和电阻R29串联后输入运算放大IC芯片U7的3端，光敏二极管R30的正极与电源+5V连接，放大比较电路U7的3端与9端短接，运算放大IC芯片U7的3端经过电阻R29和光敏二极管R38的串联支路接地，光敏二极管R38的负极接地，运算放大IC芯片U7的2端、6端、12端和10端输入+2.5V电源，运算放大IC芯片U7的4端分别通过电阻R31、电阻R32、电阻R37和电阻R36连接到运算放大IC芯片U7的1端、8端、7端和14端；电源+5V经过光敏二极管R35和电阻R33串联后输入运算放大IC芯片U7的5端，光敏二极管R35的正极与电源+5V连接，放大比较电路U7的5端与13端短接，运算放大IC芯片U7的13端经过电阻R34和光敏二极管R39的串联支路接地，光敏二极管R39的负极接地；运算放大IC芯片U7的11端接地；运算放大IC芯片U7的1端、8端、7端和14端分别作为输出端X_LEFT、X_RIGHT、Y_UP、Y_DOWN。

所述电机电源滤波电路35由电解电容C14、电容C15、电容C16、电容C36、电容C37、互感滤波器TF2、电容C38、电容C17、电容C18、电容C39、电解电容C19组成；互感滤波器TF2的同名端之间并联3条支路，第一条支路由电容C16和电容C37串联组成，第二条支路由电容C15和电容C36串联组成，第三条支路由电解电容C14组成，电源+12V经过电解电容C14接地，电解电容C14的正极与电源+12V连接；互感滤波器TF2的异名端之间并联3条支路，第一条支路由电容C17和电容C38串联组成，第二条支路由电容C18和电容C39串联组成，第三条支路由电解电容C19组成，电解电容C19的正极与电机电源滤波电路35输出的正极连接；电容C15和电容C36串联支路的中点连接到电容C17和电容C38串联支路的中点，电容C15和电容C36串联支路的中点连接到电容C18和电容C39串联支路的中点；互感滤波器TF2的异名端作为电机电源滤波电路35的输出。

所述电机驱动电路36由中间继电器K2、电容C20、电容C21、二极管D5、三极管Q9、电阻R41、电阻R40、电容C23、电容C25、直流电机MG1、电容C27、电容C28、中间继电器K3、二极管D6、三极管Q10、电阻R42、电阻R43组成；来自电机电源滤波电路35输出端的正负极分别连接到中间继电器K2的2个常开接点的一端，中间继电器K2的2个常开接点之间分别并联电容C21和电容C20，中间继电器K2的2个常开接点的另一端之间并联电容C23和直流电机MG1的电源输入端；来自电机电源滤波电路35输出端的正负极分别连接到中间继电器K3的2个常开接点的一端，中间继电器K3的2个常开接点之间分别并联电容C28和电容C27，中间继电器K3的2个常开接点的另一端之间并联电容C25；电源+12V经过中间继电器K2的线圈连接到三极管Q9的发射极，输入LEFT_CON经过电阻R41连接到三极管Q9的基极，输入LEFT_CON经过电阻R40连接到三极管Q9的集电极，三极管Q9的集电极接地；电源+12V经过中间继电器K3的线圈连接到三极管Q10的发射极，输入RIGHT_CON经过电阻R42连接到三极管Q10的基极，输入RIGHT_CON经过电阻R43连接到三极管Q9的集电极，三极管Q10的集电极接地；中间继电器K2线圈和中间继电器K3线圈的两端分别并联二极管D5和二极管D6，二极管D5和二极管D6的负极与电源+12V连接。

所述支架锁定电路37由中间继电器K1、二极管D9、电容C35、电阻R49、电阻R48、三极管Q13组成；信号MOT_LOCK经过电阻R49输入三极管Q13的基极，信号MOT_LOCK经过电阻R48接地，三极管Q13的集电极接地，电源+12V经过中间继电器K1的线圈连接到三极管Q13的发射极，在中间继电器K1的线圈两端并联二极管D9，二极管D9的正极连接到三极管Q13的发射极；输入端的正极经过中间继电器K1的常开接点连接到执行机构接口LOCK_CON的1端，中间继电器K1常开接点的两端并联电容C35，执行机构接口LOCK_CON的2端与输入端的负极连接。

本发明作为小型用电设备的常规供电系统，可实现实时监测太阳方位，当阳光较充足的时候选择光伏供电，并设置电池供电和市电供电两种备用电源方式，通过系统的自动监测实现光伏供电、电网供电和电池供电三种方式的自动切换，保证了供电系统的可靠性。

附图说明

图一是本发明的主控单元电路模块连接示意图。

图二是本发明的光伏单元电路模块连接示意图。

图三是本发明的电池接入电路。

图四是本发明的前端PWM供电电路。

图五是本发明的PWM发生电路。

图六是本发明的DC-DC逆变电路。

图七是本发明的电网输入与系统输出接口电路。

图八是本发明的市电同步跟踪电路。

图九是本发明的主控MCU供电电路。

图十是本发明的主控MCU及人机交换界面电路。

图十一是本发明的DC-AC转换电路。

图十二是本发明的电池充电电路。

图十三是本发明的单元结构阵列电路。

图十四是本发明的100kHZ逆变PWM电路。

图十五是本发明的芯片供电电路。

图十六是本发明的辅控MCU电路

图十七是本发明的太阳同步跟踪定位电路。

图十八是本发明的电机电源滤波电路。

图十九是本发明的电机驱动电路。

图二十是本发明的支架锁定电路。

图二十一是本发明的太阳跟踪定位原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

本发明自动追踪式智能管理光伏供电系统由至少一组的光伏单元3、电池4、电池接入电路11、前端PWM供电电路12、PWM发生电路13、DC-DC逆变电路14、电网输入与系统输出接口电路15、市电同步跟踪电路16、主控MCU供电电路17、主控MCU及人机交换界面电路18、DC-AC转换电路19、电池充电电路20和单元结构阵列电路21组成，如图一所示。

光伏单元3通过光伏单元供电接口CON2和光伏单元通信接口CON4接入单元结构阵列电路21。电池接入电路11的输入端连接到电池接线端BATT-VCC和BATT-GND，输出端连接到DC-DC逆变电路14的电源输入端和主控MCU供电电路17的电源输入端，接收来自主控MCU供电电路17的开关控制信号。前端PWM供电电路12的输入端连接到电池接线端BATT-VCC和BATT-GND，输出端连接到PWM发生电路13的输入端；所述PWM发生电路13的输出端连接到DC-DC逆变电路14的输入端，同时接收来自主控MCU及人机交换界面电路18的控制信号和来自DC-DC逆变电路14的反馈信号。DC-DC逆变电路14的电源输入来自电池接入电路11的输出，输出电源连接到DC-AC转换电路19的电源输入端。电网输入与系统输出接口电路15输入电网电源，输出连接到输出接线端220L_OUT和220N_OUT，并输出到电池充电电路20电源输入端；所述市电同步跟踪电路16输入端连接到电网电源输入端子220L_IN和220N_IN，输出检测信号到主控MCU及人机交换界面电路18。主控MCU供电电路17的输入端与电池接入电路11的输出端连接，输出信号连接到主控MCU及人机交换界面电路18的电源输入端，输出低压电源输入到DC-AC转换电路19和主控MCU及人机交换界面电路18。主控MCU及人机交换界面电路18的电源输入端连接至主控MCU供电电路17的输出，接收来自市电同步电路16的检测信号，分别输出控制信号连接到电池接入电路11、PWM发生电路13、DC-AC转换电路19和电池充电电路20，与单元结构阵列电路21之间通过光伏单元通信接口CON4实现双向通讯。DC-AC转换电路19输出连接到电网输入与系统输出接口电路15。电池充电电路20接收来自电网输入与系统输出接口电路15的电源输入，并接收来自主控MCU及人机交换界面电路18的控制信号，输出端连接到输出端子SUP_VCC和SUP_GND。

所述光伏单元3主要由光伏板2、100kHZ逆变PWM电路31、芯片供电电路32、辅控MCU电路33、太阳同步跟踪定位电路34、电机电源滤波电路35、2个电机驱动电路36和支架锁定电路37组成。如图二所示。100kHZ逆变PWM电路31的输入端BATT-VCC与光伏板的接线端子J1-J2连接，100kHZ逆变PWM电路31输出OUY-VCC连接到供电接口CON2，供电接口CON2的J4与光伏板2连接，100kHZ逆变PWM电路31接收来自辅控MCU电路33的控制信号。芯片供电电路32的电源输入端与输入端BATT-VCC连接，输出+5V和+2.5V电源至辅控MCU电路33。辅控MCU电路33接收芯片供电电路32产生的+5V和+2.5V电源，并接收来自太阳跟踪定位电路34的状态输入信号，同时输出控制信号到100kHZ逆变PWM电路31、支架锁定电路37、电机驱动电路36，与光伏单元通信接口CON4实现双向数据通信。太阳同步跟踪定位电路34的输入连接到电机电源滤波电路35的输出端，输出信号输入到辅控MCU电路33。电机电源滤波电路35的输入端连接到电机电源滤波电路35的输出，输出端连接到两个电机驱动电路36。电机驱动电路36的输入端连接到电机电源滤波电路35的输出。支架锁定电路37的输入端连接到电机电源滤波电路35的输出，接收来自辅控MCU电路33的控制信号。

光伏单元可实现额定输出功率为300W，额定输出电压为DC72V和极限浪涌电流为12A。

所述电池接入电路11由电池4、电解电容C1、电解电容C2、电容C3、电容C4、互感滤波器TF1、互感滤波器TF2、电容C5、电容C7、电容C8、电解电容C10、电解电容C11、电容C12、二极管D、二极管D1、中间继电器D4、三极管Q7组成。如图三所示。在电池4的正负极接线端子J1-J2之间并联4条支路，第一条支路是电解电容C1,电解电容C1的正极连接到接线端子J1，第二条支路是电解电容C2，电解电容C的正极连接到接线端子J1，第三条支路是由电容C3和电容C4串联而成，第四条支路连接到互感滤波器TF1的同名端，互感滤波器TF1的异名端与互感滤波器TF2的同名端连接，并在互感滤波器TF2同名端之间并联电容C5；互感滤波器TF2的异名端之间并联3条支路，第一条支路由电容C7和电容C8串联而成，第二条支路由电解电容C10组成，电解电容C10的负极与接地端连接，第三条支路由电解电容C11组成，电解电容C11的负极与电解电容C10的负极短接，电解电容C10和C11的正极短接后连接到二极管D1的正极，二极管D1两端并联有两条支路，一条支路由电容C12组成，另一条支路由中间继电器D4的接点K1组成，二极管D1的负极作为电池接入电路的输出端INV-VCC；电容C3和电容C4串联支路的中间连接点与电容C7和电容C8串联支路的中间连接点之间通过导线直接短接；电源+12V通过中间继电器D4连接到三极管Q7的发射极，三极管Q7的集电极与接地端连接，在中间继电器D4两端串联二极管D，二极管的负极与电源+12V连接，三极管Q7的基极作为输出端BATT_ON。

电池接入电路21中，由TF1、TF2、C3、C4、C5、C7、C8构成高次谐波和尖峰及浪涌吸收电路，防止在蓄电池刚上电(启动)的瞬间以及负载突变或者接入感性负载时，高次谐波、尖峰以及浪涌逆流到蓄电池，对电池造成损坏。C1、C2、C10、C11是大容量的电解电容，主要用于缓冲启动瞬间大电流放电对蓄电池的冲击，正常工作后还可以对逆变器产生的杂波进行滤除以保护蓄电池。D1是高压大电流二极管，它的作用是蓄电池工作的软启动，当系统正常工作后，MCU芯片发出BATT_ON控制信号闭合继电器，此时D1退出工作状态，电流通过继电器传输。C12是继电器的灭火电容，主要作用是消除继电器闭合或者断开瞬间产生的火花，保护继电器的触点，以及滤除由此产生的高次杂波。

所述前端PWM供电电路12由电阻R57、场效应管Q20、电解电容C3、稳压二极管U5、三极管Q21、电阻R62、电阻R61、电阻R58、电解电容C32、电解电容C33、电解电容C34和电容C35组成。如图四所示。输入端BATT-VCC连接到场效应管Q20的S极，在输入端BATT-VCC和场效应管Q20的G极之间并联有两条支路，一条支路由电阻R57组成，另一条支路有电解电容C3和稳压二极管U5串联组成，电解电容C3的正极连接到输入端BATT-VCC，电解电容C3的负极与稳压二极管U5的正极短接并连接到接地端；场效应管Q20的D极连接到三极管Q21的基极，三极管Q21的集电极与场效应管Q20的G极短接，三极管Q21的发射极经过电阻R62与基极连接；在三极管Q21的发射极与接地端之间共并联有4条支路，第一条支路由电阻R61和电解电容C32串联组成，电解电容C32的负极连接到接地端，电解电容C32的正极与稳压二极管U5的控制端短接，电解电容C32的两端并联电阻R58；第二条支路由电解电容C33组成，C33的负极与接地端连接；第三条支路有电解电容C34组成，电解电容C34的负极与接地端连接；第四条支路有电容C35组成，三极管Q21的发射极作为前端PWM供电电路12的输出端PWM-15V。

前端PWM供电电路12的工作原理是通过稳压二极管U5检测输出电压值，以此控制前端场效应管Q20的通或断，以此达到调压和稳压的目的。该电路相对传统线性稳压元件构成的稳压电路有以下几个明显优点：输入输出电压范围都可以较大、稳压精度较高、输出功率较大。场效应管Q20为该电路的功率元件，可选用IR公司的IRF130。稳压二极管U5可选用精密稳压元件TL431。

前端PWM供电电路的主要工作过程是：场效应管Q20的门极通过R5拉高电位，此时场效应管Q20开始导通，导通后输出电压对C33、C34两个电解电容进行充电，两个电容的正极电位慢慢提高，当达到15V时，稳压二极管U5的控制端电位达到了2.5V，此时场效应管Q20的G极(即门极)对地导通，即门电位为0V，此时场效应管Q20截止；C33、C34继续对外供电，当稳压二极管U5的控制端得到的分压小于2.5V时，场效应管Q20再次导通。R62是该电路的限流电阻，当有电流渡过该电阻时，该电阻两端便会产生电势差，流过的电流越大，产生的电势差越大；当该值达到1.2V时，三极管Q21的基极和发射极间便有了足够的导通电压，此时三极管Q21的集电极和发射极导通，将场效应管Q20强行关断(虽然此时输出电压值仍有15V)。C35为滤波电容，主要滤除由于场效应管Q20不断导通和截止而产生的高次谐波，以减小对后级电路的影响。

所述PWM发生电路13由PWM芯片U6、电阻R151、电阻R152、电阻R68、光电隔离电路U7、稳压二极管U14、电阻R103、电阻R105、电阻R106、电阻R71、电解电容C42、电容C45、电阻电容C43、电阻R69、电阻R70、电阻R73、电阻R110、光电隔离电路U15、三极管Q28、三极管Q29、三极管Q30、三极管Q31、电阻R113、发光二极管D38、电阻R74、电阻R75组成。如图五所示。输入端PWM1-GND连接到PWM芯片U6的GND端，输入端PWM-15V输入到PWM芯片U6的VCC端，输入端INV_GND经电阻R151输入PWM芯片U6的-V2端，输入端VREF-1经过电阻R152输入PWM芯片U6的+V2端和-V1端，PWM芯片U6的+V1端连接到光电隔离模块U7的3端，并经过电阻R103接地，光电隔离模块U7的4端经过电阻R68接到输入端PWM-15V；光电隔离模块U7的1端经过电阻R71作为输出端HV-310V，光电隔离模块U7的2端与稳压二极管U14的负极连接，稳压二极管U14的正极与接地端连接，稳压二极管U14的的控制端经过电阻R106接地，稳压二极管U14的控制端经过电阻R105连接到输出端HV-310V；PWM芯片U6的E2端经过电阻R69连接到三极管Q31的基极，PWM芯片U6的E1端经过电阻R70连接到三极管Q28的基极，PWM芯片U6的VREF端与OC端短接后经过电解电容C42接地，电解电容C42的负极与接地端连接；PWM芯片U6的C2端和C1端短接后作为输出端PWM-15V，PWM芯片U6的RT端经过电阻R73接地，PWM芯片U6的CT端经过电容C45接地，PWM芯片U6的DTC端连接到光电隔离模块U15的4端，输入端PWM-15V经过电阻R110与光电隔离模块U15的4端连接，光电隔离模块U15的3端和2端直接接地，光电隔离模块U15的1端经过电阻R113作为输出端PWM-ON,光电隔离模块U15的1端经过发光二极管D38接地；PWM芯片U6的COMP端经过电解电容C43接地，电解电容C43的正极与接地端连接；三极管Q28的基极与三极管Q29的基极短接，三极管Q28的发射极与三极管Q29的发射极短接之后作为输出端PWM-1-B，三极管Q29的基极经过电阻R74与三极管Q29的集电极短接后接地，三极管Q28的集电极与三极管Q30的集电极短接后作为输出端PWM-15V，三极管Q30的基极与三极管Q31的基极短接后经过电阻R75接地，三极管Q30的发射极与三极管Q31的发射极短接之后作为输出端PWM-1-A。

PWM发生电路的核心是双路输出PWM芯片，可选用TL494芯片。该电路双PWM经由Q28、Q29和Q30、Q31组成的图腾柱后再驱动后级功率场效应管，以增强驱动能力。该电路的工作频率由连接到双路输出PWM芯片的CT端和RT端决定，经计算为100kHZ。+V1端通过光电隔离电路U7分别与双路输出PWM芯片U6的电源端和接地端连接，当光电隔离电路U7导通时，+V1端的电位上升(约等于电源的一半，大于-V1)，此时输出脉冲宽度减小，输出电压下降，由稳压二极管U14设定的稳压值可算出，当输出的直流电压大于315V时，光电隔离电路U7导通，此时PWM脉冲宽度减小，使输出电压下降，因此达到稳压的目的。双路输出PWM芯片U6的启动或停止直接受控于光电隔离电路U15，当光电隔离电路U15导通时，双路输出PWM芯片U6工作，反之则停止。而光电隔离电路U15的导通或者停止则直接由MCU芯片控制。

所述DC-DC逆变电路14由场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6、场效应管Q22、场效应管Q23、场效应管Q24、场效应管Q25、场效应管Q26、场效应管Q27、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R59、电阻R60、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电容C6、电阻R7、电容C36、变压器TF9、变压器TF5、快恢复二极管D2、快恢复二极管D3、快恢复二极管D5、快恢复二极管D6、快恢复二极管D17、快恢复二极管D18、快恢复二极管D19、快恢复二极管D20、电解电容C13、电阻R8、电解电容C37、电阻R9、电容C38、互感滤波器TF3、电容C40、电阻R10、电解电容C44、电解电容C47、整流桥D7、电容C14、电容C15、电阻R11、电解电容C16、整流桥D21、电容C39、电容C41、电阻R72、电解电容C46组成。如图六所示。输入端PWM-1-A分别经过电阻R1、电阻R3和电阻R5连接到场效应管Q1、场效应管Q3和场效应管Q5的G极，场效应管Q1、场效应管Q3和场效应管Q5的S极短接之后接地，场效应管Q1、场效应管Q3和场效应管Q5的D极短接之后连接到变压器TF9的3端，输入INV-VCC连接到变压器TF9的4端，变压器TF9的3端和5端之间并联由电容C6和电阻R7串联组成的支路；输入PWM-1-B分别经过电阻R2、电阻R4和电阻R6连接到场效应管Q2、场效应管Q4和场效应管Q6的G极，场效应管Q2、场效应管Q4和场效应管Q6的S极短接之后接地，场效应管Q2、场效应管Q4和场效应管Q6的D极短接之后连接到变压器TF9的5端；变压器TF9的6端作为输出端DRIA-1，变压器TF9的7端作为输出端DRIA-2；快恢复二极管D2与快恢复二极管D3串联之后与由快恢复二极管D5和快恢复二极管D6串联组成的支路并联，变压器TF9的1端输入到由快恢复二级管D2、D3、D5、D6组成的回路，快恢复二级管D2、D3、D5、D6组成的回路的输出端并联到由电解电容C13、电阻R8、电解电容C37、电阻R9、电容C38并联组成的回路，同时并联到互感滤波器TF3的同名端；输入端PWM-1-A分别经过电阻R59、电阻R63和电阻R65连接到场效应管Q22、场效应管Q24和场效应管Q26的G极，场效应管Q22、场效应管Q24和场效应管Q26的S极短接后接地，场效应管Q22、场效应管Q24和场效应管Q26的D极短接之后连接到变压器TF5的3端，输入INV-VCC连接到变压器TF5的4端，变压器TF5的3端和5端之间并联由电容C36和电阻R67串联组成的支路；输入PWM-1-B分别经过电阻R60、电阻R64和电阻R66连接到场效应管Q23、场效应管Q25和场效应管Q27的G极，场效应管Q23、场效应管Q25和场效应管Q27的S极短接之后接地，场效应管Q23、场效应管Q25和场效应管Q27的D极短接之后连接到变压器TF5的5端；变压器TF5的6端作为输出端DRIB-1，变压器TF5的7端作为输出端DRIB-2；快恢复二极管D17与快恢复二极管D18串联之后与由快恢复二极管D19和快恢复二极管D20串联组成的支路并联，变压器TF5的2端输入到由快恢复二级管D17、D18、D18、D19组成的回路，快恢复二级管D17、D18、D18、D19组成的回路的输出端并联到由电解电容C13、电阻R8、电解电容C37、电阻R9、电容C38并联组成的回路，变压器TF9的2端与变压器TF5的1端短接；互感滤波器TF3的异名端之间分别并联由电容C40、电阻R10、电解电容C44、电解电容C47组成的4条支路，电解电容C44与电解电容C47的正极短接作为输出端HV-310V，电解电容C44与电解电容C47的负极短接并接地；变压器TF9的输出端DRIA-1和输出端DRIA-2分别连接到整流桥D7的1端和3端，整流桥D7的4端作为输出端DRIA-GND，整流桥D7的2端作为输出端DRIA-VCC，整流桥D7的2端和4端之间分别并联由电容C14、电容C15、电阻R11、电解电容C16组成的支路，电解电容C16的正极与整流桥D7的2端短接；变压器TF5的输出端DRIB-1和输出端DRIB-2分别连接到整流桥D21的1端和3端，整流桥D21的4端作为输出端DRIB-GND，整流桥D21的2端作为输出端DRIB-VCC，整流桥D21的2端和4端之间分别并联由电容C39、电容C41、电阻R72、电解电容C46组成的支路，电解电容C46的正极与整流桥D21的2端短接。

该DC-DC逆变电路14采用推挽拓扑结构，双变压器串联推挽。该电路避免了单一变压器体积大的缺点，可以缩小安装空间，使各部件间更紧凑，而且可以减少磁损，提高逆变器的转换效率。该电路采用的功率元件是场效应管IRF260N，三个管并联后推挽，每个场效应管的G极(即门极)分别串联15Ω电阻后接到前级图腾柱输出端，降低了电阻上的无功损耗，也减少电阻的体积和发热量，最重要的是防止了由于某一个G极(即门极)电阻因过流过热而烧毁(门极开路)，对应的功率管停止工作，但不会影响到其他功率管，或者是某个功率管故障时不会引起其他没有损坏的功率管停止工作。该DC-DC逆变电路中的快恢复二极管采用DSEI60-10A(TO-247封装)。变压器TF9和TF5的次级输出分别经快恢复二极管D2、D3、D5、D6和D17～D19全桥整流后得到约300V直流脉冲电，经过C13、C37两个450V/470UF大容量电解电容滤波平滑后可得到较平衡的直流电压，C38、C40、TF3组成高次谐波的吸收电路，用于吸收C13、C37未吸收完全的杂波。吸收杂波后的直流电由电解电容C44和C47再次滤波，使电压值更平滑。电阻R8、R9、R10是电解电容C13、C37、C38、C40的泻放电阻，主要作用是在系统停止工作后对这四个电容存储的电荷进行释放，避免长期存储在电容中；这三个电阻R8、R9、R10的另一个重要作用是防止系统空载时输出电压超出稳压值。变压器TF9、TF5的次级绕组DRIA、DRIB输出电压约为12V，主要用于驱动后级50HZ的DC-AC转换电路。后级DC-AC转换电路中，采用全桥转换结构，上桥臂的左右臂的驱动电压分别来自DRIA和DRIB，电容C14、C15是DRIA的杂波吸收电容，电解电容C16是DRIA的滤波电容，电阻R11是C16的泻放电阻。电容C39、C41是DRIB的杂波吸收电容，电解电容C46是DRIB的滤波电容，电容R72是C46的泻放电容。

所述电网输入与系统输出接口电路15由电容C72、电容C73、互感滤波器TF7、电容C75、电容C74、电容C76、电容C77、电容C80、电容C78、电容C79、电容C82、电容C83、中间继电器K3、电容C81、二极管D36、三极管Q34、互感滤波器TF8、电容C84、电容C85、电容C86组成。如图七所示。电网输入端220L_IN与电网输入端220G_IN之间并联电容C72，电网输入端220G_IN与电网输入端220N_IN之间并联电容C73，电网输入端220L_IN和输入端220N_IN连接到互感滤波器TF7的同名端；互感滤波器TF7的异名端和互感滤波器TF8的同名端并联，两者之间并联3条支路，一条支路由电容C75和电容C74的串联组成，电容C75和电容C74的串联支路的中点连接到电网输入端220G_IN，第二条支路由电容C76组成，第三条支路由电容C82和电容C83串联组成，电容C82和电容C83连接的中点作为输出端SUP_MID；在由电容C76组成的支路和由电容C82和电容C83串联组成的支路两端之间分别串联中间继电器K3的一个常开触点3-5和一个常闭触点1-5，常开触点3-5的两端并联电容C77，常闭触点1-5之间并联电容C80,常闭触点的1端连接到输入端TRANS_ACL；常闭触点4-6两端并联电容C79，常开触点3-6两端并联电容C78，常开触点的3端连接到输入端TRANS_ACN；互感滤波器TF8的异名端作为电网输入与系统输出接口电路的两个输出端220L_OUT和220N_OUT,在输出端220L_OUT和220N_OUT之间共并联有2条支路，一条支路有电容C84组成，另一条支路由电容C85和电容C86串联组成，电容C85和电容C86连接的中点与电网输入端220G_IN短接；电源+12V连接到中间继电器K3的线圈后连接到三极管Q34的发射极，三极管Q34的集电极直接连接到接地端，三极管Q34的基极作为输出端AC_OUT，在三极管Q34的集电极和发射极之间并联有两条支路，一条支路由电容C81组成，另一条支路有二极管D36组成，二极管D36的正极与接地端连接。

电网输入与系统输出接口电路15市电输入后，经电容C72和C73、互感滤波器TF7、电容C74和C75进行第一级滤波，再由电容C76补偿，之后进入中间继电器K3。经过中间继电器K3后再由电容C82和C83、互感滤波器TF8、电容C85和C86组成的吸收电路进行第二级滤波，然后由电容C84对其再次补偿后输出。中间继电器K3的作用是选择输出电压是来自电网或者系统逆变，电容C77、电容C78、电容C79、电容C80分别并联在K3两个常开触点、两个常闭触点和选择端之间，用于消除中间继电器K3在进行供电切换时在触点上产生的电火花或者电弧。中间继电器K3可选用275V/30A的大电流快速继电器。三极管Q34是中间继电器K3的驱动三极管，在接收到控制信号时三极管Q34导通，使中间继电器K3通电吸合。二极管D36的并联电容C81是三极管Q34的保护元件，用于保护中间继电器K3在吸合和释放的瞬间，其内部的电感线圈存储的电荷形成反向电流对三极管Q34的冲击。

所述市电同步跟踪电路16由二极管D37、电阻R102、光电隔离电路U13、电阻R104、电阻R109、R108、R107、双运放电路Q35、电阻R125、电阻R112、电阻R111、电阻R114、光电隔离电路U16、电阻R115、电阻R116、电阻R117、二极管D39、稳压二极管U17组成。如图八所示。输入信号220L_IN连接至二极管D37的正极，经过电阻R102与光电隔离电路U13的1端连接，输入信号220N_IN输入光电隔离电路U13的2端，输入DRICD_VCC经过电阻R104连接到光电隔离电路U13的4端，光电隔离电路U13的3端经过电阻R107接地并输入双运放电路Q35的4端，光电隔离电路U13的3端连接到双运放电路Q35的3端；+5V电源经电阻R108输入双运放电路Q35的2端，+5V电源经电阻R109输入双运放电路Q35的1端，双运放电路Q35的1端作为输出端PLL_A，输入DRICD_VCC连接到双运放电路Q35的8端，双运放电路Q35的7端作为输出端PLL_B，电源+5V经过电阻R111与双运放电路Q35的6端连接，电源+5V经过电阻R112与双运放电路Q35的7端连接，双运放电路Q35的5端经过电阻R125接地，双运放电路Q35的5端与光电隔离电路U16的4端连接；输入端DRICD_VCC经过电阻R114连接到光电隔离电路U16的4端，光电隔离电路U16的3端接地，光电隔离电路U16的2端作为市电同步跟踪电路16的输出端220L_IN，光电隔离电路U16的1端与稳压二极管U17的正极连接，稳压二极管U17的负极串联电阻R115后与二极管D39的负极连接，稳压二极管U17的控制端与二极管D39的负极之间并联电阻R116，稳压二极管U17的控制端与光电隔离电路U16的2端之间并联电阻R117，二级管D39的正极作为市电同步跟踪电路16的输出端220N_IN。

市电同步跟踪电路16的核心元件双运放电路Q35可采用型号为LM358的二运放，或选用型号LM393。该电路所跟踪和采集的电网信号通过光电隔离电路U133进行传输，实现外电(电网)与内电(系统内低压电以及逆变高压电)的电气隔离。二极管D37、电阻R102、光电隔离电路U133直接连接到电网，当电网某一时刻在这两线为上正下负，并且电压幅值达到25V时，光电隔离电路U133开始导通，此时DRICD-VCC将通过电阻R104、光电隔离电路U133的4、3端流到双运放电路Q35的3脚，由于电阻R104和R107组成对地电阻分压电路，此时双运放电路Q35的3端电压约为(DRICD-VCC)/2,大于双运放电路Q35的2端电压(+5V)，此时双运放电路Q35的1端输出为高电平。反之，光电隔离电路U133不导通，则双运放电路Q35的3端通过电阻R107接地，小于2端的电平(+5V)，此时双运放电路Q35的的输出端1脚输出低电平。光电隔离电路U16、稳压二极管U17、电阻R115、电阻R116、电阻R117、二极管D39则组成另一路电压跟踪电路。由电阻R116、电阻R117组成的分压电路以及稳压二极管U17的工作原理可知：当市电电压低于约170V时稳压二极管U17截止，此时光电隔离电路U16不导通，则双运放电路Q35的5端电位大于6端的电位，此时双运放电路Q35的输出端7电压为高电平。该电路的工作情况如下：当电网电压正常时，PLL_A↑→PLL_B↓→PLL_B↑→PLL_A↓→PLL_A↑；当检测到PLL_A可输出高电平、而PLL_B一直为高电平时，则表示电网电压处于欠压(低于170V)状态；当PLL_A无法输出高电平时，则表示电网已经断电。

所述主控MCU供电电路17由电容C48、电容C49、电阻R78、电阻R77、电阻R76、场效应管D22、二极管D23、光电隔离电路U8、电阻R80、电阻R79、电容C50、电阻R81、变压器TF6、稳压二极管U9、二极管D24、二极管D25、电解电容C51、电解电容C52、电容C53、电阻R83、电阻R82、电容C54、电解电容C55、电解电容C56、三端稳压元件U10组成。如图九所示。输入端INV-VCC连接到变压器TF6的2端，并经过电容C48接地；变压器TF6的4端与电阻R78、电容C49依次串联后连接到场效应管D22的G极，场效应管的S极经过电阻R76接地，变压器TF6的1端与场效应管D22的D极连接，变压器TF6的2端经过电阻R77与场效应管D22的G极连接，变压器TF6的1端经过二极管D23与由电容C50和电阻R79并联组成的支路串联连接后与变压器TF6的2端连接，其中二极管D23的正极与变压器TF6的1端连接,变压器TF6的1端与场效应管D22的D极连接；场效应管D22的G极连接到光电隔离电路U8的4端，光电隔离电路U8的3端经过电阻R80接地，电源+12V经过电阻R81连接到光电隔离电路U8的1端，光电隔离电路U8的3端经过稳压二极管U9接地，稳压二极管U9的正极与接地端连接；电源+12V经过有二极管D24和二极管D25并联组成的支路连接到变压器TF6的6端，二极管D24和二极管D25的正极端连接到变压器TF6的6端；在电源+12V与变压器TF6的5端之间并联有3条支路，第一条支路有电解电容C51组成，第二条支路由电解电容C52组成，电解电容C51和电解电容C52的正极与电源+12V连接，第三条支路由电容C53组成，变压器TF6的5端接地；电源+12V输入到三端稳压元件U10的1端，三端稳压元件U10的1端与电阻R82连接后直接连接到稳压二极管U9的控制端,同时经过电阻R83接地；三端稳压元件U10的3端直接接地；在三端稳压元件U10的2端和接地端之间并联有3条支路，第一条支路由电容C54组成，第二条支路由电解电容C55组成，第三条支路由电解电容C56组成，电解电容C55和电解电容C56的正极与三端稳压元件U10的2端连接并输入+5V电源。

该主控MCU供电电路17是DC-DC转换电路中的自激振荡电路，输入的直流电取自蓄电池组，在上电瞬间INV-VCC(蓄电池组正极电压)通过R77(启动电阻)给场效应管D22提供启动电流。由于启动电流电压较小，不足以带动后级电路，所以在启动后变压器TF6的次级反馈绕组通过电容C49、电阻R78将该绕组的电压反馈到场效应管D22的G极(门极)，以增大场效应管D22的输出功率。变压器TF6的次级输出绕组经双快恢复二极管D24和D25并联整流后再由C51、C52两个电解电容平滑滤波，再由电容C53吸收杂波后可得到稳定的直流电压。由电阻R82、电阻R83以及稳压二极管U9组成稳压电路，当电解电容C51的正极电压达到约为12.9V时，则稳压二极管U9导通，此时光电隔离电路U8通过电阻R81、稳压二极管U9对地导通，光电隔离电路U8的3、4端通过电阻R80对地导通，将场效应管D22的G极电位强行拉低，关断场效应管D22，达到稳压的目的。电阻R76为变压器TF6的原边限流电阻，当原边电流过大时，电阻R76因过热而烧毁，切断原边的电流回路，防止继续对外输出电压而引起烧毁后级电路。电源+12V经三端稳压元件U10降压后，得到+5V电压，给系统内核MCU供电，保证MCU供电的独立性与稳定性。三端稳压元件U10可选用型号7805。

所述主控MCU及人机交换界面电路18由通信接口转换模块Y2、MCU模块U2、二极管D8、晶振Y3、液晶显示模块J3、按键S1～S8、电阻R19～R26、电阻R29～R31、电阻R35～R38、电阻R22、电解电容C23、电阻R39、电阻R40、电解电容C26、电容C24、电解电容C25组成。如图十所示。电源输入+5V连接到通信接口转换模块Y2的VCC端，并通过二极管D8连接到通信接口转换模块Y2的USB端口的VCC端；通信接口转换模块Y2的1端脚与MCU模块U2的P3.0(RXD)端连接，MCU模块U2的5端脚与MCU模块U2的P3.1(TxD)端连接，通信接口转换模块Y2的GND端脚接地并经过电容C20与MCU模块U2的XTAL2端连接，通信接口转换模块Y2的GND端脚经过电容C21与MCU模块U2的XTAL1端连接，电容C20与电容C21之间并联晶振Y3；按键S1～S8的一端接地，另一端分别作为MCU模块U2的输入KEY_START、KEY_TEST、KEY_UP、KEY_DOWN、KEY_LEFT、KEY_RIGHT、KEY_OK、KEY_CANCEL；输入KEY_START、KEY_TEST、KEY_UP、KEY_DOWN、KEY_LEFT、KEY_RIGHT、KEY_OK、KEY_CANCEL分别经过电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25和电阻R26输入MCU模块U2的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7端脚；MCU模块U2的RST/Vpd端经过电阻R22接地，MCU模块U2的P3.2端、P3.3端、P3.4端、P3.5端、P3.6端和P3.7端分别连接到液晶显示模块J3的4端、5端、6端、15端、16端和18端，MCU模块U2的VSS端为MCU_GND输出端，MCU模块U2的Vcc端连接到电源输入端+5V并经过电解电容C23与MCU模块U2的RST/Vpd端短接，电解电容C23的正极与MCU模块U2的Vcc端连接；MCU模块U2的Vcc端经过由电容C24和电解电容C25并联组成的支路接地，电解电容C25的负极接地；MCU模块U2的P0.0端脚经过电阻R31作为输出端BATT_ON，MCU模块U2的P0.4端脚经过电阻R35作为输出端AC_OUT，MCU模块U2的P0.5端脚经过电阻R36作为输出端PLL_B，MCU模块U2的P0.6端脚经过电阻R37作为输出端PLL_A,MCU模块U2的P0.7端脚经过电阻R38作为输出端PWM-ON,；MCU模块U2的端脚经过电阻R29作为输出端SUP-ON,；MCU模块U2的端脚经过电阻R28作为输出端PWM-2-B,MCU模块U2的端脚经过电阻R30作为输出端PWM-2-A；MCU模块U2的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7端脚分别连接到液晶显示模块J3的7～14端脚；液晶显示模块J3的1、17和20端脚接地，液晶显示模块J3的2端脚连接到电源－5V，液晶显示模块J3的19端脚经过电阻R39连接到电源+5V，液晶显示模块J3的17端脚经过电阻R40连接到电源+5V。

主控MCU及人机交换界面电路18采用的MCU芯片可选用宏晶科技的STC11F32XE(40引脚版本)芯片，通信接口转换模块采用PL2303芯片作为USB通信接口。利用该通信接口可实现系统的在线调试、系统程序的升级、系统运行记录查询、系统故障侦测、以及系统的级连。该电路也是人机交换电路，输入电路除了USB通信口以外，还有8个控制键S1～S8，分别是：启动键、测试键、向上键、向下键、向左键、向右键、确认键、取消键，连接到MCU芯片的P1口。MCU芯片的晶振频率为11.0592MHZ，保证MCU在传输数据时数据传输速率与MCU振荡频率同步，产生的数据丢帧率为零(理论值)，保证通信的可靠性。主控MCU及人机交换界面电路18的液晶显示模块J3采用LCD128*64，或选用LCD256*64模块，可以显示系统运行的状态信息、系统设置及出现故障时的相关故障信息。

所述DC-AC转换电路19由光电隔离电路U3、电阻R42、三极管Q8、电阻R153、电阻R44、电阻R45、场效应管Q9、场效应管Q12、电阻R47、二极管D9、电阻R41、三极管Q11、电阻R43、电阻R46、场效应管Q10、电阻R48、场效应管Q13、快恢复二极管D11、快恢复二极管D12、电容C27、电容C28、电容C30、互感滤波器TF4、电容C29、快恢复二极管D13、快恢复二极管D14、场效应管Q14、场效应管Q15、电阻R49、电阻R50、场效应管Q17、场效应管Q16、电阻R51、电阻R52、三极管Q18、三极管Q19、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R154、二极管D16、二极管D15、光电隔离电路U4组成。如图十一所示。输入端PWM-2-A与三极管Q11的基极连接，并经过电阻R41接地，电源-12V经过二极管D9连接到三极管Q11的集电极，二极管D9的正极与电源-12V连接，三极管Q11的发射极经过电阻R43接地；输入端PWM-2-A与光电隔离电路U3的1端连接，光电隔离电路U3的2端接地，输入端DRIA-VCC经过二极管D10和电阻R42串联后输入光电隔离电路U3的4端，二极管D10的正极与输入端DRIA-VCC连接，光电隔离电路U3的3端与三极管Q8的基极连接，并经过电阻R153连接到DRIA-GND端，三极管Q8的集电极与二极管D10的负极连接，三极管Q8的发射极经电阻R44连接到DRIA-GND端，三极管Q8的发射极与场效应管Q9的G极连接，场效应管Q9的S极与DRIA-GND端连接，场效应管Q9的D极连接到输入端HV-310V，场效应管Q9的G极经过电阻R45和电阻R47串联后连接到场效应管Q12的G极，场效应管Q12的D极连接到输入端HV-310V，场效应管Q12的S极与DRIA-GND端连接；互感滤波器TF4的同名端之间并联有由电容C27和电容C30串联组成的支路，电容C27和电容C30串联支路的中点作为输出端SUP_MID，在电容C27和电容C30串联组成的支路的两端并联电容C28，并分别经过二极管D11和二极管D14连接到输入HV-310V，二极管D11和二极管D14的负极与输入HV-310V连接，电容C28的两端分别经过二极管D12和二极管D13接地，二极管D12和二极管D13的正极与接地端连接，电容C28的两端分别连接到输入端DRIA-GND和输入端DRIB-GND；电容C27经过快恢复二极管D11与输入端HV-310V连接，快恢复二极管D11的负极连接到输入端HV-310V，电容C30经过快恢复二极管D14与输入端HV-310V连接，快恢复二极管D14的负极连接到输入端HV-310V；场效应管Q14和Q17的D极分别连接到输入端HV-310V，场效应管Q14和Q17的S极分别连接到输入端DRIB-GND，场效应管Q14的G极经过电阻R49和电阻R51串联后连接到场效应管Q17的S极；输入端DRIB-VCC经过二极管D15连接到三极管Q18的集电极，二极管D15的正极与输入端DRIB-VCC连接，三极管Q18的集电极经过电阻R55与光电隔离电路U4的4端连接，光电隔离电路U4的3端连接到三极管Q18的基极，并进经过电阻R154连接到输入端DRIB-GND，三极管Q18的发射极与场效应管Q17的G极连接，并经过电阻R54连接到输入端DRIB-VCC；场效应管Q10和Q13的D极连接到输入端DRIA-GND，场效应管Q10和Q13的S极接地，场效应管Q10的S极经过电阻R46连接到三极管Q11的发射极，场效应管Q13的S极经过电阻R48连接到三极管Q11的发射极；输入端DRIA-GND与接地端之间连接快恢复二极管D12，恢复二极管D12的正极接地；输入端DRIB-GND与接地端之间连接快恢复二极管D13，恢复二极管D13的正极接地；电源输入端-12V经过二极管D16连接到三极管Q19的基极，二极管D16的正极与电源输入端-12V连接，三极管Q19的基极连接到输入端PWM-2-B，并进经过电阻R56接地，三极管Q19的发射极经过电阻R53接地；场效应管Q15和Q16的D极连接到输入端DRIB-GND，场效应管Q15和Q16的S极接地，场效应管Q15的S极经过电阻R50连接到三极管Q19的发射极，场效应管Q16的S极经过电阻R52连接到三极管Q19的发射极。

该DC-AC转换电路19由场效应管Q9、Q12、Q10、Q13、Q14、Q17、Q15和Q16组成全桥，其中场效应管Q9和Q12并联组成全桥的左上臂，场效应管Q10和Q13并联组成左下臂，场效应管Q14和Q17并联组成右上臂，场效应管Q15和Q16并联组成右下臂。基本工作原理是：在一个周期的前半周期左上臂、右下臂导通，此时在电容C28两端电压为左正右负；在后半周期右上臂、左下臂导通；此时在电容C28的两端电压为左负右正。因此可以在一个周期中电容C28两端的电压极性交替变化，再经过后面的调整补偿电路后，可得到极性与大小交替变化的交流电。该电路组成全桥的场效应管可选用仙童公司的型号FQL40N50，具有较高的安全系数。该电路采用三极管Q8和Q18作为上桥臂的驱动管，采用三极管Q11和Q19作为下桥臂的驱动管。该电路上桥臂采用光电隔离电路U3和U4进行信号隔离，光电隔离电路U3和U4的作用有两个：一是隔离逆变的直流高电位与主控MCU部分的电气连接；二是在DC-AC换臂的瞬间加入全桥截止的时间(时间为光电隔离电路导通所需的时间)，由硬件形成一定的死区时间，防止上下桥臂直通导致短路烧毁变换桥。在每个驱动三极管的集电极分别加入型号为1N4007的二极管，其作用是防止桥臂短路烧毁后直流高压电逆流至前级驱动信号产生电路(即主控MCU电路)，造成主控MCU的烧毁而导致整个系统失控甚至烧毁所有受控于主控MCU的电路。四个快恢复二极管D11、D12、D13、D14可选用型号FR507，用于保护全桥臂功率管，防止外部用电设备为感性电器设备时，在桥臂换臂瞬间感性电器设备形成的反向尖峰对桥臂反冲击。该电路的工作过程如下：当由主控MCU发出的驱动信号PWM-2-A为高电平时，加载到三极管Q11基极为高电平，三极管Q11处于截止状态，则左下桥臂的G极由电阻R43连接到地，也是低电平，所以左下桥臂也处于截止状态；当PWM-2-A为高电平，则光电隔离电路U3导通，此时DRIA-VCC通过电阻R42、光电隔离电路U3连接到三极管Q8的基极，三极管Q8导通，此时驱动电压DRIA-VCC通过三极管Q8加到左上桥臂的G极，则左上桥臂也处于导通状态。当PWM-2-A输出低电平时，桥臂状态刚好相反，左下桥臂导通，左上桥臂截止。右上桥臂与右下桥臂与左边两桥臂运行状态相同。唯一不同的是：当PWM-2-A输出为高电平时，PWM-2-B则输出低电平，两者交替变换。即当左上桥臂导通时，右下桥臂也导通，而左下桥臂与右上桥臂截止；当左下桥臂导通时，右上桥臂也导通，而左上桥臂与右下桥臂则处于截止状态。交替的变换输出电压的极性，从而形成交流电。电容C27、电容C29、电容C30、互感滤波器TF4与和电网输入与系统输出接口电路中的电容C82、电容C83形成逆变交流输出的高次谐波吸收电路，用于吸收由于DC-AC转换电路中桥臂转换而产生的高次谐波和吸收外部电器设备产生的高次谐波，以实现隔离内部电路与外部用电设备的相互串扰。经过全桥整流后得到极性变化的方波，利用输出的方波对电容C28、和电网输入与系统输出接口电路中的C84进行充放电，使输出电压跟随充放电过程有一个攀升和回落的过程，形成真正的交流电。

所述电池充电电路20由二极管D26、中间继电器K2、二极管D27、电阻R84、电容C57、三极管Q32、整流桥D28、电阻R85、电阻R86、电容C58、电解电容C61、电阻R87、电阻R88、电容C59、电容C60、PWM信号芯片U18、电阻R90、电阻R91、电容C65、电容C62、电解电容C63、快恢复二极管D30、快恢复二极管D29、电阻R93、电阻R92、电容C64、场效应管Q33、电容C66、电阻R94、电阻R95、电阻R96、二极管D31、变压器TF10、二极管D32、二极管D33、电阻R97、电容C69、电容C70、电解电容C68、电感D34、电解电容C71、二极管D35、电阻R99、电阻R100、电阻R101、电阻R98、光电隔离电路U11和稳压二极管U12组成。如图十二所示。输入端SUP_ON经过电阻R84连接到三极管Q32的基极，三极管Q32的集电极接地，输入端DRICD-VCC经过二极管D26连接到中间继电器K2的线圈，二极管D26的正极与输入端DRICD-VCC连接，中间继电器K2的线圈的另一端连接到三极管Q32的发射极，中间继电器K2线圈的两端并联二极管D27，二极管D27的正极连接到三极管Q32的发射极；输入端AC-N经过电容C57连接到整流桥D28的3端，电容C57的两端并联中间继电器K2的常开接点；整流桥D28的4端接地，整流桥D28的1端与输入端AC-L连接，整流桥D28的2端连接到变压器TF10的1端并经过电解电容C61接地，电解电容C61的负极接地；输入384X-VFB连接到PWM信号芯片U18的VFB端，并经过电阻R87接地，输入384X-VFB经过有电阻R86和电容C58并联组成的支路连接到PWM信号芯片U18的COMP端，输入384X-VFB经过电阻R85输入到PWM信号芯片U18的VCC端，PWM信号芯片U18的VCC端经过电阻R90连接到整流桥D28的2端，PWM信号芯片U18的VCC端分别经过电容C62和电解电容C63接地，电解电容C63的负极接地，PWM信号芯片U18的VREF端经过电容C59接地，PWM信号芯片U18的RT/CT端经过电容C60接地，PWM信号芯片U18的VREF端与RT/CT端之间通过电阻R88连接，PWM信号芯片U18的GND端接地，PWM信号芯片U18的Isen端经过电容C64接地，PWM信号芯片U18的OUT端经过电阻R93连接到场效应管Q33的G极；场效应管Q33的G极经过电阻R94接地，场效应管Q33的S极经过电阻R95接地，场效应管Q33的S极经过电阻R92与PWM信号芯片U18的Isen端连接，场效应管Q33的D极经过由电容C66和电阻R96串联组成的支路接地，电阻R96的两端并联二极管D31，二极管D31的负极接地；场效应管Q33的D极与变压器TF10的2端连接，变压器TF10的2端经过快恢复二极管D30与由电阻R91和电容C65并联组成的支路串联后，连接到变压器TF10的1端，快恢复二极管D30的正极与变压器TF10的2端连接；变压器TF10的3端经过快恢复二极管D29与PWM信号芯片U18的VCC端连接，快恢复二极管D29的正极与变压器TF10的3端连接，变压器TF10的4端和6端接地；变压器TF10的5端与电感L1的1端之间串联有3条支路，第一条支路由电阻R97和电容C69串联组成，第二条支路由二极管D33组成，二极管D33的正极与变压器TF10的5端连接，第三条支路有二极管D32组成，二极管D33的正极与变压器TF10的5端连接；电感L1的1端分别经过电解电容C68和电容C70并联组成的支路接地，电解电容C68的正极与电感L1的1端连接，电感L1的2端经过电解电容C71接地，电解电容C71的负极接地；电感L1的2端经过电阻R99连接到光电隔离电路U11的1端，电感L1的2端串联二极管D25，二极管D25的负极作为输出端SUP_VCC，电感L1的2端经过电阻R100和电阻R101的串联支路接地；输入384X-VFB经过电阻R98连接到光电隔离电路U11的4端，光电隔离电路U11的3端接地，光电隔离电路U11的2端连接到稳压二极管U12，稳压二极管U12的正极接地并作为输出端SUP_GND，稳压二极管U12的控制端连接到电阻R100和电阻R101串联支路的中点。

该电池充电电路20采用的拓扑方案是单端激励进行DC-DC转换。该电路中的PWM信号芯片采用型号UC3842，场效应管采用型号IRF840。该电路的输入端连接到电网输入与系统输出接口电路15的输出端，经中间继电器K2进行能断控制后再接入整流电路，得到约300V的高压直流电。高压直流电经大容量电解电容C61平滑滤波后再输送至后面的DC-DC转换电路。中间继电器K2受控于主控MCU芯片，当接收到主控电路发出的充电信号后，通过驱动三极管Q32启动中间继电器K2，此时中间继电器K2闭合接通充电电路，对蓄电池进行充电；当主控MCU检测到蓄电池充电饱和时释放中间继电器K2切断充电电路，防止过饱和的浮充对蓄电池造成损坏；或者检测到对外所提供的电源来自蓄电池逆变的情况时，也释放中间继电器K2切断充电电路，以防止利用蓄电池逆变后的电再对蓄电池充电的不正常现象。高压直流电+300V经过变压器TF10初级绕组后再经场效应管Q33接地，另一支路是经电阻R90给PWM信号芯片U18提供启动电流。当启动过程完成后，PWM信号芯片U18的电压由变压器TF10次级反馈绕组经快恢复二极管D29整流后提供。电解电容C63的作用是对变压器TF10次级反馈绕组整流后的电压进行平滑滤波，使其对PWM信号芯片U18提供的工作电压更平滑和稳定；电容C62的作用是对PWM信号芯片U18所使用的电压进行谐波的滤除，以防止杂波对PWM信号芯片U18造成干扰，影响其工作的稳定性。快恢复二极管D30、电容C65、电阻R91的作用是对变压器TF10初级绕组在场效应管Q33断开后产生的反向电压进行续流，一方面可以阻止变压器TF10初级绕组产生的反向尖峰对场效应管Q33的反向冲击；另一方面将反向尖峰再馈送到变压器TF10初级绕组的上端，使反向尖峰的能量被有效的转换成有用功对次级绕组输出，提高变压器的效率。电容C66、电阻R96、二极管D31是场效应管Q33的另一路保护电路，当快恢复二极管D30、电容C65、电阻R91未吸收完的尖峰将被该保护电路旁路到地。R95是变压器TF10初级回路的限流电阻，当初级绕组电流过大时，该电阻将被烧毁，切断初级主电流回路；它还可以为PWM信号芯片U18对变压器TF10初级绕组的电流进行检测，当流过电阻R95的电流增大到使其两端产生的电压达到1V时，将会触发PWM信号芯片U18停止对场效应管Q33输出驱动脉冲，以切断初级电路的回路。电阻R94连接场效应管Q33的G极和地，其作用是改善场效应管Q33的关断特性，当PWM信号芯片U18输出为低电平时，可以缩短场效应管Q33由导通状态进入到截止状态的时间，同时可以增加开关转换的陡峭度，减小场效应管Q33的开关损耗。电容C64的作用是吸收PWM信号芯片U18对初级回路电流采样信号存在的高次谐波进行旁地，以免杂波致使PWM信号芯片U18接收到错误信号而产生错误的操作。电容C60、电阻R88是PWM信号芯片U18的振荡电路，其振荡频率由此二者设定。其工作原理是内部基准电压Vref对电容C60进行充电，当充电电压大约上升到2.8V时，再由内部电路放电至1.2V该充放电过程即为一个周期。PWM信号芯片U18的2端是电压反馈端,用于电压检测跟稳压，该引脚除了连接次级反馈绕组经电阻R85、电阻R87产生的分压以外，还通过电阻R98、光电隔离电路U11连接到地，当该引脚电压下降到1V以下时，PWM信号芯片U18的6端输出端停止对外输出PWM信号。变压器TF10的次级输出绕组经快恢复二极管D32和D33并联整流后得到直流脉冲电，再经电解电容C68、电容C70进行平滑滤波和吸收杂波后，得到较稳定的直流电。电阻R97、电容C69是输出电压中反向尖峰的吸收元件，可以滤除输出电压中的反向杂波。输出直流电经电感线圈L1滤波后再由电解电容C71二次滤波，使输出电压更平移稳。电阻R98、电阻R99、电阻R100、电阻R101、光电隔离电路U11、稳压二极管U12构成变压器次级输出的稳压电路。当输出电压达到85V时,稳压二极管U12的3脚对地导通,从而使光电隔离电路U11也导通，使PWM信号芯片U18的电压反馈端2端通过光耦旁地，此时PWM信号芯片U18的2端电压值接近于零，关断6端对外输出，即关断场效应管Q33，使电压停在稳定值而不会继续上升。

所述单元结构阵列电路21由至少1组、至多12组的单元接口电路组成，各单元接口电路的输出分别连接到输出INV-VCC，实现各单元接口电路的并联。一个单元接口电路由光伏板2、中间继电器S9、电容C87、二极管D40、三极管Q36、电阻R118、电阻R119、光伏单元通信接口CON4、光伏单元供电接口CON2组成。如图十三所示。电源输入+12V连接到中间继电器S9的线圈端4，中间继电器S9的线圈两端4-5并联二极管D40，二极管D40的正极连接到中间继电器S9的5端，并连接到三极管Q36的发射极，三极管Q36的集电极接地，电源输入+12V经过电阻R118输入三极管Q36的基极；光伏单元通信接口CON4的1端为GND端，光伏单元通信接口CON4的2端为TXD端，光伏单元通信接口CON4的3端为RXD端，光伏单元通信接口CON4的4端经过电阻R119接到三极管Q36的基极；光伏单元供电接口CON2的1端与光伏板2连接，光伏单元供电接口CON2的2端与中间继电器S9的2端连接并经过电容C87连接到输出INV-VCC，中间继电器S9的1端连接到输出INV-VCC。

单元结构阵列电路21中的每个光伏单元的接口包括供电接口CON2和光伏单元通信接口CON4。光伏单元供电接口CON2中的供电正极经中间继电器控制再接入系统主供电线路，地线则直接与系统地线相连。二极管D40的作用是给中间继电器内线圈电荷进行续流，以防止中间继电器在吸合或释放的瞬间内部线圈电感形成的反向尖峰烧毁驱动三极管Q36或者逆流至主控MCU形成干扰或错误的信号。电容C87是中间继电器触点的灭弧电容，防止继电器触点在吸合或释放的瞬间产生电弧或者电火花烧毁继电器。三极管的作用是将控制信号放大以驱动中间继电器，当三极管Q36的基极为高电平时，三极管Q36截止，当基极为低电平时，三极管Q36导通。基极经过电阻R118上拉至+12V，驱动三极管的驱动信号来自于连接该单元接口的光伏单元内部。该电路可降低主控MCU对整个系统的控制压力；降低系统主电路的复杂程度；当光伏单元对主电路供电不稳定甚至短路时立即无控制信号输出，从而自动切断光伏单元与主电路的连接；当接口连接错误或者连接松动时驱动三极管得不到控制信号，从而释放继电器(断开连接)；当供电接口未连接光伏单元(接口悬空)时，由于三极管基极的上拉电阻的作用，使得继电器处于断开状态，此时在供电接口CON2处检测不到电压，即不对外输出电压，即使由于某些外部原因导致供电接口CON2短路，也不会影响系统主电路的正常工作(因为此时供电接口CON2与系统主电路是断开的)。通信接口CON4与主电路的连接共有四根线：GND(与主控MCU共地)、TXD(数据通信线)、RXD(数据通信线)、CONTROL(即接口继电器的控制线)，所有接口的TXD并联后连接到主控MCU的RXD线，所有接口的TXD并联后连接到主控MCU的RXD线。通信接口的通信流程如下：先接供电接口CON2的供电线，再接通信接口CON4的通信线。当连接好线路后，光伏单元先向主控MCU发出接入请求信号，主控MCU接收到接入请求信号后，先检测单元ID号是否属于相同系统版本，再检查单元接口ID号，最后检查系统运行情况可否再增加接入。检测完毕，如果可以接入，则回复“可以接入”信号。光伏单元收到回复允许信号后，再向系统反馈“正式接入”信号，并同时启动接入。如果系统检查后不允许接入，则回复“拒绝接入”信号并作出相应的报警提示。如果系统发出“允许接入”信号后，长时间(超过规定时间)未收到“正式接入”信号，则提示“连接错误”并取消此次接入。

所述100kHZ逆变PWM电路31由保险管F1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R8、稳压二极管U3、电阻R7、电阻R9、光电隔离电路U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管U1、电阻R11、PWM芯片U4、电解电容C1、电阻R12、电解电容C2、电容C3、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R15、三极管Q4、三极管Q3、三极管Q1、三极管Q2、电阻R27、电阻R17、电阻R18、场效应管Q5、场效应管Q6、电阻R19、电容C4、变压器TF1、光伏板2、快恢复二极管D1、快恢复二极管D3、快恢复二极管D2、快恢复二极管D4、电解电容C5和电解电容C6组成。如图十四所示。光伏板2连接到稳压二极管U1的正极，稳压二极管U1的负极与光电隔离电路U2的3端连接，输入端OUT-VCC经过电阻R3连接到光电隔离电路U2的1端，输入端OUT-VCC经过电阻R2连接到稳压二极管U1的控制端，稳压二极管U1的控制端和2端之间通过电阻R1连接；电源+12V经过电阻R11连接到稳压二极管U1的4端，稳压二极管U1的3端经过电阻R7接地，并直接与PWM芯片U4的+V1端连接；接线端子BATT-VCC经过保险管F1连接到INV-VCC端子，经过电阻R6和电阻R9的串联电路输入到MCU芯片的+V2端，接线端子BATT-GND经过电阻R5连接到稳压二极管U3的控制端，稳压二极管U3的正极接地并与接线端子BATT-GND连接，稳压二极管U3的正负极之间并联电阻R8，稳压二极管U3的负极连接到电阻R6和电阻R9串联支路的中点，INV-VCC端子经过电阻R4连接到稳压二极管U3的控制端；PWM芯片U4的GND端接地，电源+12V输入PWM芯片U4的VCC端，PWM芯片U4的VREF端、OC端、-V2端，-V1端短接，PWM芯片U4的OC端与电解电容C2连接后接地，电解电容C2的负极接地，PWM芯片U4的C2端和C1端短接后输入+12V电源，PWM芯片U4的RT端经过电阻R13接地，PWM芯片U4的CT端经过电容C3接地，输入信号PWM-CON经过电阻R12输入PWM芯片U4的DTC端，PWM芯片U4的COMP端经过电解电容C1接地，电解电容C1的负极接地，PWM芯片U4的E2端经过电阻R16连接到三极管Q4的基极，PWM芯片U4的E1端经过电阻R14连接到三极管Q1的基极；电源+12V输入三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的集电极接地，在三极管Q3的基极和集电极之间并联电阻R15，三极管Q4的基极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的发射极经过电阻R17连接到场效应管Q5的G极，场效应管Q5的D极接地，场效应管Q5的S极连接到变压器TF1的输入端；电源+12V输入到三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的集电极和基极之间并联电阻R27，三极管Q1和三极管Q2的基极短接，三极管Q1和三极管Q2的发射极短接之后经过电阻R18连接到场效应管Q6的G极，场效应管Q6的D极接地，场效应管Q6的S极连接到变压器TF1的输入端；变压器TF1的输入端之间并联由电阻R19和电容C4串联组成的支路，变压器TF1输入端的中间抽头作为输出端INV-VCC，变压器TF1的输出端连接到由快恢复二极管D1、快恢复二极管D3、快恢复二极管D2和快恢复二极管D4组成的全波滤波电路，由4个快恢复二极管组成的全波滤波电路的输出端分别并联电解电容C5和电解电容C6，电解电容C5的负极连接到光伏板2，电解电容C5的正极作为输出端OUT-VCC，电解电容C5和电解电容C6的正极短接之后输出端OUT-VCC并连接到供电接口CON2的接线柱J3，供电接口CON2的接线柱J4连接到光伏板2。

100kHZ逆变PWM电路31中，由电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R8、稳压二极管U3构成了低压检测电路。由电阻R4、电阻R5分压给稳压二极管U3，当电压达到61.25V时，稳压二极管U3的负极对地导通，将电阻R8短路，检测线BATT_CON所检测出的电压值为0V；当电压低于61.25V时，稳压二极管U3截止，此时BATT_CON所检测到的电压由电阻R6和R8分压得到。假设某一时刻电压低至55V，此时所检测到的电压仍有5V，依然是高电平。当辅控MCU检测到该电压为高电平时，则会向主控MCU发出警告信号并作出停止输出的操作。电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R10、电阻R11、稳压二极管U1、光电隔离电路U2组成了变压器输出端的稳压电路。稳压幅值由电阻R1、电阻R2决定，当稳压值为80V，变压器次级电压超过80V时，稳压二极管U1导通，使得PWM芯片U4中的+V1端得到约6.5V的电压，此时+V1端电压大于-V1端电压，PWM芯片U4减小突出PWM脉冲宽度，以实现稳压。PWM芯片U4的控制信号PWM-CON来自辅控MCU。100kHZ逆变PWM电路31的逆变整流部分采用推挽结构，光伏板的正极接变压器TF1初级绕组的中间抽头。该电路的场效应管选用型IRF251，双管推挽的总功率可达300W。场效应管的驱动信号由前端的图腾柱提供，由三极管Q4和三极管Q3组成的图腾柱的驱动电流可达到1.5A，具有足够的驱动能力。图腾柱的触发信号由前端的PWM芯片U4产生。由于电阻R15、电阻R27的作用，当图腾柱没有接收到PWM触发信号时，将场效应管Q5和Q6的G极拉到地，将其关闭，此时变压器TF1的初级绕组电流回路开路。变压器TF1次级输出后进行全桥整流，将高频脉冲电变成直流电。该电路中的快恢复二极管D1、D2、D3、D4选用型号MBR20150。由D1-D3和D2-D4组成的全波滤波电路整流后再经C5、C6两个电解电容平滑滤波，再连接至供电接口CON2的输出接线柱。

所述芯片供电电路32由电阻R20、场效应管Q7、电解电容C7、稳压二极管U5、三极管Q8、电阻R23、电阻R22、电阻R21、电解电容C8、电解电容C9、电解电容C10、电容C11、稳压集成电路U6、电解电容C12、电容C13、电阻R24和电阻R25组成。如图十五所示。输入端BATT-VCC输入场效应管Q7的S极，场效应管Q7的S极和G极之间并联电阻R20，场效应管Q7的G极经过稳压二极管U5接地，稳压二极管U5的正极接地，在输入端BATT-VCC和接地端之间并联电解电容C7，电解电容C7的负极接地，场效应管Q7的G极连接到三极管Q8的集电极，三极管Q8的基极与场效应管Q7的D极连接；电源+12V连接到三极管Q8的发射极，在电源+12V与三极管Q8的基极之间串联电阻R23，电源+12V经过电阻R22连接到稳压二极管U5的控制端，稳压二极管U5的控制端经过由电阻R21和电解电容C8并联组成的支路接地，电解电容C8的负极接地；电源+12V输入稳压集成电路U6的V_IN端，在稳压集成电路U6的V_IN端和接地端之间供并联有三条分别由电解电容C9、电解电容C10和电容C11组成的支路，电解电容C9和电解电容C10的负极接地；稳压集成电路U6的GND端接地，稳压集成电路U6的V_OUT端输出+5V电源；在稳压集成电路U6的V_OUT端与接地端之间并联有三条支路，一条支路由电解电容C12组成，电解电容C12的负极接地，第二条支路由电容C13组成，第三条支路有电阻R24和电阻R25并联组成，电阻R24和电阻R25串联的中点输出电源+2.5V。

该芯片供电电路32的场效应管Q7采用型号为IRF15O的MOSFET管，三端稳压电路U6采用型号为7805的三端稳压集成电路。BATT-VCC直接连接光伏板的接入端，经过场效应管Q7、稳压二极管U5进行降压稳压后可得到高稳定度和大电流的低压直流电。由稳压二极管U5、电阻R21、电阻R22组成的稳压电路将电压稳定在12V。三极管Q8和电阻R23组成过流保护电路，当电路中电流过大时，电阻R23产生的压降导致三极管Q8导通，将场效应管Q7强行关断。降压后经电解电容C9、电解电容C10、电容C11滤波平滑后对后级电路输出稳定的12V电压；另外12V电压再由三端稳压电路U6降压再经电解电容C12、电容C13滤波平滑后可得到5V电压，以供辅控MCU及其他电路使用。5V电压由电阻R24和R25分压后输出2.5V，供后级电路中的运放放大电路作比较电压。

所述辅控MCU电路33由MCU芯片S1、电阻R26、电阻C22、按钮S2、光伏单元通信接口CON4组成。如图十六所示。电源+5V经过电阻R26和电解电容C22的串联支路连接到光伏单元通信接口CON4的1端，电阻R26和电解电容C22串联支路的中点连接到MCU芯片S1的RST端，光伏单元通信接口CON4的2-4端分别连接到MCU芯片S1的RXD端、TXD端和INT0端，MCU芯片S1的T0端经过按钮S2接地。

辅控MCU电路33的辅控MCUS1采用宏晶科技的STC12C5410芯片。电阻R26、电解电容C22组成了辅控MCUS1的复位电路；晶振频率采用11.0592M，以确保与主控MCU的通信速率同步。按钮S2是光伏单元的启动开关，在使用前先启动光伏单元。启动完成后，辅控MCU S1先进行自检，以确保可以正常的接入主电路并安全的使用。当在正常工作的情况下想停止该单元的接入时，先按一下“开始”开关，辅控MCU S1先向主控MCU发送脱离信号，主控MCU收到脱离信号后记录该操作并回复确认信号。辅控MCU S1收到确认信号后先停止PWM芯片U4的工作(即停止逆变变压器的工作)才可以安全的停止该单元的连接。光伏单元通信接口CON4是与主控MCU通信的接口，共四根线。当通信完成并允许接入主电路时，辅控MCU S1经过光伏单元通信接口CON4发出控制信号。

所述太阳同步跟踪定位电路34由光敏二极管R30、电阻R28、电阻R29、光敏二极管R38、电阻R33、电阻R34、光敏二极管R35、光敏二极管R39、运算放大IC芯片U7、电阻R31、电阻32、电阻R36和电阻R37组成。如图十七所示。+5V电源输入运算放大IC芯片U7的4端，电源+5V经过光敏二极管R30和电阻R29串联后输入运算放大IC芯片U7的3端，光敏二极管R30的正极与电源+5V连接，放大比较电路U7的3端与9端短接，运算放大IC芯片U7的3端经过电阻R29和光敏二极管R38的串联支路接地，光敏二极管R38的负极接地，运算放大IC芯片U7的2端、6端、12端和10端输入+2.5V电源，运算放大IC芯片U7的4端分别通过电阻R31、电阻R32、电阻R37和电阻R36连接到运算放大IC芯片U7的1端、8端、7端和14端；电源+5V经过光敏二极管R35和电阻R33串联后输入运算放大IC芯片U7的5端，光敏二极管R35的正极与电源+5V连接，放大比较电路U7的5端与13端短接，运算放大IC芯片U7的13端经过电阻R34和光敏二极管R39的串联支路接地，光敏二极管R39的负极接地；运算放大IC芯片U7的11端接地；运算放大IC芯片U7的1端、8端、7端和14端分别作为输出端X_LEFT、X_RIGHT、Y_UP、Y_DOWN。

本系统采用的太阳跟踪定位方案是双轴定位(即仰角定位和方位角定位)，共用四个感光传感器：Y_DOWN是仰角下端传感器的信号输入端、Y_UP是仰角上端传感器的信号输入端、X_LEFT是方位角左端传感器的信号输入端、X_RIGHT是方位角右端传感器的信号输入端。4个位置信号输入到辅控MCU电路33的辅控MCU S1。在仰角检测电路中，R30、R38是两个光敏二极管，分别安装在光伏板的左右两侧。光敏二极管R30和R38形成15度的夹角，如图二十一所示。当太阳处在A、B、C三个不同的位置时，传感器之一5和传感器之二6对太阳光感受程度是不同的。假设传感器之一5是电路图中的R30，传感器之二6是电路图中的R38。当太阳在A位置时，R30的光通量大于R38的光通量，此时R30的电阻小于R38的电阻，此时R28、R29中间点的分压大于2.5V。此时X_LEFT输出高电平；而X_RIGHT输出低电平。当太阳在B位置时，两个传感器的光通量是相同的，此时两者的电阻相同，则R28、R29的中间点的分压刚好也是2.5V，此时X_LEFT、X_RIGHT均输出低电平。当太阳处在C位置时，R30的电阻大于R38的电阻，R28、R29中间点的分压小于2.5V，此时两运放的输出端X_LEFT输出低电平，X_RIGHT则输出高电平。将两个输出信号X_LEFT和X_RIGHT传送到辅控MCU S1进行运算比较处理后，可以算出太阳的方位角，在需要调整角度时，由此可以判断出应该是往上转动还是往下转动，以此达到太阳跟踪的目的。方位角的调整跟踪原理相同。

所述电机电源滤波电路35由电解电容C14、电容C15、电容C16、电容C36、电容C37、互感滤波器TF2、电容C38、电容C17、电容C18、电容C39、电解电容C19组成。如图十八所示。互感滤波器TF2的同名端之间并联3条支路，第一条支路由电容C16和电容C37串联组成，第二条支路由电容C15和电容C36串联组成，第三条支路由电解电容C14组成，电源+12V经过电解电容C14接地，电解电容C14的正极与电源+12V连接；互感滤波器TF2的异名端之间并联3条支路，第一条支路由电容C17和电容C38串联组成，第二条支路由电容C18和电容C39串联组成，第三条支路由电解电容C19组成，电解电容C19的正极与电机电源滤波电路35输出的正极连接；电容C15和电容C36串联支路的中点连接到电容C17和电容C38串联支路的中点，电容C15和电容C36串联支路的中点连接到电容C18和电容C39串联支路的中点；互感滤波器TF2的异名端作为电机电源滤波电路35的输出。

电机电源滤波电路35的输入电压取自前端12V降压稳压电路的输出端。电源输入后，先由电解电容C14进行平滑滤波，然后输入电容电感谐波吸收隔离电路。电容C15、电容C36的中间点连接电容C17、电容C38的中间点，电容C16、电容C37的中间点连接电容C18、电容C39的中间点，这四个电容构成了一个高次谐波交错吸收电路，再在四组电容中间加入互感滤波器TF2，实现杂波吸收功能。在滤波电路后端再加入电解电容C19，将后端电压进行再次滤波。该部分电路的主要作用是实现对后端电机驱动电路产生的杂波进行隔离和吸收，防止这些杂波串扰到前端PWM电路、辅控MCU电路以及太阳跟踪电路。

所述电机驱动电路36由中间继电器K2、电容C20、电容C21、二极管D5、三极管Q9、电阻R41、电阻R40、电容C23、电容C25、直流电机MG1、电容C27、电容C28、中间继电器K3、二极管D6、三极管Q10、电阻R42、电阻R43组成。如图十九所示。来自电机电源滤波电路35输出端的正负极分别连接到中间继电器K2的2个常开接点的一端，中间继电器K2的2个常开接点之间分别并联电容C21和电容C20，中间继电器K2的2个常开接点的另一端之间并联电容C23和直流电机MG1的电源输入端；来自电机电源滤波电路35输出端的正负极分别连接到中间继电器K3的2个常开接点的一端，中间继电器K3的2个常开接点之间分别并联电容C28和电容C27，中间继电器K3的2个常开接点的另一端之间并联电容C25；电源+12V经过中间继电器K2的线圈连接到三极管Q9的发射极，输入LEFT_CON经过电阻R41连接到三极管Q9的基极，输入LEFT_CON经过电阻R40连接到三极管Q9的集电极，三极管Q9的集电极接地；电源+12V经过中间继电器K3的线圈连接到三极管Q10的发射极，输入RIGHT_CON经过电阻R42连接到三极管Q10的基极，输入RIGHT_CON经过电阻R43连接到三极管Q9的集电极，三极管Q10的集电极接地；中间继电器K2线圈和中间继电器K3线圈的两端分别并联二极管D5和二极管D6，二极管D5和二极管D6的负极与电源+12V连接。

电机驱动电路36共有2个，对应控制方位角电机和仰角电机。该电路所采用的驱动电机为12V直流减速电机。本方案采用直流电机进行减速后再进行慢速调，从而达到精确定位的作用。电机MG1是正转动或反转是通过K2、K3两个双刀双掷继电器实现的。当中间继电器K2闭合时，电机MG1的上端子加载正极电，下端子加载负极电，此时电机正转；当中间继电器K3闭合时，电机MG1上端子加载负极电，下端子加载正极电，此时电机反转。电容C20、C21、C27、C28是正反转控制继电器各个触点的来弧电容，用以消除中间继电器在吸合或释放的瞬间触点产生的电弧或者电火花。而电容C23、电容C25则是电机MG1的补偿电容，以改善电机的运行效果和对电路的冲击。中间继电器K2和K3分别由三极管Q9和Q10驱动，二极管D5和D6是三极管的保护二极管。三极管的驱动信号来自于辅控MCU。本系统的定位传动电机共有两个，分别用以控制方位角和仰角：LEFT_CON是方位角电机左转的驱动信号、RIGHT_CON是方位角电机右转的驱动信号、UP_CON是仰角电机上调驱动信号、DOWN_CON是仰角电机下调驱动信号。4个电机控制信号分别由辅控MCU电路33的辅控MCUS1输出到对应的电机驱动电路36。MOT_LOCK是跟踪支架的锁定信号，当需要调整角度时，该信号输出进行开锁；调整完毕后关闭该信号进行支架的锁定。

所述支架锁定电路37由中间继电器K1、二极管D9、电容C35、电阻R49、电阻R48、三极管Q13组成。如图二十所示。信号MOT_LOCK经过电阻R49输入三极管Q13的基极，信号MOT_LOCK经过电阻R48接地，三极管Q13的集电极接地，电源+12V经过中间继电器K1的线圈连接到三极管Q13的发射极，在中间继电器K1的线圈两端并联二极管D9，二极管D9的正极连接到三极管Q13的发射极；输入端的正极经过中间继电器K1的常开接点连接到执行机构接口LOCK_CON的1端，中间继电器K1常开接点的两端并联电容C35，执行机构接口LOCK_CON的2端与输入端的负极连接。

该支架锁定电路37对应的执行机构是机座上的机械执行部件。该部分电路中输出到执行机构接口LOCK_CON。当接收到驱动信号MOT_LOCK时，中间继电器K1闭合将电输送至执行部件，将机座锁定状态解除；当无驱动信号MOT_LOCK时，断开供电回路，机械部件自动锁定机座，以确保已调整好的光伏单元不会受外力改变。该部分电路的驱动信号MOT_LOCK来自辅控MCU。

本发明自动追踪式智能管理光伏供电系统的工作原理如下：当系统处于阳光较充足的使用状态下，系统优先选择光伏供电，并同时检测蓄电池的蓄电情况，如果蓄电池未饱和，则光伏单元供电分两路使用：一路供(系统)外部用电设备，另一路蓄电池充电。如果检测到蓄电池已经饱和，则切断蓄电池充电支路，防止长期对蓄电池进行饱和浮充损坏蓄电池。系统可以实现实时监测太阳方位，并每隔1～2小时(具体视使用地区而定)调整一次光伏单元的方位角与仰角，调整过程约半分钟。调整完毕后切断相关机械结构的供电线路并锁定光伏单元的角度(防止其受外界因素影响而改变)。

系统最多可设置16个光伏单元，每一光伏单元与系统主电路中间接口通过单元整列接口电路连接。当某一光伏单元运行过程中出现故障时，系统自动切断该光伏单元与主电路的连接并作出报警提示，而不会影响到其他单元和主电路的正常工作。当(由于阳光减弱致使)全部光伏单元的供电能力下降到用电设备所需功率的125％时，主电路作出相应的报警提示；当下降至110％时，系统根据电网和蓄电池的供电情况自动选择切换。

夜间，光伏单元无法捕获能量，此时系统自动切断主电路与其的连接，同时系统自动优先选择蓄电池供电，并监测电网状态。当蓄电池供电能力下降到用电设备所需功率的115％时，系统作出相应的报警提示；当供电能力下降至105％时，系统自动切换到电网供电状态。此时输出的电压经系统滤波、吸收浪涌、抑制尖峰、稳压后，变成较为纯净稳定的电压。

系统切换电网供电后，市电电网供电分两支路，一是对外用电设备供电，二是对系统内部的蓄电池进行充电。当蓄电池充电饱和后，系统自动切断充电支路，以防止蓄电池过饱和的浮充对蓄电池造成损坏。当蓄电池供电过程中，供电能力降至105％，如果此时恰好电网无供电，则系统作出紧急报警提示，以提示用电者对电器设备尽快作出停机操作；当供电能力下降至95％时，系统进入自动关机状态，以防止蓄电池过度的深度放电。

所述光伏单元3至少采用1组，至多采用12组。

所述电池4可选用24V/60AH的单个蓄电池。连接方式采用3个蓄电池串联后再将两个串联支路并联，实现蓄电池组容量为72V/360AH。

本发明可实现电网供电部分额定输出功率5kW，电池供电部分额定输出功率3.5kW，光伏供电部分额定输出功率3.5kW。

本发明用作常规供电系统，可实现电网供电、光伏供电和电池逆变供电三种供电模式，并全程监视电网、光伏设备、电池和用电设备的状态，根据监视的状态自动进行三种供电方式的自动切换，实现了小型用电设备的常规供电保障。

Claims (19)

1.自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，它包括至少一组的光伏单元(3)、电池(4)、电池接入电路(11)、前端PWM供电电路(12)、PWM发生电路(13)、DC-DC逆变电路(14)、电网输入与系统输出接口电路(15)、市电同步跟踪电路(16)、主控MCU供电电路(17)、主控MCU及人机交换界面电路(18)、DC-AC转换电路(19)、电池充电电路(20)和单元结构阵列电路(21)组成；所述光伏单元(3)通过光伏单元供电接口CON2和光伏单元通信接口CON4接入单元结构阵列电路(21)；所述电池接入电路(11)的输入端连接到电池接线端BATT-VCC和BATT-GND，输出端分别连接到DC-DC逆变电路(14)的电源输入端、主控MCU供电电路(17)的电源输入端和单元结构阵列电路(21)的电源输入端，接收来自主控MCU及人机交换界面电路(18)的开关控制信号；所述前端PWM供电电路(12)的输入端连接到电池接线端BATT-VCC和BATT-GND，输出端连接到PWM发生电路(13)的输入端；所述PWM发生电路(13)的输出端连接到DC-DC逆变电路(14)的输入端，同时接收来自主控MCU及人机交换界面电路(18)的控制信号和来自DC-DC逆变电路(14)的反馈信号；所述DC-DC逆变电路(14)输出电源连接到DC-AC转换电路(19)的电源输入端；所述电网输入与系统输出接口电路(15)输入端连接到电网电源输入端子220L_IN和220N_IN，输出连接到输出接线端220L_OUT和220N_OUT，并输出到电池充电电路(20)电源输入端；所述市电同步跟踪电路(16)输入端连接到电网电源输入端子220L_IN和220N_IN，输出检测信号到主控MCU及人机交换界面电路(18)；所述主控MCU供电电路(17)的输入端与电池接入电路(11)的输出端连接，输出信号连接到主控MCU及人机交换界面电路(18)的电源输入端，输出低压电源输入到DC-AC转换电路(19)和主控MCU及人机交换界面电路(18)；所述主控MCU及人机交换界面电路(18)接收来自市电同步电路(16)的检测信号，分别输出控制信号连接到电池接入电路(11)、PWM发生电路(13)、DC-AC转换电路(19)和电池充电电路(20)，并与单元结构阵列电路(21)之间通过光伏单元通信接口CON4实现双向通讯；所述DC-AC转换电路(19)输出连接到电网输入与系统输出接口电路(15)；所述电池充电电路(20)输出端连接到输出端子SUP_VCC和SUP_GND；所述光伏单元(3)主要由光伏板(2)、光伏单元供电接口CON2、光伏单元通信接口CON4、100kHZ逆变PWM电路(31)、芯片供电电路(32)、辅控MCU电路(33)、太阳同步跟踪定位电路(34)、电机电源滤波电路(35)、2个电机驱动电路(36)和支架锁定电路(37)组成；所述100kHZ逆变PWM电路(31)的输入端BATT-VCC与光伏板(2)的接线端子J1-J2连接，100kHZ逆变PWM电路(31)输出OUY-VCC连接到光伏单元供电接口CON2，100kHZ逆变PWM电路(31)接收来自辅控MCU电路(33)的控制信号；所述芯片供电电路(32)的电源输入端连接到输入端BATT-VCC和BATT-GND，输出+5V和+2.5V电源至辅控MCU电路(33)，并输出控制信号与100kHZ逆变PWM电路(31)连接；所述辅控MCU电路(33)接收来自太阳跟踪定位电路(34)的状态输入信号，同时输出控制信号到支架锁定电路(37)和电机驱动电路(36)，与光伏单元通信接口CON4实现双向数据通信；所述太阳同步跟踪定位电路(34)的输入连接到电机电源滤波电路(35)的输出端；所述电机电源滤波电路(35)的输入端连接到芯片供电电路(32)的输出，输出端连接到两个电机驱动电路(36)和支架锁定电路(37)；所述支架锁定电路(37)的输入端连接到电机电源滤波电路(35)的输出，接收来自辅控MCU电路(33)的控制信号。

2.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述电池接入电路(11)由电池(4)、电解电容C1、电解电容C2、电容C3、电容C4、互感滤波器TF1、互感滤波器TF2、电容C5、电容C7、电容C8、电解电容C10、电解电容C11、电容C12、二极管D、二极管D1、中间继电器D4、三极管Q7组成；在电池(4)的正负极接线端子J1-J2之间并联4条支路，第一条支路是电解电容C1,电解电容C1的正极连接到接线端子J1，第二条支路是电解电容C2，电解电容C的正极连接到接线端子J1，第三条支路是由电容C3和电容C4串联而成，第四条支路连接到互感滤波器TF1的同名端，互感滤波器TF1的异名端与互感滤波器TF2的同名端连接，并在互感滤波器TF2同名端之间并联电容C5；互感滤波器TF2的异名端之间并联3条支路，第一条支路由电容C7和电容C8串联而成，第二条支路由电解电容C10组成，电解电容C10的负极与接地端连接，第三条支路由电解电容C11组成，电解电容C11的负极与电解电容C10的负极短接，电解电容C10和C11的正极短接后连接到二极管D1的正极，二极管D1的两端并联有两条支路，一条支路由电容C12组成，另一条支路由中间继电器D4的接点K1组成，二极管D1的负极作为电池接入电路的输出端INV-VCC；电容C3和电容C4串联支路的中间连接点与电容C7和电容C8串联支路的中间连接点之间通过导线直接短接；电源+12V通过中间继电器D4连接到三极管Q7的发射极，三极管Q7的集电极与接地端连接，在中间继电器D4两端串联二极管D，二极管的负极与电源+12V连接，三极管Q7的基极作为输出端BATT_ON。

3.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述前端PWM供电电路(12)由电阻R57、场效应管Q20、电解电容C3、稳压二极管U5、三极管Q21、电阻R62、电阻R61、电阻R58、电解电容C32、电解电容C33、电解电容C34和电容C35组成；输入端BATT-VCC连接到场效应管Q20的S极，在输入端BATT-VCC和场效应管Q20的G极之间并联有两条支路，一条支路由电阻R57组成，另一条支路有电解电容C3和稳压二极管U5串联组成，电解电容C3的正极连接到输入端BATT-VCC，电解电容C3的负极与稳压二极管U5的正极短接并连接到接地端；场效应管Q20的D极连接到三极管Q21的基极，三极管Q21的集电极与场效应管Q20的G极短接，三极管Q21的发射极经过电阻R62与基极连接；在三极管Q21的发射极与接地端之间共并联有4条支路，第一条支路由电阻R61和电解电容C32串联组成，电解电容C32的负极连接到接地端，电解电容C32的正极与稳压二极管U5的控制端短接，电解电容C32的两端并联电阻R58；第二条支路由电解电容C33组成，C33的负极与接地端连接；第三条支路有电解电容C34组成，电解电容C34的负极与接地端连接；第四条支路有电容C35组成，三极管Q21的发射极作为前端PWM供电电路(12)的输出端PWM-15V。

4.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述PWM发生电路(13)由PWM芯片U6、电阻R151、电阻R152、电阻R68、光电隔离电路U7、稳压二极管U14、电阻R103、电阻R105、电阻R106、电阻R71、电解电容C42、电容C45、电阻电容C43、电阻R69、电阻R70、电阻R73、电阻R110、光电隔离电路U15、三极管Q28、三极管Q29、三极管Q30、三极管Q31、电阻R113、发光二极管D38、电阻R74、电阻R75组成；输入端PWM1-GND连接到PWM芯片U6的GND端，输入端PWM-15V输入到PWM芯片U6的VCC端，输入端INV_GND经电阻R151输入PWM芯片U6的-V2端，输入端VREF-1经过电阻R152输入PWM芯片U6的+V2端和-V1端，PWM芯片U6的+V1端连接到光电隔离模块U7的3端，并经过电阻R103接地，光电隔离模块U7的4端经过电阻R68接到输入端PWM-15V；光电隔离模块U7的1端经过电阻R71作为输出端HV-310V，光电隔离模块U7的2端与稳压二极管U14的负极连接，稳压二极管U14的正极与接地端连接，稳压二极管U14的的控制端经过电阻R106接地，稳压二极管U14的控制端经过电阻R105连接到输出端HV-310V；PWM芯片U6的E2端经过电阻R69连接到三极管Q31的基极，PWM芯片U6的E1端经过电阻R70连接到三极管Q28的基极，PWM芯片U6的VREF端与OC端短接后经过电解电容C42接地，电解电容C42的负极与接地端连接；PWM芯片U6的C2端和C1端短接后作为输出端PWM-15V，PWM芯片U6的RT端经过电阻R73接地，PWM芯片U6的CT端经过电容C45接地，PWM芯片U6的DTC端连接到光电隔离模块U15的4端，输入端PWM-15V经过电阻R110与光电隔离模块U15的4端连接，光电隔离模块U15的3端和2端直接接地，光电隔离模块U15的1端经过电阻R113作为输出端PWM-ON,光电隔离模块U15的1端经过发光二极管D38接地；PWM芯片U6的COMP端经过电解电容C43接地，电解电容C43的正极与接地端连接；三极管Q28的基极与三极管Q29的基极短接，三极管Q28的发射极与三极管Q29的发射极短接之后作为输出端PWM-1-B，三极管Q29的基极经过电阻R74与三极管Q29的集电极短接后接地，三极管Q28的集电极与三极管Q30的集电极短接后作为输出端PWM-15V，三极管Q30的基极与三极管Q31的基极短接后经过电阻R75接地，三极管Q30的发射极与三极管Q31的发射极短接之后作为输出端PWM-1-A。

5.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述DC-DC逆变电路(14)由场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6、场效应管Q22、场效应管Q23、场效应管Q24、场效应管Q25、场效应管Q26、场效应管Q27、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R59、电阻R60、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电容C6、电阻R7、电容C36、变压器TF9、变压器TF5、快恢复二极管D2、快恢复二极管D3、快恢复二极管D5、快恢复二极管D6、快恢复二极管D17、快恢复二极管D18、快恢复二极管D19、快恢复二极管D20、电解电容C13、电阻R8、电解电容C37、电阻R9、电容C38、互感滤波器TF3、电容C40、电阻R10、电解电容C44、电解电容C47、整流桥D7、电容C14、电容C15、电阻R11、电解电容C16、整流桥D21、电容C39、电容C41、电阻R72、电解电容C46组成；输入端PWM-1-A分别经过电阻R1、电阻R3和电阻R5连接到场效应管Q1、场效应管Q3和场效应管Q5的G极，场效应管Q1、场效应管Q3和场效应管Q5的S极短接之后接地，场效应管Q1、场效应管Q3和场效应管Q5的D极短接之后连接到变压器TF9的3端，输入INV-VCC连接到变压器TF9的4端，变压器TF9的3端和5端之间并联由电容C6和电阻R7串联组成的支路；输入PWM-1-B分别经过电阻R2、电阻R4和电阻R6连接到场效应管Q2、场效应管Q4和场效应管Q6的G极，场效应管Q2、场效应管Q4和场效应管Q6的S极短接之后接地，场效应管Q2、场效应管Q4和场效应管Q6的D极短接之后连接到变压器TF9的5端；变压器TF9的6端作为输出端DRIA-1，变压器TF9的7端作为输出端DRIA-2；快恢复二极管D2与快恢复二极管D3串联之后与由快恢复二极管D5和快恢复二极管D6串联组成的支路并联，变压器TF9的1端输入到由快恢复二级管D2、D3、D5、D6组成的回路，快恢复二级管D2、D3、D5、D6组成的回路的输出端并联到由电解电容C13、电阻R8、电解电容C37、电阻R9、电容C38并联组成的回路，同时并联到互感滤波器TF3的同名端；输入端PWM-1-A分别经过电阻R59、电阻R63和电阻R65连接到场效应管Q22、场效应管Q24和场效应管Q26的G极，场效应管Q22、场效应管Q24和场效应管Q26的S极短接后接地，场效应管Q22、场效应管Q24和场效应管Q26的D极短接之后连接到变压器TF5的3端，输入INV-VCC连接到变压器TF5的4端，变压器TF5的3端和5端之间并联由电容C36和电阻R67串联组成的支路；输入PWM-1-B分别经过电阻R60、电阻R64和电阻R66连接到场效应管Q23、场效应管Q25和场效应管Q27的G极，场效应管Q23、场效应管Q25和场效应管Q27的S极短接之后接地，场效应管Q23、场效应管Q25和场效应管Q27的D极短接之后连接到变压器TF5的5端；变压器TF5的6端作为输出端DRIB-1，变压器TF5的7端作为输出端DRIB-2；快恢复二极管D17与快恢复二极管D18串联之后与由快恢复二极管D19和快恢复二极管D20串联组成的支路并联，变压器TF5的2端输入到由快恢复二级管D17、D18、D18、D19组成的回路，快恢复二级管D17、D18、D18、D19组成的回路的输出端并联到由电解电容C13、电阻R8、电解电容C37、电阻R9、电容C38并联组成的回路，变压器TF9的2端与变压器TF5的1端短接；互感滤波器TF3的异名端之间分别并联由电容C40、电阻R10、电解电容C44、电解电容C47组成的4条支路，电解电容C44与电解电容C47的正极短接作为输出端HV-310V，电解电容C44与电解电容C47的负极短接并接地；变压器TF9的输出端DRIA-1和输出端DRIA-2分别连接到整流桥D7的1端和3端，整流桥D7的4端作为输出端DRIA-GND，整流桥D7的2端作为输出端DRIA-VCC，整流桥D7的2端和4端之间分别并联由电容C14、电容C15、电阻R11、电解电容C16组成的支路，电解电容C16的正极与整流桥D7的2端短接；变压器TF5的输出端DRIB-1和输出端DRIB-2分别连接到整流桥D21的1端和3端，整流桥D21的4端作为输出端DRIB-GND，整流桥D21的2端作为输出端DRIB-VCC，整流桥D21的2端和4端之间分别并联由电容C39、电容C41、电阻R72、电解电容C46组成的支路，电解电容C46的正极与整流桥D21的2端短接。

6.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述电网输入与系统输出接口电路(15)由电容C72、电容C73、互感滤波器TF7、电容C75、电容C74、电容C76、电容C77、电容C80、电容C78、电容C79、电容C82、电容C83、中间继电器K3、电容C81、二极管D36、三极管Q34、互感滤波器TF8、电容C84、电容C85、电容C86组成；电网输入端220L_IN与电网输入端220G_IN之间并联电容C72，电网输入端220G_IN与电网输入端220N_IN之间并联电容C73，电网输入端220L_IN和输入端220N_IN连接到互感滤波器TF7的同名端；互感滤波器TF7的异名端和互感滤波器TF8的同名端并联，两者之间并联3条支路，一条支路由电容C75和电容C74的串联组成，电容C75和电容C74的串联支路的中点连接到电网输入端220G_IN，第二条支路由电容C76组成，第三条支路由电容C82和电容C83串联组成，电容C82和电容C83连接的中点作为输出端SUP_MID；在由电容C76组成的支路和由电容C82和电容C83串联组成的支路两端之间分别串联中间继电器K3的一个常开触点3-5和一个常闭触点1-5，常开触点3-5的两端并联电容C77，常闭触点1-5之间并联电容C80,常闭触点的1端连接到输入端TRANS_ACL；常闭触点4-6两端并联电容C79，常开触点3-6两端并联电容C78，常开触点的3端连接到输入端TRANS_ACN；互感滤波器TF8的异名端作为电网输入与系统输出接口电路(15)的两个输出端220L_OUT和220N_OUT,在输出端220L_OUT和220N_OUT之间共并联有2条支路，一条支路有电容C84组成，另一条支路由电容C85和电容C86串联组成，电容C85和电容C86连接的中点与电网输入端220G_IN短接；电源+12V连接到中间继电器K3的线圈后连接到三极管Q34的发射极，三极管Q34的集电极直接连接到接地端，三极管Q34的基极作为输出端AC_OUT，在三极管Q34的集电极和发射极之间并联有两条支路，一条支路由电容C81组成，另一条支路有二极管D36组成，二极管D36的正极与接地端连接。

7.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述市电同步跟踪电路(16)由二极管D37、电阻R102、光电隔离电路U13、电阻R104、电阻R109、R108、R107、双运放电路Q35、电阻R125、电阻R112、电阻R111、电阻R114、光电隔离电路U16、电阻R115、电阻R116、电阻R117、二极管D39、稳压二极管U17组成；输入信号220L_IN连接至二极管D37的正极，经过电阻R102与光电隔离电路U13的1端连接，输入信号220N_IN输入光电隔离电路U13的2端，输入DRICD_VCC经过电阻R104连接到光电隔离电路U13的4端，光电隔离电路U13的3端经过电阻R107接地并输入双运放电路Q35的4端，光电隔离电路U13的3端连接到双运放电路Q35的3端；+5V电源经电阻R108输入双运放电路Q35的2端，+5V电源经电阻R109输入双运放电路Q35的1端，双运放电路Q35的1端作为输出端PLL_A，输入DRICD_VCC连接到双运放电路Q35的8端，双运放电路Q35的7端作为输出端PLL_B，电源+5V经过电阻R111与双运放电路Q35的6端连接，电源+5V经过电阻R112与双运放电路Q35的7端连接，双运放电路Q35的5端经过电阻R125接地，双运放电路Q35的5端与光电隔离电路U16的4端连接；输入端DRICD_VCC经过电阻R114连接到光电隔离电路U16的4端，光电隔离电路U16的3端接地，光电隔离电路U16的2端作为市电同步跟踪电路(16)的输出端220L_IN，光电隔离电路U16的1端与稳压二极管U17的正极连接，稳压二极管U17的负极串联电阻R115后与二极管D39的负极连接，稳压二极管U17的控制端与二极管D39的负极之间并联电阻R116，稳压二极管U17的控制端与光电隔离电路U16的2端之间并联电阻R117，二级管D39的正极作为市电同步跟踪电路(16)的输出端220N_IN。

8.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述主控MCU供电电路(17)由电容C48、电容C49、电阻R78、电阻R77、电阻R76、场效应管D22、二极管D23、光电隔离电路U8、电阻R80、电阻R79、电容C50、电阻R81、变压器TF6、稳压二极管U9、二极管D24、二极管D25、电解电容C51、电解电容C52、电容C53、电阻R83、电阻R82、电容C54、电解电容C55、电解电容C56、三端稳压元件U10组成；输入端INV-VCC连接到变压器TF6的2端，并经过电容C48接地；变压器TF6的4端与电阻R78、电容C49依次串联后连接到场效应管D22的G极，场效应管的S极经过电阻R76接地，变压器TF6的1端与场效应管D22的D极连接，变压器TF6的2端经过电阻R77与场效应管D22的G极连接，变压器TF6的1端经过二极管D23与由电容C50和电阻R79并联组成的支路串联连接后与变压器TF6的2端连接，其中二极管D23的正极与变压器TF6的1端连接；场效应管D22的G极连接到光电隔离电路U8的4端，光电隔离电路U8的3端经过电阻R80接地，电源+12V经过电阻R81连接到光电隔离电路U8的1端，光电隔离电路U8的3端经过稳压二极管U9接地，稳压二极管U9的正极与接地端连接；电源+12V经过有二极管D24和二极管D25并联组成的支路连接到变压器TF6的6端，二极管D24和二极管D25的正极端连接到变压器TF6的6端；在电源+12V与变压器TF6的5端之间并联有3条支路，第一条支路有电解电容C51组成，第二条支路由电解电容C52组成，电解电容C51和电解电容C52的正极与电源+12V连接，第三条支路由电容C53组成，变压器TF6的5端接地；电源+12V输入到三端稳压元件U10的1端，三端稳压元件U10的1端与电阻R82连接后直接连接到稳压二极管U9的控制端,同时经过电阻R83接地；三端稳压元件U10的3端直接接地；在三端稳压元件U10的2端和接地端之间并联有3条支路，第一条支路由电容C54组成，第二条支路由电解电容C55组成，第三条支路由电解电容C56组成，电解电容C55和电解电容C56的正极与三端稳压元件U10的2端连接并输入+5V电源。

9.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述主控MCU及人机交换界面电路(18)由通信接口转换模块Y2、MCU模块U2、二极管D8、晶振Y3、液晶显示模块J3、按键S1～S8、电阻R19～R26、电阻R29～R31、电阻R35～R38、电阻R22、电解电容C23、电阻R39、电阻R40、电解电容C26、电容C24、电解电容C25组成；电源输入+5V连接到通信接口转换模块Y2的VCC端，并通过二极管D8连接到通信接口转换模块Y2的USB端口的VCC端；通信接口转换模块Y2的1端脚与MCU模块U2的P3.0(RXD)端连接，MCU模块U2的5端脚与MCU模块U2的P3.1(TxD)端连接，通信接口转换模块Y2的GND端脚接地并经过电容C20与MCU模块U2的XTAL2端连接，通信接口转换模块Y2的GND端脚经过电容C21与MCU模块U2的XTAL1端连接，电容C20与电容C21之间并联晶振Y3；按键S1～S8的一端接地，另一端分别作为MCU模块U2的输入KEY_START、KEY_TEST、KEY_UP、KEY_DOWN、KEY_LEFT、KEY_RIGHT、KEY_OK、KEY_CANCEL；输入KEY_START、KEY_TEST、KEY_UP、KEY_DOWN、KEY_LEFT、KEY_RIGHT、KEY_OK、KEY_CANCEL分别经过电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25和电阻R26输入MCU模块U2的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7端脚；MCU模块U2的RST/Vpd端经过电阻R22接地，MCU模块U2的P3.2端、P3.3端、P3.4端、P3.5端、P3.6端和P3.7端分别连接到液晶显示模块J3的4端、5端、6端、15端、16端和18端，MCU模块U2的VSS端为MCU_GND输出端，MCU模块U2的Vcc端连接到电源输入端+5V并经过电解电容C23与MCU模块U2的RST/Vpd端短接，电解电容C23的正极与MCU模块U2的Vcc端连接；MCU模块U2的Vcc端经过由电容C24和电解电容C25并联组成的支路接地，电解电容C25的负极接地；MCU模块U2的P0.0端脚经过电阻R31作为输出端BATT_ON，MCU模块U2的P0.4端脚经过电阻R35作为输出端AC_OUT，MCU模块U2的P0.5端脚经过电阻R36作为输出端PLL_B，MCU模块U2的P0.6端脚经过电阻R37作为输出端PLL_A,MCU模块U2的P0.7端脚经过电阻R38作为输出端PWM-ON；MCU模块U2的端脚经过电阻R29作为输出端SUP-ON；MCU模块U2的端脚经过电阻R28作为输出端PWM-2-B,MCU模块U2的端脚经过电阻R30作为输出端PWM-2-A；MCU模块U2的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7端脚分别连接到液晶显示模块J3的7～14端脚；液晶显示模块J3的1、17和20端脚接地，液晶显示模块J3的2端脚连接到电源－5V，液晶显示模块J3的19端脚经过电阻R39连接到电源+5V，液晶显示模块J3的17端脚经过电阻R40连接到电源+5V。

10.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述DC-AC转换电路(19)由光电隔离电路U3、电阻R42、三极管Q8、电阻R153、电阻R44、电阻R45、场效应管Q9、场效应管Q12、电阻R47、二极管D9、电阻R41、三极管Q11、电阻R43、电阻R46、场效应管Q10、电阻R48、场效应管Q13、快恢复二极管D11、快恢复二极管D12、电容C27、电容C28、电容C30、互感滤波器TF4、电容C29、快恢复二极管D13、快恢复二极管D14、场效应管Q14、场效应管Q15、电阻R49、电阻R50、场效应管Q17、场效应管Q16、电阻R51、电阻R52、三极管Q18、三极管Q19、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R154、二极管D16、二极管D15、光电隔离电路U4组成；输入端PWM-2-A与三极管Q11的基极连接，并经过电阻R41接地，电源-12V经过二极管D9连接到三极管Q11的集电极，二极管D9的正极与电源-12V连接，三极管Q11的发射极经过电阻R43接地；输入端PWM-2-A与光电隔离电路U3的1端连接，光电隔离电路U3的2端接地，输入端DRIA-VCC经过二极管D10和电阻R42串联后输入光电隔离电路U3的4端，二极管D10的正极与输入端DRIA-VCC连接，光电隔离电路U3的3端与三极管Q8的基极连接，并经过电阻R153连接到DRIA-GND端，三极管Q8的集电极与二极管D10的负极连接，三极管Q8的发射极经电阻R44连接到DRIA-GND端，三极管Q8的发射极与场效应管Q9的G极连接，场效应管Q9的S极与DRIA-GND端连接，场效应管Q9的D极连接到输入端HV-310V，场效应管Q9的G极经过电阻R45和电阻R47串联后连接到场效应管Q12的G极，场效应管Q12的D极连接到输入端HV-310V，场效应管Q12的S极与DRIA-GND端连接；互感滤波器TF4的同名端之间并联有由电容C27和电容C30串联组成的支路，电容C27和电容C30串联支路的中点作为输出端SUP_MID，在电容C27和电容C30串联组成的支路的两端并联电容C28，并分别经过二极管D11和二极管D14连接到输入HV-310V，二极管D11和二极管D14的负极与输入HV-310V连接，电容C28的两端分别经过二极管D12和二极管D13接地，二极管D12和二极管D13的正极与接地端连接，电容C28的两端分别连接到输入端DRIA-GND和输入端DRIB-GND；电容C27经过快恢复二极管D11与输入端HV-310V连接，快恢复二极管D11的负极连接到输入端HV-310V，电容C30经过快恢复二极管D14与输入端HV-310V连接，快恢复二极管D14的负极连接到输入端HV-310V；场效应管Q14和Q17的D极分别连接到输入端HV-310V，场效应管Q14和Q17的S极分别连接到输入端DRIB-GND，场效应管Q14的G极经过电阻R49和电阻R51串联后连接到场效应管Q17的S极；输入端DRIB-VCC经过二极管D15连接到三极管Q18的集电极，二极管D15的正极与输入端DRIB-VCC连接，三极管Q18的集电极经过电阻R55与光电隔离电路U4的4端连接，光电隔离电路U4的3端连接到三极管Q18的基极，并进经过电阻R154连接到输入端DRIB-GND，三极管Q18的发射极与场效应管Q17的G极连接，并经过电阻R54连接到输入端DRIB-VCC；场效应管Q10和Q13的D极连接到输入端DRIA-GND，场效应管Q10和Q13的S极接地，场效应管Q10的S极经过电阻R46连接到三极管Q11的发射极，场效应管Q13的S极经过电阻R48连接到三极管Q11的发射极；输入端DRIA-GND与接地端之间连接快恢复二极管D12，恢复二极管D12的正极接地；输入端DRIB-GND与接地端之间连接快恢复二极管D13，恢复二极管D13的正极接地；电源输入端-12V经过二极管D16连接到三极管Q19的基极，二极管D16的正极与电源输入端-12V连接，三极管Q19的基极连接到输入端PWM-2-B，并进经过电阻R56接地，三极管Q19的发射极经过电阻R53接地；场效应管Q15和Q16的D极连接到输入端DRIB-GND，场效应管Q15和Q16的S极接地，场效应管Q15的S极经过电阻R50连接到三极管Q19的发射极，场效应管Q16的S极经过电阻R52连接到三极管Q19的发射极。

11.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述电池充电电路(20)由二极管D26、中间继电器K2、二极管D27、电阻R84、电容C57、三极管Q32、整流桥D28、电阻R85、电阻R86、电容C58、电解电容C61、电阻R87、电阻R88、电容C59、电容C60、PWM信号芯片U18、电阻R90、电阻R91、电容C65、电容C62、电解电容C63、快恢复二极管D30、快恢复二极管D29、电阻R93、电阻R92、电容C64、场效应管Q33、电容C66、电阻R94、电阻R95、电阻R96、二极管D31、变压器TF10、二极管D32、二极管D33、电阻R97、电容C69、电容C70、电解电容C68、电感D34、电解电容C71、二极管D35、电阻R99、电阻R100、电阻R101、电阻R98、光电隔离电路U11和稳压二极管U12组成；输入端SUP_ON经过电阻R84连接到三极管Q32的基极，三极管Q32的集电极接地，输入端DRICD-VCC经过二极管D26连接到中间继电器K2的线圈，二极管D26的正极与输入端DRICD-VCC连接，中间继电器K2的线圈的另一端连接到三极管Q32的发射极，中间继电器K2线圈的两端并联二极管D27，二极管D27的正极连接到三极管Q32的发射极；输入端AC-N经过电容C57连接到整流桥D28的3端，电容C57的两端并联中间继电器K2的常开接点；整流桥D28的4端接地，整流桥D28的1端与输入端AC-L连接，整流桥D28的2端连接到变压器TF10的1端并经过电解电容C61接地，电解电容C61的负极接地；输入384X-VFB连接到PWM信号芯片U18的VFB端，并经过电阻R87接地，输入384X-VFB经过有电阻R86和电容C58并联组成的支路连接到PWM信号芯片U18的COMP端，输入384X-VFB经过电阻R85输入到PWM信号芯片U18的VCC端，PWM信号芯片U18的VCC端经过电阻R90连接到整流桥D28的2端，PWM信号芯片U18的VCC端分别经过电容C62和电解电容C63接地，电解电容C63的负极接地，PWM信号芯片U18的VREF端经过电容C59接地，PWM信号芯片U18的RT/CT端经过电容C60接地，PWM信号芯片U18的VREF端与RT/CT端之间通过电阻R88连接，PWM信号芯片U18的GND端接地，PWM信号芯片U18的Isen端经过电容C64接地，PWM信号芯片U18的OUT端经过电阻R93连接到场效应管Q33的G极；场效应管Q33的G极经过电阻R94接地，场效应管Q33的S极经过电阻R95接地，场效应管Q33的S极经过电阻R92与PWM信号芯片U18的Isen端连接，场效应管Q33的D极经过由电容C66和电阻R96串联组成的支路接地，电阻R96的两端并联二极管D31，二极管D31的负极接地；场效应管Q33的D极与变压器TF10的2端连接，变压器TF10的2端经过快恢复二极管D30与由电阻R91和电容C65并联组成的支路串联后，连接到变压器TF10的1端，快恢复二极管D30的正极与变压器TF10的2端连接；变压器TF10的3端经过快恢复二极管D29与PWM信号芯片U18的VCC端连接，快恢复二极管D29的正极与变压器TF10的3端连接，变压器TF10的4端和6端接地；变压器TF10的5端与电感L1的1端之间串联有3条支路，第一条支路由电阻R97和电容C69串联组成，第二条支路由二极管D33组成，二极管D33的正极与变压器TF10的5端连接，第三条支路有二极管D32组成，二极管D33的正极与变压器TF10的5端连接；电感L1的1端分别经过电解电容C68和电容C70并联组成的支路接地，电解电容C68的正极与电感L1的1端连接，电感L1的2端经过电解电容C71接地，电解电容C71的负极接地；电感L1的2端经过电阻R99连接到光电隔离电路U11的1端，电感L1的2端串联二极管D25，二极管D25的负极作为输出端SUP_VCC，电感L1的2端经过电阻R100和电阻R101的串联支路接地；输入384X-VFB经过电阻R98连接到光电隔离电路U11的4端，光电隔离电路U11的3端接地，光电隔离电路U11的2端连接到稳压二极管U12，稳压二极管U12的正极接地并作为输出端SUP_GND，稳压二极管U12的控制端连接到电阻R100和电阻R101串联支路的中点。

12.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述单元结构阵列电路(21)由至少1组、至多12组的单元接口电路组成，各单元接口电路的输出分别连接到输出INV-VCC，实现各单元接口电路的并联；一个单元接口电路由光伏板(2)、中间继电器S9、电容C87、二极管D40、三极管Q36、电阻R118、电阻R119、光伏单元通信接口CON4、光伏单元供电接口CON2组成，电源输入+12V连接到中间继电器S9的线圈端4，中间继电器S9的线圈两端4-5并联二极管D40，二极管D40的正极连接到中间继电器S9的5端，并连接到三极管Q36的发射极，三极管Q36的集电极接地，电源输入+12V经过电阻R118输入三极管Q36的基极；光伏单元通信接口CON4的1端为GND端，光伏单元通信接口CON4的2端为TXD端，光伏单元通信接口CON4的3端为RXD端，光伏单元通信接口CON4的4端经过电阻R119接到三极管Q36的基极；光伏单元供电接口CON2的1端与光伏板(2)连接，光伏单元供电接口CON2的2端与中间继电器S9的2端连接并经过电容C87连接到输出INV-VCC，中间继电器S9的1端连接到输出INV-VCC。

13.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述100kHZ逆变PWM电路(31)由保险管F1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R8、稳压二极管U3、电阻R7、电阻R9、光电隔离电路U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管U1、电阻R11、PWM芯片U4、电解电容C1、电阻R12、电解电容C2、电容C3、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R15、三极管Q4、三极管Q3、三极管Q1、三极管Q2、电阻R27、电阻R17、电阻R18、场效应管Q5、场效应管Q6、电阻R19、电容C4、变压器TF1、光伏板(2)、快恢复二极管D1、快恢复二极管D3、快恢复二极管D2、快恢复二极管D4、电解电容C5和电解电容C6组成；光伏板(2)连接到稳压二极管U1的正极，稳压二极管U1的负极与光电隔离电路U2的3端连接，输入端OUT-VCC经过电阻R3连接到光电隔离电路U2的1端，输入端OUT-VCC经过电阻R2连接到稳压二极管U1的控制端，稳压二极管U1的控制端和2端之间通过电阻R1连接；电源+12V经过电阻R11连接到稳压二极管U1的4端，稳压二极管U1的3端经过电阻R7接地，并直接与PWM芯片U4的+V1端连接；接线端子BATT-VCC经过保险管F1连接到INV-VCC端子，经过电阻R6和电阻R9的串联电路输入到MCU芯片的+V2端，接线端子BATT-GND经过电阻R5连接到稳压二极管U3的控制端，稳压二极管U3的正极接地并与接线端子BATT-GND连接，稳压二极管U3的正负极之间并联电阻R8，稳压二极管U3的负极连接到电阻R6和电阻R9串联支路的中点，INV-VCC端子经过电阻R4连接到稳压二极管U3的控制端；PWM芯片U4的GND端接地，电源+12V输入PWM芯片U4的VCC端，PWM芯片U4的VREF端、OC端、-V2端，-V1端短接，PWM芯片U4的OC端与电解电容C2连接后接地，电解电容C2的负极接地，PWM芯片U4的C2端和C1端短接后输入+12V电源，PWM芯片U4的RT端经过电阻R13接地，PWM芯片U4的CT端经过电容C3接地，输入信号PWM-CON经过电阻R12输入PWM芯片U4的DTC端，PWM芯片U4的COMP端经过电解电容C1接地，电解电容C1的负极接地，PWM芯片U4的E2端经过电阻R16连接到三极管Q4的基极，PWM芯片U4的E1端经过电阻R14连接到三极管Q1的基极；电源+12V输入三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的集电极接地，在三极管Q3的基极和集电极之间并联电阻R15，三极管Q4的基极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的发射极经过电阻R17连接到场效应管Q5的G极，场效应管Q5的D极接地，场效应管Q5的S极连接到变压器TF1的输入端；电源+12V输入到三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的集电极和基极之间并联电阻R27，三极管Q1和三极管Q2的基极短接，三极管Q1和三极管Q2的发射极短接之后经过电阻R18连接到场效应管Q6的G极，场效应管Q6的D极接地，场效应管Q6的S极连接到变压器TF1的输入端；变压器TF1的输入端之间并联由电阻R19和电容C4串联组成的支路，变压器TF1输入端的中间抽头作为输出端INV-VCC，变压器TF1的输出端连接到由快恢复二极管D1、快恢复二极管D3、快恢复二极管D2和快恢复二极管D4组成的全波滤波电路，由4个快恢复二极管组成的全波滤波电路的输出端分别并联电解电容C5和电解电容C6，电解电容C5的负极连接到光伏板(2)，电解电容C5的正极作为输出端OUT-VCC，电解电容C5和电解电容C6的正极短接之后输出端OUT-VCC并连接到光伏单元供电接口CON2的接线柱J3，光伏单元供电接口CON2的接线柱J4连接到光伏板(2)。

14.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述芯片供电电路(32)由电阻R20、场效应管Q7、电解电容C7、稳压二极管U5、三极管Q8、电阻R23、电阻R22、电阻R21、电解电容C8、电解电容C9、电解电容C10、电容C11、稳压集成电路U6、电解电容C12、电容C13、电阻R24和电阻R25组成；输入端BATT-VCC输入场效应管Q7的S极，场效应管Q7的S极和G极之间并联电阻R20，场效应管Q7的G极经过稳压二极管U5接地，稳压二极管U5的正极接地，在输入端BATT-VCC和接地端之间并联电解电容C7，电解电容C7的负极接地，场效应管Q7的G极连接到三极管Q8的集电极，三极管Q8的基极与场效应管Q7的D极连接；电源+12V连接到三极管Q8的发射极，在电源+12V与三极管Q8的基极之间串联电阻R23，电源+12V经过电阻R22连接到稳压二极管U5的控制端，稳压二极管U5的控制端经过由电阻R21和电解电容C8并联组成的支路接地，电解电容C8的负极接地；电源+12V输入稳压集成电路U6的V_IN端，在稳压集成电路U6的V_IN端和接地端之间供并联有三条分别由电解电容C9、电解电容C10和电容C11组成的支路，电解电容C9和电解电容C10的负极接地；稳压集成电路U6的GND端接地，稳压集成电路U6的V_OUT端输出+5V电源；在稳压集成电路U6的V_OUT端与接地端之间并联有三条支路，一条支路由电解电容C12组成，电解电容C12的负极接地，第二条支路由电容C13组成，第三条支路有电阻R24和电阻R25并联组成，电阻R24和电阻R25串联的中点输出电源+2.5V。

15.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述辅控MCU电路(33)由MCU芯片S1、电阻R26、电阻C22、按钮S2、光伏单元通信接口CON4组成；电源+5V经过电阻R26和电解电容C22的串联支路连接到光伏单元通信接口CON4的1端，电阻R26和电解电容C22串联支路的中点连接到MCU芯片S1的RST端，光伏单元通信接口CON4的2-4端分别连接到MCU芯片S1的RXD端、TXD端和INT0端，MCU芯片S1的T0端经过按钮S2接地。

16.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述太阳同步跟踪定位电路(34)由光敏二极管R30、电阻R28、电阻R29、光敏二极管R38、电阻R33、电阻R34、光敏二极管R35、光敏二极管R39、运算放大IC芯片U7、电阻R31、电阻R32、电阻R36和电阻R37组成；+5V电源输入运算放大IC芯片U7的4端，电源+5V经过光敏二极管R30和电阻R29串联后输入运算放大IC芯片U7的3端，光敏二极管R30的正极与电源+5V连接，放大比较电路U7的3端与9端短接，运算放大IC芯片U7的3端经过电阻R29和光敏二极管R38的串联支路接地，光敏二极管R38的负极接地，运算放大IC芯片U7的2端、6端、12端和10端输入+2.5V电源，运算放大IC芯片U7的4端分别通过电阻R31、电阻R32、电阻R37和电阻R36连接到运算放大IC芯片U7的1端、8端、7端和14端；电源+5V经过光敏二极管R35和电阻R33串联后输入运算放大IC芯片U7的5端，光敏二极管R35的正极与电源+5V连接，放大比较电路U7的5端与13端短接，运算放大IC芯片U7的13端经过电阻R34和光敏二极管R39的串联支路接地，光敏二极管R39的负极接地；运算放大IC芯片U7的11端接地；运算放大IC芯片U7的1端、8端、7端和14端分别作为输出端X_LEFT、X_RIGHT、Y_UP、Y_DOWN。

17.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述电机电源滤波电路(35)由电解电容C14、电容C15、电容C16、电容C36、电容C37、互感滤波器TF2、电容C38、电容C17、电容C18、电容C39、电解电容C19组成；互感滤波器TF2的同名端之间并联3条支路，第一条支路由电容C16和电容C37串联组成，第二条支路由电容C15和电容C36串联组成，第三条支路由电解电容C14组成，电源+12V经过电解电容C14接地，电解电容C14的正极与电源+12V连接；互感滤波器TF2的异名端之间并联3条支路，第一条支路由电容C17和电容C38串联组成，第二条支路由电容C18和电容C39串联组成，第三条支路由电解电容C19组成，电解电容C19的正极与电机电源滤波电路(35)输出的正极连接；电容C15和电容C36串联支路的中点连接到电容C17和电容C38串联支路的中点，电容C15和电容C36串联支路的中点连接到电容C18和电容C39串联支路的中点；互感滤波器TF2的异名端作为电机电源滤波电路(35)的输出。

18.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述电机驱动电路(36)由中间继电器K2、电容C20、电容C21、二极管D5、三极管Q9、电阻R41、电阻R40、电容C23、电容C25、直流电机MG1、电容C27、电容C28、中间继电器K3、二极管D6、三极管Q10、电阻R42、电阻R43组成；来自电机电源滤波电路(35)输出端的正负极分别连接到中间继电器K2的2个常开接点的一端，中间继电器K2的2个常开接点之间分别并联电容C21和电容C20，中间继电器K2的2个常开接点的另一端之间并联电容C23和直流电机MG1的电源输入端；来自电机电源滤波电路(35)输出端的正负极分别连接到中间继电器K3的2个常开接点的一端，中间继电器K3的2个常开接点之间分别并联电容C28和电容C27，中间继电器K3的2个常开接点的另一端之间并联电容C25；电源+12V经过中间继电器K2的线圈连接到三极管Q9的发射极，输入LEFT_CON经过电阻R41连接到三极管Q9的基极，输入LEFT_CON经过电阻R40连接到三极管Q9的集电极，三极管Q9的集电极接地；电源+12V经过中间继电器K3的线圈连接到三极管Q10的发射极，输入RIGHT_CON经过电阻R42连接到三极管Q10的基极，输入RIGHT_CON经过电阻R43连接到三极管Q9的集电极，三极管Q10的集电极接地；中间继电器K2线圈和中间继电器K3线圈的两端分别并联二极管D5和二极管D6，二极管D5和二极管D6的负极与电源+12V连接。

19.根据权利要求书1所述的自动追踪式智能管理光伏供电系统，其特征在于，所述支架锁定电路(37)由中间继电器K1、二极管D9、电容C35、电阻R49、电阻R48、三极管Q13组成；信号MOT_LOCK经过电阻R49输入三极管Q13的基极，信号MOT_LOCK经过电阻R48接地，三极管Q13的集电极接地，电源+12V经过中间继电器K1的线圈连接到三极管Q13的发射极，在中间继电器K1的线圈两端并联二极管D9，二极管D9的正极连接到三极管Q13的发射极；输入端的正极经过中间继电器K1的常开接点连接到执行机构接口LOCK_CON的1端，中间继电器K1常开接点的两端并联电容C35，执行机构接口LOCK_CON的2端与输入端的负极连接。