CN106300638A - 一种低电压掉电延时控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种低电压掉电延时控制装置及控制方法，该控制装置包括备份电源模块，还包括控制管理模块以及掉电侦测模块，控制管理模块分别与备份电源模块、掉电侦测模块连接；掉电侦测模块实时监测主电源状态；控制管理模块根据主电源状态、备份电源模块的状态控制负载执行数据操作，以及控制接入或断开备份电源模块；该控制方法当主电源上电时，启动掉电侦测模块，以及接入备份电源模块进行储能；当完成储能时，控制负载开始关键数据处理；当主电源掉电时，控制接入备份电源模块输出存储的能量；当负载完成数据保存时，断开备份电源模块。本发明具有结构简单、所需成本低、能耗利用率高、掉电延时稳定性及安全可靠性高等优点。

Description

一种低电压掉电延时控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及低电压掉电延时处理技术领域，尤其涉及一种低电压掉电延时控制装置及控制方法。

背景技术

掉电延时即是在主电路断电之后能够持续给负载提供一段时间的供电，以让负载能够来得及将重要的任务或者数据进行保存。低电压掉电延时处理中，目前通常是采用基于LC储能或基于超级电容的掉电延时电路。基于LC储能的掉电延时电路是使用电感、电容作为储能器件，待掉电后使用电感和电容内存储的能量完成延时功能；基于超级电容的掉电延时电路，则是使用超级电容作为储能器件，待掉电后使用超级电容的能量来完成延时断电功能。

上述掉电延时电路均无对储能器件的监控管理，掉电延时电路在主电源掉电后即开启延时供电，且只能随着能量的消耗，LC储能或超级电能的储能装置输出电压逐步降低，待电压降低到负载能够承受的下限时整个系统自动断电，即掉电后即开启、直到储能部件能量消耗完毕才自动关闭。由于掉电延时电路缺乏对储能器件的监控管理，其存在以下问题：

（1）掉电延时不能实时根据储能器件的状态、负载的状态控制执行，则当掉电后储能器件或负载的状态并不适合执行掉电延时，此时启动掉电延时不仅不能起到有效的延迟作用，反而可能给负载带来不稳定因素，影响系统运行的稳定、可靠性。如处理器在储能器件未完成储能的状态下开始进行掉电数据保全动作，而储能器件又不能提供足够的时间以支撑该处理器完成该动作，则会导致不确定的异常；

（2）由于在掉电时即启动掉电延时电路、直至能量消耗完才自动关闭，而不能实时根据主电源的状态变化控制掉电延时电路的状态，则当掉电之后又立即恢复的情况下，可能会带来系统异常；

（3）由于上述掉电延时电路启动后，不能实时根据负载的状态控制掉电延时电路的状态，即使负载无需掉电延时功能，如负载的数据保全完成，仍然会继续工作直至能量消耗完毕，造成能源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、所需成本低、能耗利用率高、掉电延时执行的稳定性及安全可靠性高的低电压掉电延时控制装置及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种低电压掉电延时控制装置，包括用于主电源掉电时为负载提供备份电源以延时掉电的备份电源模块，还包括控制管理模块以及掉电侦测模块，所述控制管理模块分别与所述备份电源模块、掉电侦测模块连接；所述掉电侦测模块实时监测主电源状态，并发送给所述控制管理模块；所述控制管理模块实时根据所述主电源状态、所述备份电源模块的状态控制负载执行数据操作，以及根据所述主电源状态、负载状态控制接入或断开所述备份电源模块。

作为本发明装置的进一步改进：所述控制管理模块包括主控制单元以及分别与所述主控制单元连接的用于控制所述备份电源模块接入或断开的备份电源控制单元、用于监测备份电源模块的状态的状态监测单元，所述主控制单元设置在负载端，所述主控制单元控制负载执行数据操作，并发送控制信号给所述备份电源控制单元。

作为本发明装置的进一步改进：所述备份电源控制单元包括相互连接的储能控制器以及开关电路，所述开关电路设置在所述备份电源模块中储能器件的输出端，所述储能控制器通过控制所述开关电路的开断以控制接入或断开所述备份电源模块。

作为本发明装置的进一步改进：所述储能控制器包括定时器，所述定时器在主电源上电时启动，完成预设计时后输出控制信号给所述开关电路。

作为本发明装置的进一步改进：所述主控制单元设置在负载的处理器中，所述主控制单元通过负载的处理器中的中断输入点连接所述掉电侦测模块。

作为本发明装置的进一步改进：所述备份电源模块包括相互连接的储能组件以及备份升压单元，所述储能组件存储的电能，通过所述备份升压单元进行升压后输出负载所需的电源。

作为本发明装置的进一步改进：所述储能组件具体采用超级电容、大容量电容以及电池中的一种。

作为本发明装置的进一步改进：还包括用于主电源掉电时防止电能倒灌回主电源输入端的防倒灌保护模块。

作为本发明装置的进一步改进：所述防倒灌保护模块包括用于防止负载端电能倒灌回主电源输入端的第一防倒灌单元，以及用于防止备份电源模块的电能倒灌回主电源输入端的第二防倒灌单元。

作为本发明装置的进一步改进：所述防倒灌保护模块具体采用二极管、MOS管、集成有MOS管的集成电路、集成有MOS管及过欠压保护功能的集成电路，以及集成有MOS管、过欠压保护功能、过流保护功能的集成电路中的一种。

本发明进一步提供利用上述低电压掉电延时控制装置的控制方法，步骤包括：

1）当主电源上电时，启动所述掉电侦测模块实时监测主电源的掉电状态，以及启动所述控制管理模块控制接入所述备份电源模块进行储能；当所述备份电源模块完成储能时，所述控制管理模块控制负载开始关键数据处理；

2）当所述掉电侦测模块监测到主电源掉电且所述备份电源模块为完成储能状态时，将主电源掉电状态发送至所述控制管理模块；所述控制管理模块接收到主电源掉电状态后，控制接入所述备份电源模块输出存储的能量给负载，并控制负载执行数据保存；当负载完成数据保存时，所述控制管理模块控制断开所述备份电源模块，直至恢复主电源供电，转入执行步骤1）。

作为本发明方法的进一步改进：所述步骤1）中具体控制在主电源上电延时预设时间后，接入所述备份电源模块进行储能。

作为本发明方法的进一步改进：所述步骤2）中，当负载完成数据保存前主电源恢复供电，所述掉电侦测模块将主电源恢复状态发送给所述控制管理模块，所述控制管理模块控制负载恢复正常工况，以及控制所述备份电源模块切换进入储能状态，并在完成储能时控制负载开始关键数据处理，转入执行步骤2）。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）本发明通过掉电侦测模块实时监测主电源状态，能够及时监测到主电源的状态变化，结合控制管理模块实时根据主电源状态以及备份电源模块的状态控制负载执行数据操作，保证负载数据操作的安全性能，同时掉电控制模块根据主电源、负载状态控制接入或断开备份电源模块，能够控制管理备份电源，以控制适时接入备份电源模块进行储能或提供备份能源给负载，以及控制适时断开备份电源模块，在主电源掉电时实现有效的延时功能，同时保证掉电延时执行的稳定及安全可靠性，且能够减少不必要的能耗；

2）本发明主电源上电时，控制管理模块在备份电源模块完成储能时，控制负载开始关键数据处理，主电源掉电时，备份电源模块为完成储能状态时才控制接入备份电源模块以延时掉电，避免备份电源模块未准备就绪执行不必要的掉电延时，同时能够保证负载中关键数据处理的安全性，避免备用电源又不足以提供所需电源等不确定因素的产生，且不影响负载的数据处理；

3）本发明进一步通过控制管理模块控制主电源上电后延时指定时间接入备份电源模块，与传统的主电源上电时即开始对储能器件充电相比，能够有效避免启动时的电流冲击和电流消耗；

4）本发明进一步通过控制管理模块在掉电后负载完成数据保存时，即控制断开备份电源模块，能够在负载不需要延时功能时即断开备份电源的供电，从而减少不必要的能耗；

5）本发明当负载完成数据保存前主电源即恢复供电时，通过掉电侦测模块发送主电源恢复状态给控制管理模块，通过控制管理模块使得负载能够及时恢复正常工况，同时控制备份电源模块切换进入储能状态，避免电源通断频繁会造成系统异常。

附图说明

图1是本实施例低电压掉电延时控制装置的结构原理示意图。

图2是本发明具体实施例中低电压掉电延时控制装置的结构示意图。

图3是本发明具体实施例中低电压掉电延时控制装置主电源上电时控制流程示意图。

图4是本发明具体实施例中低电压掉电延时控制装置主电源掉电时控制流程示意图。

图5是本发明具体实施例中主电源掉电后重新恢复供电时控制流程示意图。

图例说明：1、备份电源模块；11、储能组件；12、备份升压单元；2、控制管理模块；21、主控制单元；22、备份电源控制单元；23、状态监测单元；3、掉电侦测模块；4、防倒灌保护模块；41、第一防倒灌单元；42、第二防倒灌单元。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例低电压掉电延时控制装置包括用于主电源掉电时为负载提供备份电源以延时掉电的备份电源模块1，还包括控制管理模块2以及掉电侦测模块3，控制管理模块2分别备份电源模块1、掉电侦测模块3连接；掉电侦测模块3实时监测主电源状态，并发送给控制管理模块2；控制管理模块2实时根据主电源状态、备份电源模块1的状态控制负载执行数据操作，以及根据主电源状态、负载状态控制接入或断开备份电源模块1。

本实施例通过掉电侦测模块3实时监测主电源状态，能够及时监测到主电源的状态变化，结合控制管理模块2实时根据主电源状态以及备份电源模块1的状态控制负载执行数据操作，保证负载数据操作的安全性能，同时控制管理模块2根据主电源状态、负载状态控制接入或断开备份电源模块1，能够控制管理备份电源，以适时接入备份电源模块1进行储能或提供备份能源给负载，以及适时控制断开备份电源模块1，在主电源掉电时实现有效的延时功能，同时保证掉电延时执行的稳定及安全可靠性，且能够减少不必要的能耗。

本实施例中，控制管理模块2包括主控制单元21以及分别与主控制单元21连接的用于控制备份电源模块1接入或断开的备份电源控制单元22、用于监测备份电源模块1的状态的状态监测单元23，主控制单元21设置在负载端，主控制单元21控制负载执行数据操作，并发送控制信号给备份电源控制单元22。控制管理模块2监测到的主电源状态发送给主控制单元21，负载通过主控制单元21能够实时知晓主电源的状态；由主控制单元21根据控制管理模块2发送的主电源状态、状态监测单元23监测到的备份电源模块1的状态，控制负载执行数据操作，使得负载可以在主电源掉电时、同时备份电源准确就绪时执行数据保存，保证负载数据操作的安全性；主控制单元21根据主电源状态、负载状态发送控制信号给备份电源控制单元22，以基于主电源状态、负载状态控制适时接入或断开备份电源模块1，避免产生不确定的异常。备份电源控制单元22具体可以基于逻辑器件（如CPLD、FPGA）设计所需的控制逻辑，也可以由分立门电路和模拟电路组合实现所需的控制逻辑。

本实施例中，备份电源控制单元22包括相互连接的储能控制器以及开关电路，开关电路设置在备份电源模块1中储能器件的输出端，储能控制器通过控制开关电路的开断以控制接入或断开备份电源模块1。备份电源控制单元22的电源端连接主电源，在主电源上电时，备份电源控制单元22得电先行启动并进入待命状态，当接收到主控制单元21的控制信号时，控制闭合或断开开关电路。在主电源输入有电时，闭合开关电路，则备份电源模块1可以进行储能充电；当主电源断电时，闭合开关电路，则备份电源模块1的电能输出给负载。本实施例开关电路具体采用双向开关。

本实施例中，储能控制器包括定时器，定时器在主电源上电时启动，完成预设计时后输出控制信号给开关电路，以控制主电源上电后延时指定时间时接入备份电源模块1进行储能，避免启动时引起电流冲击和电流消耗。备份电源模块1完成储能后，通过状态监测单元23将完成储能状态信号发送给主控制单元21。定时器的预设时间可根据实际需求进行设置。

本实施例主控制单元21具体设置在负载的处理器中，通过负载处理器预留的控制接口连接备份电源控制单元22，负载实时接收掉电侦测模块3发送的主电源状态、备份电源模块1的状态，由负载处理器根据主电源状态以及备份电源模块1的状态控制执行数据操作，并通过控制接口发送控制信号至备份电源控制单元22，以在主电源掉电且主处理器完成关键操作后，主处理器通过该控制接口可以将备用电源关闭。对于处理器有中断功能的负载，主控制单元21通过负载的处理器中的中断输入点连接掉电侦测模块3，使得在主电源掉电时，负载的处理器能够以非常快的速度获取到主电源状态信息。

本实施例中，备份电源模块1包括储能组件11以及备份升压单元12，储能组件11存储的电能，通过备份升压单元12进行升压后输出负载所需的电源。由于储能组件11在能量释放的过程中电压会降低，在储能组件11的电压逐步下降的过程中，通过备份升压单元12进行升压可保持输出稳定的电压给负载，当储能组件11的电压下降到备份升压单元12的下限时，备份升压单元12自动停止工作。备份升压单元12可采用具有升压功能的电源芯片，具体则可根据实际应用的电压、电流等参数选择所需的电源芯片。本实施例备份升压单元12的输出值设定为略小于主电源的输出电压，使得主电源有电时，备份升压单元12处于浮动工作状态，而主电源掉电，接入备份电源模块1时备份升压单元12可以迅速启动。在主电源输入有电时，闭合开关电路，则储能组件11可以进行储能充电；在主电源掉电之后，闭合开关电路，则储能组件11的电能通过备份升压单元12输出给负载。

本实施例中，储能组件11具体采用超级电容、大容量电容以及电池中的一种，也可以采用其他类型的储能器件。

本实施例中，掉电侦测模块3具体可以采用具有电压监测功能的集成电路，也可以采用模拟器件的电路组合以实现电压监测功能，当然还可以采用其他形式实现主电源的电压监测。

本实施例中，还包括用于主电源掉电时防止电能倒灌回主电源输入端的防倒灌保护模块4。倒灌会带来不必要的能量流失，而且可能导致主电源输入端的损坏，通过设置防倒灌保护模块4可以对主电源进行防倒灌保护，同时减少不必要的能量流失。

本实施例中，防倒灌保护模块4具体可以采用二极管、MOS管、集成有MOS管的集成电路、集成有MOS管及过欠压保护功能的集成电路，以及集成有MOS管、过欠压保护功能及过流保护功能的集成电路中的任意一种，当然也可以采用其他形式实现防倒灌功能。

如图2所示，本发明具体实施例中储能组件11采用储能器件，开关电路采用双向开关并设置在储能器件的输出端，开关通过备份升压单元12连接负载。防倒灌保护模块4具体包括用于防止负载端电能倒灌回主电源输入端的第一防倒灌单元41，以及用于防止备份电源模块1的电能倒灌回主电源输入端的第二防倒灌单元42，第一防倒灌单元41具体设置在主电源与负载之间，第二防倒灌单元42分别与开关电路、备份升压单元12以及储能控制器的电源输入端连接；第二防倒灌单元42通过输出线③连接开关、备份升压单元12，在主电源有电时，通过第二防倒灌单元42向开关、储能器件、备份升压单元12供电，可以防止在主电源掉电后储能器件的电能通过开关倒灌回主电源输入端，第一防倒灌单元41连接在主电源与负载之间，可以防止主电源掉电后负载端的电能倒灌回主电源输入端。

如图2所示，掉电侦测模块3通过检测线①连接主电源，实时监测主电源状态，通过输出线②发送给负载，主电源作为整个系统的外部电源输入，当其掉电时，负载作为系统的用电端需要进行掉电时数据保全动作；当主电源掉电时，备份升压单元12通过输出线④输出电源给负载；状态监测单元23通过检测线⑤连接储能器件以实时监测储能器件的储能状态，以及通过信号输出线⑧连接负载以发送储能器件的状态给负载；储能控制器通过控制线⑥连接开关以控制双向开关的通断，以及通过电源输入线⑦连接至第二防倒灌单元42以接入电源；由负载的主处理器实现主控制单元21功能，通过输出线⑨连接储能控制器，以在主处理器完成数据保全操作时发送控制信号给储能控制器，控制关闭开关。

在主电源开启时，储能控制器通过电源输入线⑦得电先行启动并进入待命状态，待延时预设时间系统电源稳定后，控制打开开关，储能器件开始储能，待储能器件完成储能后，通过信号输出线⑧发送储能器件状态给负载，以通知负载主处理器备用电源准备就绪；主电源掉电后，掉电侦测模块3监测到主电源掉电状态后发送给负载，负载主处理器通过掉电侦测模块3得知主电源掉电后，立即开始数据保全，待数据保全完成后，通过输出线⑨发送控制信号给通知储能控制器，储能控制器控制开关关断，此时储能器件停止输出，剩余能量继续保存，而此时由于开关关闭，储能控制器也停止工作和能量消耗。

本实施例上述低电压掉电延时控制装置的控制方法，步骤包括：

1）当主电源上电时，启动掉电侦测模块3实时监测主电源的掉电状态，以及启动控制管理模块2控制接入备份电源模块1进行储能；当备份电源模块1完成储能时，控制管理模块2控制负载开始关键数据处理；

2）当掉电侦测模块3监测到主电源掉电且备份电源模块1为完成储能状态时，将主电源掉电状态发送至控制管理模块2；控制管理模块2接收到主电源掉电状态后，控制接入备份电源模块1输出存储的能量给负载，并控制负载执行数据保存；当负载完成数据保存时，控制管理模块2控制断开备份电源模块1，直至恢复主电源供电，转入执行步骤1）。

本实施例当主电源上电时，控制管理模块2在备份电源模块1完成储能时，控制负载开始关键数据处理，当主电源掉电时，备份电源模块1为完成储能状态时才控制接入备份电源模块1以延时掉电，即在备份电源模块1未准备就绪时不执行关键数据操作以及基于关键数据操作并未执行，备份电源模块1未准备就绪时不启动延时掉电，避免执行不必要的掉电延时，同时能够保证负载中关键数据处理的安全性，避免备用电源又不足以提供所需电源等不确定因素的产生，且储能器件电源充满通常所需时间较短，在主电源开启后较短时间即可准备就绪，因而并不影响负载的数据处理。

当控制管理模块2中主控制单元21通过负载处理器实现时，备份电源模块1完成储能后，由控制管理模块2中状态监测单元23将备份电源模块1准备就绪状态发送给负载，使得负载能够及时获取备份电源模块1的能量状态，以确定是否执行关键数据操作。

本实施例当主电源上电时，控制管理模块2具体控制延时预设时间后接入备份电源模块1进行储能，即主电源上电时不立即进行储能充电，而是待系统稳定一定时间后才开始充电，与传统的主电源上电时即开始对储能器件充电相比，能够有效避免启动时的电流冲击和电流消耗。

如图3所示，本发明具体实施例中采用如图2所示的掉电延时控制装置控制实现掉电延时，主电源上电时控制流程包括：

ⅰ.主电源开启时，掉电延时控制装置进入初始工作状态：主电源通过第一防倒灌单元41输出给负载，负载开始工作；掉电侦测模块3开始工作，并将主电源上电状态发送给负载，以告知负载此时主电源正常；储能控制逻辑通过第二防倒灌单元42得电开始工作，保持开关处于关断状态，启动储能控制逻辑中储能控制器内部预设的定时器，并等待负载处理器的指令；备份升压进入浮动工作状态；

ⅱ. 储能控制器内部定时器达到预设时间时，开启开关，储能器件开始储能；

ⅲ. 储能控制逻辑检测到储能器件已充满，发送备用电源准备就绪信号给负载，以告知负载处理器备用电源准备就绪；

ⅳ. 负载主处理器收到备用电源准备就绪信号，开始进行各种关键数据处理。

本实施例当掉电侦测模块3监测到主电源掉电时，发送主电源掉电状态给负载；控制管理模块2接收到主电源掉电状态后，控制接入备份电源模块1输出存储的能量给负载，负载处理器开始控制进行数据保存。当负载完成数据保存时，控制管理模块2控制断开备份电源模块1，等待主电源重新恢复供电，主电源再恢复后流程则和上述主电源上电时流程一致。

本实施例通过控制管理模块2在掉电后负载完成数据保存时，即控制断开备份电源模块1，能够在负载不需要延时功能时即断开备份电源的供电，从而减少不必要的能耗，未用完的能量保存在备份电源模块1的储能器件中，该部分能量后续可继续使用。

如图4所示，本发明具体实施例中采用如图2所示的掉电延时控制装置控制实现掉电延时，主电源掉电时控制流程包括：

ⅰ. 主电源掉电时，掉电延时控制装置状态为：储能器件的能量通过备份升压单元12输出给负载；第一防倒灌单元41和第二防倒灌单元42防止能量回流到主电源端；掉电侦测模块3将主电源掉电状态告知负载主处理器；

ⅱ. 负载主处理器进行数据保全操作；

ⅲ. 负载主处理器完成数据保全操作，并发送信号给储能控制逻辑；

ⅳ. 储能控制逻辑关闭开关，整个系统掉电，储能器件的剩余能量得已保留。

本实施例步骤2）中，当负载完成数据保存前主电源恢复供电，即主电源掉电后、负载主处理器数据保全操作还未完成时主电源恢复供电，掉电侦测模块3将主电源恢复状态发送给控制管理模块2，控制管理模块2控制负载恢复正常工况，以及控制备份电源模块1切换进入储能状态，并在完成储能时控制负载开始关键数据处理，转入执行步骤2）。

本实施例当负载完成数据保存前主电源即恢复供电时，通过掉电侦测模块3发送主电源恢复状态给控制管理模块2，以使得控制管理模块2能够控制负载及时恢复正常工况，同时通过控制管理模块2控制备份电源模块1切换进入储能状态，避免电源通断频繁会造成系统异常。

如图5所示，本发明具体实施例中采用如图2所示的掉电延时控制装置控制实现掉电延时，主电源掉电后，负载数据保全未完成前主电源即恢复供电，具体包括：

ⅰ. 主电源掉电时，掉电延时控制装置状态为：储能器件的能量通过备份升压单元12输出给负载；第一防倒灌单元41和第二防倒灌单元42防止能量回流到主电源端；掉电侦测模块3将主电源掉电状态告知负载主处理器；

ⅱ. 负载主处理器进行数据保全操作；

ⅲ. 主电源恢复，负载主处理器未完成数据保全操作；

ⅳ. 掉电侦测模块3监测到主电源恢复，告知负载主处理器；

ⅴ. 负载主处理器得知主电源恢复，切换到普通模式继续进行操作；储能器件切换进入储能状态。

若主处理器的数据保全操作已经完成后主电源恢复供电，由于此时控制储能器件的开关已经断开，此时主电源恢复供电的流程与上述主电源上电的控制流程相同。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (13)

1.一种低电压掉电延时控制装置，包括用于主电源掉电时为负载提供备份电源以延时掉电的备份电源模块（1），其特征在于，还包括控制管理模块（2）以及掉电侦测模块（3），所述控制管理模块（2）分别与所述备份电源模块（1）、掉电侦测模块（3）连接；所述掉电侦测模块（3）实时监测主电源状态，并发送给所述控制管理模块（2）；所述控制管理模块（2）实时根据所述主电源状态、所述备份电源模块（1）的状态控制负载执行数据操作，以及根据所述主电源状态、负载状态控制接入或断开所述备份电源模块（1）。

2.根据权利要求1所述的低电压掉电延时控制装置，其特征在于：所述控制管理模块（2）包括主控制单元（21）以及分别与所述主控制单元（21）连接的用于控制所述备份电源模块（1）接入或断开的备份电源控制单元（22）、用于监测备份电源模块（1）的状态的状态监测单元（23），所述主控制单元（21）设置在负载端，所述主控制单元（21）控制负载执行数据操作，并发送控制信号给所述备份电源控制单元（22）。

3.根据权利要求2所述的低电压掉电延时控制装置，其特征在于：所述备份电源控制单元（22）包括相互连接的储能控制器以及开关电路，所述开关电路设置在所述备份电源模块（1）中储能器件的输出端，所述储能控制器通过控制所述开关电路的开断以控制接入或断开所述备份电源模块（1）。

4.根据权利要求3所述的低电压掉电延时控制装置，其特征在于：所述储能控制器包括定时器，所述定时器在主电源上电时启动，完成预设计时后输出控制信号给所述开关电路。

5.根据权利要求4所述的低电压掉电延时控制装置，其特征在于：所述主控制单元（21）设置在负载的处理器中，所述主控制单元（21）通过负载的处理器中的中断输入点连接所述掉电侦测模块（3）。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的低电压掉电延时控制装置，其特征在于：所述备份电源模块（1）包括相互连接的储能组件（11）以及备份升压单元（12），所述储能组件（11）存储的电能，通过所述备份升压单元（12）进行升压后输出负载所需的电源。

7.根据权利要求6所述的低电压掉电延时控制装置，其特征在于：所述储能组件（11）具体采用超级电容、大容量电容以及电池中的一种。

8.根据权利要求1～5中任意一项所述的低电压掉电延时控制装置，其特征在于：还包括用于防止电能倒灌回主电源输入端的防倒灌保护模块（4）。

9.根据权利要求8所述的低电压掉电延时控制装置，其特征在于：所述防倒灌保护模块（4）包括用于防止负载端电能倒灌回主电源输入端的第一防倒灌单元（41），以及用于防止备份电源模块（1）的电能倒灌回主电源输入端的第二防倒灌单元（42）。

10.根据权利要求9所述的低电压掉电延时控制装置，其特征在于：所述防倒灌保护模块（4）具体采用二极管、MOS管、集成有MOS管的集成电路、集成有MOS管及过欠压保护功能的集成电路，以及集成有MOS管、过欠压保护功能、过流保护功能的集成电路中的一种。

11.利用权利要求1～10中任意一项所述低电压掉电延时控制装置的控制方法，其特征在于步骤包括：

1）当主电源上电时，启动所述掉电侦测模块（3）实时监测主电源的掉电状态，以及启动所述控制管理模块（2）控制接入所述备份电源模块（1）进行储能；当所述备份电源模块（1）完成储能时，所述控制管理模块（2）控制负载开始关键数据处理；

2）当所述掉电侦测模块（3）监测到主电源掉电且所述备份电源模块（1）为完成储能状态时，将主电源掉电状态发送至所述控制管理模块（2）；所述控制管理模块（2）接收到主电源掉电状态后，控制接入所述备份电源模块（1）输出存储的能量给负载，并控制负载执行数据保存；当负载完成数据保存时，所述控制管理模块（2）控制断开所述备份电源模块（1），直至恢复主电源供电，转入执行步骤1）。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于：所述步骤1）中具体控制在主电源上电延时预设时间后，接入所述备份电源模块（1）进行储能。

13.根据权利要求11或12所述的控制方法，其特征在于：所述步骤2）中，当负载完成数据保存前主电源恢复供电，所述掉电侦测模块（3）将主电源恢复状态发送给所述控制管理模块（2），所述控制管理模块（2）控制负载恢复正常工况，以及控制所述备份电源模块（1）切换进入储能状态，并在完成储能时控制负载开始关键数据处理，转入执行步骤2）。