CN109660015B - 具有无缝切换能力的不间断电源及不间断供电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种不间断电源，包括法拉电容模块，断电检测模块，蓄电池模块和电源切换模块。法拉电容接收由一个AC‑DC模块提供的直流电压为所述法拉电容模块中的法拉电容充电，并根据直流电压，由法拉电容在所述法拉电容模块的输出端输出第一电压，蓄电池模块具有输入端和输出端，输出端输出一个电池电压。断电检测模块检测直流电压的电压值，当检测结果提示所述直流电压正常时，选择第一电压作为系统电压，并通过系统电压对蓄电池模块充电使蓄电池模块的电压维持在电池电压，当检测结果提示直流电压降至阈值之下时，选择电池电压作为所述系统电压，替换第一电压。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域，具体而言，涉及一种不间断电源和不间断供电方法。
背景技术
不间断电源(UPS)被广泛应用于各种供电系统中，以避免电路系统在运行时突然断电以及保持电路系统全天候正常工作。目前，通用的直流UPS电源主要分为在线式和后备式。
直流在线式UPS电源位于负载和电源之间，作为负载的直接电源，多采用AC-DC-DC变换。然而，对于开关电源来说变换次数越多，能量损耗越大，虽然能够无间隙切换，但存在一定的能量损耗。
对于后备式UPS电源来说，只是通过监测到停电，然后触发蓄电池放电，所以这种后备式直流UPS电源在切换时存在一定的延时。在延时期间，负载上的输入电压为零，可能使得设备闪断或工作不正常，导致事故或数据丢失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有无缝切换能力的高效率不间断电源及不间断供电方法。
本发明的实施例是这样实现的：
本发明实施例的一方面，提供了一种不间断电源，包括法拉电容模块，断电检测模块，蓄电池模块和电源切换模块，不间断电源接收一来自外部的直流电压，其中：法拉电容模块具有一个输入端，接收所述直流电压为所述法拉电容模块中的法拉电容充电，并根据所述直流电压，由所述法拉电容在所述法拉电容模块的输出端输出第一电压；所述断电检测模块通过一检测端接收所述直流电压，根据所述直流电压的变化情况，在一信号输出端输出一个断电检测信号，所述断电检测信号提示外部电源是否断电；所述蓄电池模块具有输入端和输出端，所述蓄电池模块的输出端输出一个电池电压；所述电源切换模块具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和一个电压输出端，其中所述第一输入端连接到所述法拉电容模块，接收所述第一电压，所述第二输入端连接到所述蓄电池模块的输出端，接收所述电池电压，所述第三输入端连接到所述断电检测模块的所述信号输出端，接收所述断电检测信号，所述电压输出端根据所述第一电压，所述电池电压和所述断电检测信号，输出所述电源电压，供给负载，所述电源电压进一步由所述蓄电池模块的输入端接收。
优选的，本发明实施例所提供的不间断电源在所述断电检测信号提示来自外部的所述直流电压正常时，所述电源切换模块选择所述第一电压作为所述电源电压，在所述断电检测信号提示来自外部的所述直流电压掉压时，所述电源切换模块选择所述蓄电池电压作为所述电源电压。
本实施例的另一方面，提供了一种不间断供电方法，包括：将市电转换为直流电压；通过法拉电容模块，将所述直流电压转换为第一电压；检测所述直流电压的电压值，输出检测结果，当所述检测结果提示所述直流电压正常时，选择所述第一电压作为系统电压，并通过所述系统电压对蓄电池模块充电使蓄电池模块的电压维持在电池电压；以及当所述检测结果提示所述直流电压降至阈值之下时，选择所述电池电压作为所述系统电压，替换所述第一电压。
本发明实施例的有益效果包括：在整个掉电切换过程中，由法拉电容模块输出的第一电压提供系统电压，使得系统电压不会受到切换响应延迟的影响，实现了无缝切换。同时，在市电正常时，整个不间断电源处于离线状态，蓄电池不接入系统电路进行供电，充电电路也不使能，延长了蓄电池寿命并且提高了系统的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了依据本发明一个实施例的不间断电源系统100的系统框架示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例的法拉电容模块102的电路示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的断电检测模块103的电路结构示意图；
图4示出了根据本发明一个实施例中的蓄电池模块104的电路结构示意图；
图5示出了根据本发明一个实施例的电源切换模块105的电路结构示意图；
图6示出了本发明一个实施例的AC-DC模块101的电路示意图；
图7示出了依据本发明另一实施例的一种不间断电源工作的方法700的流程图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“耦接”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1示出了依据本发明一个实施例的不间断电源系统100的系统框架示意图。如图1所示，不间断电源系统100接收来自于一交流-直流(AC-DC)电源101的直流电压VDC，AC-DC电源101具有一个交流输入端1011，交流输入端1011接收交流电压VAC。在图示实施例中，交流电压VAC为市电电压220V，在其它实施例中，交流电压VAC也可以根据应用场景选择其它交流电压值。AC-DC电源101还具有一个直流输出1012，输出直流电压VDC。在图示实施例中VDC为15V。
具体的，不间断电源系统100包括有：法拉电容模块102，断电检测模块103，蓄电池模块104和电源切换模块105。
法拉电容模块102具有一个输入端1021，接收直流电压VDC为法拉电容模块102中的法拉电容充电，并根据直流电压VDC，由内部的法拉电容在输出端1022输出第一电压VCC1。
断电检测模块103通过检测端1031连接到AC-DC电源101，接收输出的直流电压VDC，根据VDC的变化情况，在信号输出端1032输出一个断电检测信号Voff，提示外部电源是否断电。
蓄电池模块104具有输入端1041和输出端1042，输出端1042输出一个电池电压VBAT。
电源切换模块105包括三个输入端和一个电压输出端，第一输入端1051连接到法拉电容模块102，接收第一电压VCC1，第二输入端1052连接到蓄电池模块104的输出端，接收电池电压VBAT，第三输入端1053连接到断电检测模块103的信号输出端1032，接收断电检测信号Voff。电压输出端1054根据第一电压VCC1，电池电压VBAT和断电检测信号Voff，输出电源电压VCC，供给负载。电源电压VCC进一步由蓄电池模块104的输入端接收。
在一个实施例中，第一电压VCC1，电池电压VBAT和电源电压VCC相等。直流电压VDC大于第一电压VCC1，电池电压VBAT和电源电压VCC。
在交流电压VAC正常时，断电检测信号Voff提示外部电源正常，此时，电源切换模块105选择第一电压VCC1作为输出电源电压VCC。当外部发生断电时，交流电压VAC跌落，断电检测信号Voff提示外部电源断电，此时，电源切换模块105选择电池电压VBAT作为电源电压VCC。
法拉电容模块输出的第一电压VCC1由一组法拉电容阵列提供，法拉电容阵列202的正负极之间的电压即为第一电压VCC1。法拉电容阵列可包括一个或多个法拉电容组成。图2示出了根据本发明一个实施例的法拉电容模块102的电路示意图。如图2所示，法拉电容模块102包括：输入电阻201,法拉电容阵列202和法拉电容保护模块203。其中，输入电阻201耦接于直流电压VDC和法拉电容阵列202的正极之间。法拉电容阵列202包括一个或多个法拉电容，优选的，法拉电容阵列202包括多个彼此串联的法拉电容。例如在图示实施例中，法拉电容阵列202由6个法拉电容串联组成，单个法拉电容耐压为2.7V，容值为500F。在其它实施例中，可以根据第一电压VCC1的实际需要和单个法拉电容的实际耐压值，来决定法拉电容阵列202中法拉电容的数量。法拉电容阵列202的正极输出第一电压VCC1。法拉电容保护模块203可包括一个或多个保护电路，每个保护电路同法拉电容阵列202中所对应保护的法拉电容并联设置，用以防止法拉电容过压或过冲。例如，在图示实施例中，法拉电容模块102具有6个法拉电容保护电路。具体的，法拉电容保护电路可以采用深圳必威尔科技有限公司出品的BW6101型超级电容充电保护芯片。每个法拉电容保护电路具有一个第一输入端PVIN，一个第二输入端PGND，一个泄放电流输出端PIOUT和一个可选的指示端PLED。第一输入端PVIN耦接对应所保护的法拉电容的电压较高的一端，第二输入端PGND耦接到该法拉电容的电压较低的一端，用以感测当前受保护的法拉电容两端的电压。泄放电流输出端IOUT通过一个泄流电阻PR1同第二输入端PGND相耦接，当法拉电容两端电压超过预定阈值时，泄放电流输出端PIOUT同第一输入端PVIN接通，并泄流电阻PR1形成泄流回路，使受保护的法拉电容两端短路泄流，避免电压继续升高。可选的，指示端PLED可以通过一个发光二极管，耦接至第二输入端PGND，用以指示当前法拉电容的状态。在另一实施例中，泄放电流输入端IOUT还可以通过泄流电阻PR1直接耦接到系统地GND，指示端PLED可以通过一个发光二极管直接耦接至系统地GND。
在一个实施例中，法拉电容模块102进一步包括一个隔离二级管204同输入电阻201串联。其中隔离二极管204的正极同直流电压VDC耦接，负极同法拉电容阵列202的正极相耦接。隔离二极管204可以在直流电压VDC掉压时，将法拉电容阵列202所输出的第一电压VCC1同直流电压VDC隔离开来，防止第一电压VCC1在外部电源断开时逆向补偿直流电压VDC，影响断电检测信号Voff的正确性。
图3示出了根据本发明一个实施例的断电检测模块103的电路结构示意图。如图3所示，断电检测模块103包括反馈分压器301，比较器302，基准电压生成器303和可选的后级信号生成器304。其中反馈分压器301为一个串联型电阻分压器，耦接于AC-DC电源的直流输出端1012和系统地GND之间，分压输出一个反馈电压VFB。基准电压生成器生成一个基准电压VREF。在图示实施例中，基准电压生成器为一个可调的电阻分压网络，耦接在比较器供电电压(例如12V)同系统地GND之间，包括一个固定电阻REF1和一个变阻器REFV，变阻器REFV的调压端输出基准电压VREF。比较器302具有正相输入端3021，反相输入端3022和输出端3023，其中，正相输入端3021接收基准电压VREF，反相输入端3022接收反馈电压VFB，输出端输出比较结果信号VH。图示实施例中，比较器302可以采用德州仪器(Texas Instruments)公司生产的LM393型低压比较器。在其它实施例中，本领域技术人员可采用其他类型或型号的比较器并进行相应的连接适配，本文不再赘述。可选的，后级信号生成器304接收比较结果信号VH作为断电检测信号Voff，并可选地将VH进行转换形成数字化的断电检测信号TADC，用于将比较结果适配输入后级数字逻辑电路，例如微控制器(MCU)，数字信号处理器(DSP)，可编程逻辑电路(PLC)或现场可编程门阵列(FPGA)等等。在图示实施例中，后级信号生成器304是一个电阻分压器，由分压端输出转换信号TADC，在其它实施例中，后级信号生成器304也可以采用现有技术中其它常见的模数信号转换电路实现模数转换。
图4示出了根据本发明一个实施例中的蓄电池模块104的电路结构示意图。如图4所示，蓄电池模块104包括电源输入端1041，用于接收电源电压VCC作为蓄电池模块电源。蓄电池模块104进一步包括：直流-直流(DC-DC)电源模块1042，DC-DC控制信号发生器1043，DC-DC反馈感测电路1044，以及蓄电池1045。其中，在图示实施例中，直流直流电源模块1042为一个降压型(Buck)同步整流直流电压转换器，包括主功率开关(即上管)HS和同步整流开关(即下管)LS，以及后级LC滤波器。主功率开关HS具有第一端，第二端和控制端，其中，第一端耦接接收电源电源VCC，控制端连接至DC-DC控制信号发生器1043用于接收上管控制信号HO。同步整流开关LS具有第一端，第二端和控制端，其中，第一端连接到主功率开关HS的第二端，输出斩波信号SW到后级LC滤波器，第二端连接至系统地GND，控制端连接至DC-DC控制信号发生器1043用于接收一个下管控制信号LO。优选的，主功率开关HS和同步整流开关LS均为金属-氧化物半导体场效应管(MOSFET)。后级LC滤波器可包括一个LC滤波网络，即输出电感Lout和输出电容Cout，接收斩波信号SW，输出充电电压Vch，耦接到蓄电池1045的正极，对蓄电池1045进行充电。蓄电池1045的正极输出电池电压VBAT。DC-DC感测电路1044可包括电压感测电路401和电流感测电路402。其中，电压感测电路401可以为一个电阻分压器耦接于充电电压Vch和系统地之间，感测生成充电电压反馈信号VADC。在图示实施例中，充电电压反馈信号VADC适配于数字逻辑电路。相近的，电流感测电路402包括一个感测电阻Rsense耦接于充电电压Vch同蓄电池1045的正极之间，一个感测放大器IAmp，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中，第一输入端和第二输入端分别连接到感测电阻Rsense的两端，输出端输出一个数字化的电流反馈信号IADC。在图示实施例中，感测放大器IAmp可以基于采用由德州仪器公司生产的LM358型集成运算放大器，同外围电阻构成比例放大器来实现。该比例放大器结构为本领域技术人员所公知，故此处不再赘述。在图示实施例中，DC-DC控制信号发生器1043包括一个微控制器MCU，分别接收数字化的断电检测信号TADC，数字化的电压反馈信号UADC和数字化的电流反馈信号IADC，并根据所述三信号，生成数字化的脉宽调制(PWM)信号，输入驱动电路DR。其中，当断电检测信号TADC提示断电后，微控制器MCU将不再使能输出PWM信号，以停止驱动DC-DC电源模块1042，使得蓄电池1045转入放电模式。当断电检测信号TADC提示未断电时，微控制器MCU将根据数字化的电压反馈信号UADC和数字化的电流反馈信号IADC，来确定数字化的PWM控制信号的占空比，以控制DC-DC电源模块1042正确地对蓄电池1045进行充电或保持电压。驱动电路DR将接收到的PWM信号分别转换成上管控制信号HO和下管控制信号LO，实现对主功率开关HS和同步整流开关LS的控制。在图示实施例中，微控制器MCU可以采用任何能够实现数字逻辑的芯片实现，例如英特尔(Intel)公司的8051系列MCU芯片，或者意法半导体(ST)公司生产的STM32系列MCU芯片。输入驱动电路DR可以采用国际整流器(IR)公司的IR2104型半桥式驱动芯片实现。在其他实施例中，也可以采用传统的模拟式DC-DC控制器来生成控制信号。例如，可以采用芯源系统有限公司(MPS)生产的MP2905型DC-DC控制器，来生成PWM控制信号，以替代通过MCU来生成数字PWM信号。
本领域普通技术人员能够了解，上述实施例仅仅是示例性的而非限制性的。在其他实施例中，DC-DC电源模块1042、DC-DC电源控制信号发生器1043和DC-DC感测电路1044可以根据具体情况，采用同上述实施例不同的拓扑结构、控制方式或者感测方式。例如，在某些实施例中，DC-DC电源模块可以采用升压变换器(Boost)或者反激式变换器(Fly-back)拓扑来实现，DC-DC电源信号发生器1043可以生成不同于PWM调制的频宽调制(PFM)信号，或者选择采用恒定导通时间(Constant On-time)控制方式实现。上述方案的实现均属于本领域普通技术人员能够掌握的范畴，故此处不再赘述。
图5示出了根据本发明一个实施例的电源切换模块105的电路结构示意图。如图5所示，电源切换模块105包括切换信号驱动电路501，第一切换开关502和第二切换开关503。在图示实施例中，切换信号驱动电路501具有切换信号输入端IN和驱动信号输出端SOUT。具体的切换信号驱动电路501可以为国际整流器(IR)公司生产的IR2117型单通道驱动电路芯片。切换信号输入端IN接收来自于断电检测模块103的断电检测信号Voff，驱动信号输出端根据断电检测信号Voff，输出切换驱动信号SDR。第一切换开关502具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接接收电池电压VBAT，控制端接收切换驱动信号SDR。第二驱动开关503具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接到第一切换开关502的第二端，并输出电源电压VCC，第二端耦接接收第一电压VCC1，控制端接收切换驱动信号SDR。优选的，第一切换开关502为一个N型场效应管，第二切换开关503为一个P型场效应管。
当市电来源正常时，断电检测信号Voff为低电平，切换驱动信号SDR使得第一切换开关502关断，第二切换开关503导通，系统电压VCC由法拉电容模块102所提供的第一电压VCC1供电。法拉电容模块102接入到VDC，持续充电保持第一电压VCC1的稳定。当市电供应中断时，VDC在AC-DC模块的输出端发生突然下降，断电检测信号Voff响应于VDC的下降从而变为高电平。而在响应延迟的过程中，法拉电容模块102在失去VDC后，可以仍然在短时间内保持VCC1的暂时稳定。此后，切换驱动信号SDR响应断电检测信号Voff，使得第一切换开关502导通，第二切换开关503关断，使得系统电压VCC由蓄电池1045的电压VBAT提供。此时，系统电压VCC又再次对法拉电容模块102充电，使得法拉电容模块的第一电压VCC1回归原电压值。
在整个掉电切换过程中，由法拉电容模块输出的第一电压VCC1提供系统电压VCC，使得系统电压VCC不会受到切换响应延迟的影响，同时，在市电正常时，整个不间断电源处于离线状态，蓄电池不接入系统电路进行供电，充电电路也不使能，延长了蓄电池寿命并且提高了系统的效率。
图6示出了本发明一个实施例的AC-DC模块101的电路示意图。如图6所示，AC-DC模块101包括变压器601，整流桥602和滤波电路603。其中变压器601的原边作为交流输入端1011耦接到市电网络，接收VAC。副边耦接到整流桥602的两输入端。在图示实施例中，整流桥602是一个全桥整流桥。在其它实施例中，整流桥602也可以采用半桥整流。整流桥602的一个输出端耦接到滤波电路603的输入端，另一端作为系统地GND。图示实施例中，滤波电路603由两个极性电容和两个无极性电容并联在输入端和系统地之间。滤波电路603的输出端作为AC-DC模块101的输出端1012，输出VDC。
本领域普通技术人员能够理解，AC-DC模块101并不限于上述举例。在其他实施例中，AC-DC模块101可以具有任何可用的拓扑结构、组成单元和控制方式，而实现VDC的输出。例如，在某些实施例中，AC-DC模块101可以具有主动或被动式功率因数矫正电路(PFC)，以提高功率因数。又例如，AC-DC模块101可以为一个隔离式开关电源，采用正激、反激或半桥拓扑，来实现VDC的输出。
图7示出了依据本发明另一实施例的一种不间断电源工作的方法700的流程图。如图7所示，不间断电源工作的方法700包括：
步骤701：将市电转换为直流电压VDC；
步骤702：通过法拉电容模块，将直流电压VDC转换为第一电压VCC1；
步骤703：检测直流电压VDC的电压值，输出检测结果Voff，当检测结果Voff提示直流电压VDC正常时，选择第一电压VCC1作为系统电压VCC，并通过系统电压VCC对蓄电池模块充电使蓄电池模块的电压维持在电池电压VBAT；
步骤704：当检测结果Voff提示直流电压VDC下降至阈值之下时，选择电池电压VBAT作为系统电压VCC，替换第一电压VCC1。
在一个实施例中，所述方法还包括：在直流电压VDC和第一电压VCC1中设置隔离，使得当直流电压VDC小于第一电压VCC1时，第一电压VCC1不跟随直流电压VDC。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种不间断电源，包括法拉电容模块、断电检测模块、蓄电池模块和电源切换模块，所述不间断电源接收一来自外部的直流电压，其中：
所述法拉电容模块具有一个输入端，接收所述直流电压为所述法拉电容模块中的法拉电容充电，并根据所述直流电压，由所述法拉电容在所述法拉电容模块的输出端输出第一电压，所述法拉电容模块包括：
输入电阻, 一端接收所述直流电压；
法拉电容阵列，包括一个或多个法拉电容，具有正极和负极，其中，所述正极耦接到所述输入电阻的另一端，并输出所述第一电压，负极耦接至系统地；
法拉电容保护模块，包括一个或多个法拉电容保护电路，每个法拉电容保护电路同所对应保护的法拉电容并联设置；
所述断电检测模块通过一检测端接收所述直流电压，根据所述直流电压的变化情况，在一信号输出端输出一个断电检测信号，所述断电检测信号提示外部电源是否断电，在所述断电检测信号提示来自外部的所述直流电压正常时，所述电源切换模块选择所述第一电压作为电源电压，在所述断电检测信号提示来自外部的所述直流电压掉压时，所述电源切换模块选择蓄电池电压作为所述电源电压；
所述蓄电池模块具有输入端和输出端，所述蓄电池模块的输出端输出一个电池电压；
所述电源切换模块具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和一个电压输出端，其中所述第一输入端连接到所述法拉电容模块，接收所述第一电压，所述第二输入端连接到所述蓄电池模块的输出端，接收所述电池电压，所述第三输入端连接到所述断电检测模块的所述信号输出端，接收所述断电检测信号，所述电压输出端根据所述第一电压、所述电池电压和所述断电检测信号，输出电源电压，供给负载，所述电源电压进一步由所述蓄电池模块的输入端接收，所述电源切换模块包括：
切换信号驱动电路，所述切换信号驱动电路具有切换信号输入端和驱动信号输出端，所述切换信号输入端接收来自于所述断电检测模块的所述断电检测信号，根据所述断电检测信号，在驱动信号输出端输出切换驱动信号；
第一切换开关，具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接接收所述电池电压，所述控制端接收所述切换驱动信号；
第二切换开关，具有第一端，第二端和控制端，其中所述第一端耦接到所述第一切换开关的第二端，并输出所述电源电压，所述第二端耦接接收所述第一电压，所述控制端接收切换驱动信号；其中，
当外部电源正常时，所述切换驱动信号使得所述第一切换开关关断，所述第二切换开关导通，所述电源电压由所述法拉电容模块所提供的第一电压提供；
当外部电源中断时，所述切换驱动信号响应所述断电检测信号，使得所述第一切换开关导通，所述第二切换开关关断，使得所述电源电压由所述电池电压提供。
2.如权利要求1所述的不间断电源，其中，第一电压、蓄电池电压和电源电压相等，直流电压大于第一电压、蓄电池电压和电源电压。
3.如权利要求1所述的不间断电源，其中，所述法拉电容保护电路具有第一输入端，第二输入端，和一个泄放电流输出端，所述法拉电容保护电路的第一输入端耦接对应所保护的法拉电容的电压较高的一端，所述法拉电容保护电路的第二输入端耦接到该法拉电容的电压较低的一端，用以感测当前受保护的法拉电容两端的电压，所述泄放电流输出端通过一个泄流电阻同所述法拉电容保护电路的第二输入端相耦接，当所述法拉电容的两端电压超过预定阈值时，所述泄放电流输出端同所述法拉电容保护电路的第一输入端接通，并同泄流电阻形成泄流回路，使受保护的法拉电容两端短路泄流。
4.如权利要求1所述的不间断电源，其中，所述法拉电容保护电路具有第一输入端，第二输入端，和一个泄放电流输出端，所述法拉电容保护电路的第一输入端耦接对应所保护的法拉电容的电压较高的一端，所述法拉电容保护电路的第二输入端耦接到该法拉电容的电压较低的一端，用以感测当前受保护的法拉电容两端的电压，所述泄放电流输出端通过一个泄流电阻同系统地相耦接，当所述法拉电容的两端电压超过预定阈值时，所述泄放电流输出端同所述法拉电容保护电路的第一输入端接通，并同泄流电阻形成泄流回路，使受保护的法拉电容两端短路泄流。
5.如权利要求1所述的不间断电源，其中，所述法拉电容模块进一步包括一个隔离二极管，所述隔离二极管同所述输入电阻串联，所述隔离二极管的正极同所述直流电压耦接，所述隔离二极管的负极同所述法拉电容阵列的正极相耦接。
6.一种不间断供电方法，基于权利要求1-5中任一项所述的不间断电源实现，所述不间断供电方法包括：
将市电转换为直流电压；
通过法拉电容模块，将所述直流电压转换为第一电压；
检测所述直流电压的电压值，输出检测结果，当所述检测结果提示所述直流电压正常时，选择所述第一电压作为系统电压，并通过所述系统电压对蓄电池模块充电使蓄电池模块的电压维持在电池电压；
当所述检测结果提示所述直流电压降至阈值之下时，选择所述电池电压作为所述系统电压，替换所述第一电压。
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