电流，内部设计的灭弧装置可保证切 换的安全。切换线圈的工作电压为5V，线圈功率只需0.54W。触点的切换次数高达10万次以 上，触点吸合动作时间为4ms，释放动作时间为3ms。其快速的动作时间为系统在IOms内完成 逆变切换提供了保证。
[0058] 图10中继电器的4、5脚连接逆变器输出的交流，3、6脚连接接触器线圈，2、7脚连接 市电。继电器线圈在断电情况下，触头连接市电，接触器线圈由市电供电。当控制器发出切 换信号后，在继电器线圈磁力的吸引下，触头跳转到逆变输出端，完成切换动作。继电器线 圈通电后，线圈中积聚了部分能量，当切换信号撤销后，继电器线圈回路中断，能量无法释 放将导致继电器烧毁，因此在继电器线圈两端并联二极管D31构成释放回路。
[0059] 电路中各集成芯片在功能满足设计要求的同时，工作电源严格控制在以上直流电 源范围内。通过此种控制，给电路的设计和使用带来了极大的方便，降低了电路设计经济成 本的同时，降低了装置的体积。
[0060] 本实施方式中在单片机主控单元中实现基于自适应的逆变器软件控制系统，其工 作流程采用C语言编写，主要任务是220V电网电压电流信号的采样以及可控硅控制信号的 运算输出。根据装置的要求，控制软件主要包括主程序、A/D中断服务子程序和保护中断子 程序。主程序主要完成系统初始化配置;A/D中断服务子程序完成对电压电流信号的采样； 外部中断主要完成主电路的保护。
[0061] 本实施例的控制软件主流程设计如图11所示，整体工作流程是按以下步骤执行 的：
[0062] 步骤一、装置上电，进入主程序；
[0063] 步骤二、单片机控制芯片对A/D 口、I/O 口等进行初始化；
[0064] 步骤三、初始化之后装置进行自身硬件检测；
[0065] 步骤四、当自身系统工作正常后进入while死循环，等待中断到来；
[0066] 步骤五、不同的中断触发进入相应的中断子程序，即采样中断和外部中断。
[0067] 系统初始化之后对装置自身状态检测流程图如图12所示，是按以下步骤执行的： [0068]步骤一、开始；
[0069] 步骤二、使能单片机控制芯片各模块，采样电压信号、电流信号；
[0070] 步骤三、通过采集到的电压、电流等变量判断防晃电装置是否正常；
[0071] 步骤四、如果防晃电装置存在异常，防晃电装置发出报警信息，立即停止工作；
[0072] 步骤五、在防晃电装置工作正常的情况下，采样220V电网电压，将采样值存储于数 组ADBuf[η];
[0073] 步骤六、通过检测电流捕捉220V电网过零点；
[0074] 步骤七、将数组ADBuf [η]与220V电网标准电压数组Ref ν[η]的80 %进行比较;若 ADBuf [η]大于0.8Refv[n]，则防晃电装置正常工作，系统进入while死循环，等待中断事件 发生;反之，则显示晃电，系统发出警报，停止工作，同时回到步骤三。
[0075] 装置上电后，控制芯片首先对A/D 口、I/O 口等进行初始化，初始化之后装置进行自 身硬件检测，只有当自身系统工作正常后进入while死循环，等待中断到来，不同的中断触 发进入相应的中断子程序。通过中断的应用，节省了查询时间，提高了工作效率。主程序主 要完成系统初始化配置、电网电压以及装置自身状态检测。控制芯片完成各变量以及外设 模块的初始化之后，通过采集内部工作电压等变量判断装置是否异常。如果存在异常，装置 发出报警信息，立即停止工作。在装置工作正常的情况下，检测电网电压是否异常。因为在 系统工作初始阶段，不具有电流切换功能。若检测到电网状态异常，系统发出警报，停止工 作。在以上情况都排除之后，系统进入while死循环，等待中断事件发生。
[0076] 本控制软件的A/D中断服务子程序对电压电流信号的采样流程图如图13所示，执 行如下步骤：
[0077]步骤一、开始；
[0078]步骤二、设置A/D工作模式；
[0079] 步骤三、开启A/D中断；
[0080]步骤四、当中断到来时，开始采样；
[0081 ]步骤五、采样后开始A/D转换；
[0082]步骤六、读取转换的数据；
[0083]步骤七、结束。
[0084] 图14是本实施例PffM波信号运算流程图，PffM波信号运算流步骤如下：
[0085] 步骤一、根据交流电流电压的采样值，查找虚拟电流；
[0086] 步骤二、计算sin ω t和cos ω t;
[0087] 步骤三、旋转座标变换；
[0088] 步骤四、外压外环PID控制，并经座标变换得到Ucid和Uciq;
[0089] 步骤五、电流内环控制，计算出电压d、q轴分量值；
[0090] 步骤六、旋转座标逆变换；
[0091] 步骤七、三角波比较法得到P丽信号。
[0092] 220V电网电压判断流程图如图15所示，是按以下步骤执行的：
[0093]步骤一、开始，系统自检正常；
[0094] 步骤二、测得220V电网频率，计算出一个周期共80个点的正弦表数组Refv[80];
[0095] 步骤三、A/D采样得到220V电网电压值，并存储在数组ADBuf[n]中；
[0096] 步骤四、判断ADBuf [η]是否小于0.8Refv[n];
[0097] 步骤五、ADBuf [η]小于0 · 8RefV[η]时，晃电次数WrongTimes加 I，n加1;反之，贝丨J正 常次数GoodTimes加 I，n加1;
[0098] 步骤六、判断正常次数GoodTimes是否等于200,若是，则晃电次数WrongTimes和正 常次数GoodTimes均清零，电路不切换，执行步骤七;若不是，判断晃电次数WrongTimes是否 大于等于20,若是，逆变器输出切换，返回步骤三，若晃电次数WrongTimes小于20,返回步骤 四；
[00"] 步骤七、判断η是否等于80,若是，则n清零，执行步骤八;若η小于80,返回步骤四； [0100]步骤八、每隔一段时间，重新计算220V电网频率，并根据该频率计算出新的标准正 弦参考表Refv[n]，返回步骤三。
[0101] 在电网电压状态判断中，通过采样数据计算出当前正弦波的电压峰值或有效值， 如果测量到的峰值或有效值超出了阈值范围，判断电网状态异常，保护装置切换动作。本装 置采用快速查表比较法，一个正弦波周期内采集80个点，每点的采样间隔为249us。但在波 形过零点附近，真实值比较小，采样值容易受杂波干扰，可靠性不高，故为了提高电网电压 状态判断的可靠性，程序中剔除过零点附近±1.25ms内的采样值，即在过零点前后各5个点 除去，在除此之外的范围采集60个点。系统在上电检测无误后，首先利用捕获端口计算出本 地电网的频率值f，然后根据公式w = 220s i n ij,)/ ：)生成包含有8 0个值的正弦数组R e f V [80]。采用60次比较法，即采样得到数组中的4081^[5]、408此[6]、."、408此[34]、六08此 [35]与正弦数组Refv[80]中对应数值进行比较，如果在比较中，有超过20次或20次以上的 比较结果都是ADBuf[n]<0.8Ref V[n]，则认为电网电压异常波动，保护装置发生切换。由于 系统在运行过程中电网电压的频率也可能出现变化，将频率变化后的采样值与无频率偏差 的正弦数组比较时，会出现比较点不对应的情况，系统会对电网电压的状态出现严重误判。 为了防止此种情况的发生，每隔一段时间通过重新测量到的电网频率值制定新的正弦数组 Refv[80]〇
[0102] 本发明的控制软件的保护子程序，即切换与回切子程序流程图如图15所示，当系 统开始工作时，首先通过采集到的市值电压值判断电压是否跌落，如果电压发生跌落，则将 Power switch切换至电池供电。此时对电路的电流方向进行判断，如果电流方向为正，则关 闭两个交流可控硅管，开启正向直流可控硅管，反之，则关闭两个交流可控硅管，开启负向 直流可控硅管。同时判断等待时间是否超过5s，如果超过5s，则判定电网断电，关闭系统。如 果不超过5s，则进入回切部分，判断电流方向是否为正。当电流方向为正时，关闭两个直流 可控硅管，开启正向交流可控硅管，反之，关闭两个直流可控硅管，开启负向交流可控硅管， 并将Power switch切换至电网供电。
[0103] 控制软件的保护子程序按以下步骤执行：
[0104] 步骤一、开始；
[0105] 步骤二、判断电压是否跌落，即是否发生晃电，若是，则执行步骤三，进入切换部 分，若不是，则电网正