CN113422532B - 一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车电子电路技术领域，具体公开了一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路，包括主拓扑电路、控制系统电路以及辅助控制、检测反馈电路，所述主拓扑电路由依次连接的直流输入EMI电路、推挽电路、变压器DC‑DC变换电路、推挽软开关整流电路、H桥SPWM电路、LC积分器电路、交流输出EMI电路组成，所述控制系统电路由第一微控制单元、第二微控制单元、第三微控制单元组成，所述辅助控制、检测反馈电路配合主拓扑电路、控制系统电路实现整体产品的运作；实现逆变器产品的可变输出功率模式与断续工作模式功能并带有推挽软开关控制策略，具有高效节能优势，解决因车载大功率逆变器使用，造成行驶里程缩短、汽车动力性能下降的问题。

Description

一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路
技术领域
本发明涉及汽车电子电路技术领域，具体为一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路。
背景技术
在传统的燃油轿车上配置220V 150W逆变器，已经是很普遍的一种应用场景，它可以支持笔记本电脑、充电器、游戏机等设备。在传统的燃油卡车上配置220V 300W-2000W逆变器，已经受到卡车用户的喜爱，它可以支持冰箱、微波炉、电饭锅等大功率家电设备，为卡车司机提供了极大的便利。
随着新能源汽车的逐渐推广，如纯电动车或混合动力车的应用，对于逆变器的应用条件提出了新的要求。由于各种车载大功率电器设备的使用，会消耗大量电能，从而会影响到汽车的行驶里程、动力性能。
特别是在气候寒冷地区，电池电量会大幅度降低，除了动力用电以外还要加上供暖用电、汽车电器用电等，再加上大功率的逆变器用电，会造成汽车行驶里程大幅缩短，这对客户行驶会造成极大不便。
另外，车辆在行驶过程中需要加速和爬坡时，需要提供更大功率以防止出现动力不足的情况，即需要保障汽车动力性能而放弃一些辅助性能，将车载逆变器的功率进行动态调整或关闭。例如，可以将一些用电设备的使用功率降低，或者对其进行间歇性供电，以保证车辆动力用电。
因此，鉴于以上新的应用环境，有必要提供一种大功率的、可以根据车辆实时需要调整逆变器最大输出功率、或可以间歇性供电的高效节能电源逆变器，以满足新能源车对行驶里程、动力特性的特殊要求，提高用户驾乘体验与舒适度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种适用于新能源车的可变输出功率车载电源逆变器，以解决因车载大功率逆变器使用，造成行驶里程缩短、汽车动力性能下降的问题，从而兼顾到汽车动力性能和舒适性能的平衡。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路，由外部车身输入接口电路、逆变器电路、220V插座三部分组成；车身输入接口电路将逆变器产品与整车电气连接，实现逆变器的电气功能与整车的信息交换与控制。车载逆变器的功能是将直流电能转变成220V 50HZ正弦波交流电。220V插座是实现逆变器产品的交流输出与用电设备的电气连接，及多种LED指示状态显示、启动或睡眠信号控制以及变功率控制模式切换等多个功能。
车载逆变器电路包括主拓扑电路、控制电路以及辅助控制、检测反馈电路，所述主拓扑电路由依次连接的高压直流或12V/24V直流输入EMI电路、推挽电路、变压器DC-DC变换电路、推挽软开关整流电路、H桥正弦脉宽调制SPWM电路、LC积分器电路、交流输出EMI电路组成，所述控制系统电路由第一微控制单元、第二微控制单元、第三微控制单元组成，所述辅助控制、检测反馈电路配合主拓扑电路、控制电路实现整体产品的工作。
优选的，所述辅助控制、检测反馈电路包括第一输入电压检测电路、第一输入电流检测电路、第一驱动电路，三者均与第一微控制单元相连。
优选的，所述第一输入电压检测电路输入端与高压直流或(12V/24V)直流输入EMI电路相连，对输入电压采样；所述第一电流检测电路输入端与高压直流或(12V/24V)直流输入EMI电路相连，对输入电流采样；所述第一驱动电路输出端连接推挽电路。
优选的，所述辅助控制、检测反馈电路包括低压输入检测电路、CAN/LIN通信接口、变功率控制模式，所述低压输入检测电路输出端、变功率控制模式输出端与第二微控制单元相连，所述第二微控制单元通过CAN/LIN通信接口实现整车与逆变器通信控制。
优选的，所述辅助控制、检测反馈电路包括温度检测电路、第二驱动电路、第二输出电流检测电路、第二输出电压检测电路，所述温度检测电路、第二输出电流检测电路、第二输出电压检测电路三者的输出端均与第三微控制单元相连，第二驱动电路的输入端与第三微控制单元相连。
优选的，所述第二驱动电路的输出端与H桥SPWM电路相连，实现后级H桥逆变驱动控制；所述第二输出电流检测电路输入端、第二输出电压检测电路输入端与LC积分器电路输出端相连，进行输出交流电压和电流的采样，并反馈传送到第三微控制单元进行可变输出功率的控制。
优选的，所述第一微控制单元通过第一数字隔离器与第二微控制单元相连，实现信息相互传输和相互控制；所述第三微控制单元通过第二数字隔离器与第二微控制单元相连，实现后级电路信息与前级电路信息相互传输和控制。传统车12V/24V逆变器推挽电路控制可以由第二微控制单元取替第一微控制单元和第一数字隔离器的控制。
优选的，所述推挽电路由MOSFET管Q1与MOSFET管Q2组成，所述推挽软开关整流电路包括高频变压器T1、漏感L1、谐振电容C1、高压整流桥D1、电解电容E1。MOSFET管Q1与MOSFET管Q2作为输入端高压直流斩波器件，高频变压器T1传送能量，漏感L1与谐振电容C1组成LC谐振软开关，作用为降低MOSFET管Q1与MOSFET管Q2的电压电流应力与高频开关损耗。
优选的，所述H桥SPWM电路包括MOSFET管Q3、MOSFET管Q4、MOSFET管Q5、MOSFET管Q6构成，MOSFET管Q3、MOSFET管Q4组成左桥臂，MOSFET管Q5、MOSFET管Q6组成右桥臂，左右桥臂的开关工作频率为18KHz与50Hz，高低频率可以交替互换工作。
优选的，所述LC积分器电路由电感L2、电容C2构成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所提供的电路具备对输出电压、电流进行实时监控，并通过对输出电压的反馈，实现其恒压模式功能；以及通过对输出端电压电流乘积的反馈，实现逆变器产品的可变输出功率模式；可变输出功率模式包括持续工作模式与断续工作模式，并由变功率控制模式开关控制，输出功率设定可以由整车控制器通过CAN/LIN总线设定；
另外，本发明通过利用变压器内部次级输出端设定一定漏感量，然后串入谐振电容组成LC谐振电路，再经过整流滤波得到高压直流。该谐振式软开关方式可以降低前级推挽高频开关的开关损耗，提升产品DC-DC变换电压的效率，并可抑制开关毛刺幅度改善EMC性能。本发明的电源逆变器可以处理新能源汽车电池电量的合理分配问题，解决因车载大功率逆变器使用，造成行驶里程缩短、汽车动力性能下降的问题，从而兼顾到汽车动力性能和舒适性能的平衡。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的推挽软开关电路与H桥SPWM可变输出功率电路实施原理框图；
图3为本发明的可变功率输出电压电流关系图；
图4为本发明的新能源类车载逆变器产品电气总成图；
图5为本发明的12V/24V车载逆变器产品电气总成图；
图6为本发明的工作模式的状态迁移图；
图7为本发明的正常工作模式、持续工作模式、断续工作模式的状态迁移图；
图8为本发明的正常工作模式与故障模式之间的状态迁移图；
图9为本发明的可变输出功率的计算算法；
图中标号：1、直流输入EMI电路；2、推挽电路；3、变压器DC-DC变换电路；4、推挽软开关整流电路；5、H桥SPWM电路；6、LC积分滤波电路；7、交流输出EMI电路；8、第一高压检测电路；9、第一电流检测电路；10、第一驱动电路；11、第一微控制单元；12、第一数字隔离通信模块；13、第二微控制单元；14、低压输入检测电路；15、CAN/LIN通信接口；16、变功率控制模式；17、第二数字隔离通信模块；18、温度检测电路；19、第三微控制单元；20、第二驱动电路；21、第二电流检测电路；22、第二高压检测电路。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路，由外部车身输入接口电路、逆变器电路、220V插座三部分组成；车身输入接口电路将逆变器产品与整车电气连接，实现逆变器的电气功能与整车的信息交换与控制。车载逆变器的功能是将直流电能转变成220V 50HZ正弦波交流电。220V插座是实现逆变器产品的交流输出与用电设备的电气连接，及多种LED指示状态显示、启动或睡眠信号控制以及变功率控制模式切换等多个功能。
车载逆变器电路，包括主拓扑电路、控制系统电路以及辅助控制、检测反馈电路，所述主拓扑电路由依次连接的直流输入EMI电路1、推挽电路2、变压器DC-DC变换电路3、推挽软开关整流电路4、H桥SPWM电路5、LC积分滤波电路6、交流输出EMI电路7组成，所述控制系统电路由第一微控制单元11、第二微控制单元13、第三微控制单元19组成，所述辅助控制、检测反馈电路配合主拓扑电路、控制系统电路实现整体产品的运作。
进一步的，所述辅助控制、检测反馈电路包括第一高压检测电路8、第一电流检测电路9、第一驱动电路10，三者输出端均与第一微控制单元11相连。
进一步的，所述第一高压检测电路8输入端与直流输入EMI电路1输入端相连，对输入高压电压采样；所述第一电流检测电路9输入端与直流输入EMI电路1输出端相连，对输入电流采样；所述第一驱动电路10输出端连接推挽电路2。
进一步的，所述辅助控制、检测反馈电路包括低压输入检测电路14、CAN/LIN通信接口15、变功率控制模式16，所述低压输入检测电路14输出端、变功率控制模式16输出端与第二微控制单元13相连，所述第二微控制单元13通过CAN/LIN通信接口15实现车机与逆变器信息通信控制。
进一步的，所述辅助控制、检测反馈电路包括温度检测电路18、第二驱动电路20、第二电流检测电路21、第二高压检测电路22，所述温度检测电路18、第二电流检测电路21、第二高压检测电路22三者的输出端均与第三微控制单元19相连，第二驱动电路20的输入端与第三微控制单元19相连。
进一步的，所述第二驱动电路20的输出端与H桥SPWM电路5相连，实现后级H桥逆变驱动控制电路；所述第二电流检测电路21输入端、第二高压检测电路22输入端与LC积分滤波电路6输出端相连，进行输出交流电压和电流的采样，并反馈传送到第三微控制单元19进行可变大功率输出的负载策略控制。
进一步的，所述第一微控制单元11通过第一数字隔离通信模块12与第二微控制单元13相连，实现信息相互传输和互控制策略；所述第三微控制单元19通过第二数字隔离通信模块17与第二微控制单元13相连，实现后级电路信息与前级电路输出信息相互传输和互控策略。
进一步的，所述推挽电路2由MOSFET管Q1与MOSFET管Q2组成，所述推挽软开关整流电路4包括高频变压器T1、漏感L1、谐振电容C1、高压整流桥D1、电解电容E1，MOSFET管Q1与MOSFET管Q2作为输入端高压直流斩波，高频变压器T1能量传送，漏感L1与谐振电容C1组成LC谐振，作用为降低MOSFET管Q1与MOSFET管Q2的电压电流应力与高频开关损耗。
进一步的，所述H桥SPWM电路5包括MOSFET管Q3、MOSFET管Q4、MOSFET管Q5、MOSFET管Q6构成，MOSFET管Q3、MOSFET管Q4组成左桥臂，MOSFET管Q5、MOSFET管Q6组成右桥臂，左右桥臂的开关工作频率为18KHz与50Hz交替互换工作方式。
进一步的，所述LC积分滤波电路6由电感L2、电容C2构成。
工作原理：
直流输入EMI电路/(12V/24V)直流输入EMI电路1功能实施：对输入端口电源进行EMI滤波，内部有差模和共模滤波电路，防止输入端口的噪声进入或流出。
推挽电路2功能实施：推挽电路具体实施参考附图2，电路组成包括推挽功率MOSFET Q1与Q2，功率MOSFET开关工作频率40KHz左右。通过微控制单元MCU编程的PWM脉冲信号，输出给第一驱动电路10驱动工作，从而实现推挽电路的斩波输出。
变压器DC-DC变换电路3功能实施：将原边输入的斩波脉冲电压传送到副边输出。
推挽软开关整流电路4功能实施：具体实施参考附图2，电路组成包括推挽功率MOSFET Q1与Q2实现输入端高压直流斩波、高频变压器T1功率传送、漏感L1与谐振电容C1组成LC谐振软开关、D1高压整流桥、电解电容E1等。谐振软开关电路，可降低原边功率开关管Q1和Q2的电压电流应力与高频开关损耗，提高产品整体工作效率达94％以上，远高于正常推挽电路的整体工作效率90％左右。
H桥SPWM电路5功能实施：电路具体实施参考附图2，电路组成包括H桥功率MOSFETQ3、Q4、Q5、Q6，功率MOSFET Q3、Q4组成左桥臂、功率MOSFET Q5、Q6组成右桥臂，左右桥臂的开关工作频率为18KHz与50Hz，左右桥臂工作频率可以交替互换以降低器件发热。通过微控制单元MCU编程的SPWM脉冲信号，输出给第二驱动电路20工作，从而实现H桥SPWM电路5的功能，即把高压直流变换成220V交流输出。
LC积分器电路6功能实施：具体实施参考附图2，由电感L2、电容C2构成。
交流输出EMI电路7功能实施：对电源逆变器输出端口进行EMI滤波，内部有差模和共模滤波电路，防止输出端口的噪声进入或输出。
第一输入电压检测电路8功能实施：针对输入端电压的检测，以判别欠压、过压等。
第一输入电流检测电路9功能实施：输入端电流的检测，用于过流保护等。
第一驱动电路10功能实施：前级推挽电路的驱动器。
第一微控制单元11功能实施：一是对输入直流高压的电压、电流进行实时监控，并与设定的欠、过压阈值进行比较，当超出阈值时，能够及时进行输入欠、过压保护、过载保护及短路保护；
二是控制第一驱动电路10，对前级直流进行斩波完成DC-DC的电压变换；
三是通过UART串口、第一数字隔离器12与第二微控制单元13相连通信。传统车12V/24V逆变器推挽电路控制可以由第二微控制单元13取替第一微控制单元11和第一数字隔离器12。
第一数字隔离器12功能实施：在隔离地线之间进行通信。
第二微控制单元13功能实施：一是实时监控12V/24V供电电压，并与设定的欠、过压阈值进行比较，及时进行欠、过压保护；对变功率控制模式电路16进行实时监控，模式状态(持续工作模式或断续工作模式)通过第二数字隔离器17发送给第三微控制单元19；
二是通过第一数字隔离器12与第一微控制单元11进行数据交互；
三是通过第二数字隔离器17与第三微控制单元19进行数据交互；
四是通过CAN/LIN通信接口15与整车控制器VCU进行数据交互。
变功率模式控制16功能实施：通过220V输出插座上机械开关控制逆变器可变功率的运行模式，或持续工作模式或断续工作模式。变功率模式的输出功率,由整车控制器VCU通过CAN/LIN、第二微控制单元、第二数字隔离器通知第三微控制单元19，并由后者具体实现。在持续工作模式，输出功率下降到VCU的指定值但不间断提供；在断续工作模式，输出电压不变，但改变接通断开周期，总的平均输出功率保持在VCU的指定值。图3为可变输出功率输出电压电流关系(持续工作模式)。
温度检测电路18功能实施：由分压电阻与NTC电阻构成分压电路，分压电压值传送到第三微控制单元19进行数据处理。当温度大于设定温度档位值后，第三微控制单元19改变输出4路SPWM占空比，控制H桥MOSFET以降低输出电压，从而降低输出功率来保证产品的工作。当输出电压持续降低到150VAC时，或温度超出设定温度值后，产品将关断输出，待温度降低到设定温度值以下再恢复工作。
第三微控制单元19功能实施：一是对输出电压、输出电流进行实时检测，通过对输出电压的反馈控制，实现其恒压输出工作模式功能；通过对输出端电压电流乘积的反馈控制，实现逆变器产品的可变输出功率模式中持续工作模式与断续工作模式的输出；通过对输出电流的反馈控制，实现其输出过流保护/短路保护、逐周期保护功能。可变输出功率模式中持续工作模式与断续工作模式的设定，由220V插座上开关设置；可变输出功率值由车身控制器VCU通过CAN/LIN总线设定。
二是通过第三微控制单元19，产生SPWM输出波形，并通过第二驱动电路20，驱动H桥以实现高压直流到纯正弦波交流的逆变。
第二驱动电路20功能实施：后级H桥SPWM电路的驱动器。
第二电流检测电路21功能实施：电路由电流互感器T2与整流电路组成，电流互感器匝比设定为1：n,通过电流检测电路整流滤波放大后传送到第三微控制单元19进行数据处理。
第二高压检测电路22功能实施：作用为输出电压的检测通过第三微控制单元19来判断降压输出或恒压输出方式。
推挽软开关电路组成包括推挽功率MOSFET Q1与Q2实现输入端高压直流斩波、高频变压器T1功率传送、漏感L1与谐振电容C1组成LC谐振软开关、D1高压整流桥、电解电容E1等。推挽MOSFET管Q1的D级连接T1一端，MOSFET管Q2的D级连接T1另一端，T1中心端连接高压/低压直流输入，MOSFET管Q1、Q2的S级相连R1采样电阻到GND1，形成高频推挽工作电路。T1变压主器次级通过内部漏感L1连接C1到D1整流桥，输出高频脉冲方波再经过E1进行滤波，形成高压直流电压。谐振软开关电路，可降低原边功率开关管Q1和Q2的电压电流应力与高频开关损耗，提高产品整体工作效率。
H桥SPWM可变输出功率电路组成包括MOSFET管Q3、MOSFET管Q4、MOSFET管Q5、MOSFET管Q6构成H桥架构，功率MOSFET管Q3、MOSFET管Q4组成左桥臂，功率MOSFET管Q5、MOSFET管Q6组成右桥臂。
左桥臂MOSFET管Q3的D端连接高压HV_DC_Output，MOSFET管Q3的S端连接MOSFET管Q4的D端，MOSFET管Q4的S端连接SGND，MOSFET管Q3的S端与MOSFET管Q4的D端节连接点再连接电容C2到交流输出EMI电路。
右桥臂MOSFET管Q5的D端连接高压HV_DC_Output，MOSFET管Q5的S端连接MOSFET管Q6MOSFET管D端，MOSFET管Q6的S端连接SGND，MOSFET管Q5的S端与MOSFET管Q6的D端节连接点再连接电感L2一端，电感L2另一端再连接电容C2与交流输出EMI电路。
通过左右桥臂MOSFET管Q3、MOSFET管Q4、MOSFET管Q5、MOSFET管Q6与电感L2、电容C2组成的功率变换主电路架构。控制部分电路由第三微控制单元19内部通过特定的编程文件输出SPWM脉冲信号，通过第二驱动电路20对左右臂H桥MOSFET进行驱动工作，从而实现H桥SPWM电路5的高压直流变换交流输出。左右桥臂的开关工作频率为18KHz与50Hz，左右桥臂工作频率可以交替互换以降低器件发热。通过微控制单元MCU编程的SPWM脉冲信号，输出给第二驱动电路20工作，从而实现H桥SPWM电路5的功能，即把高压直流变换成220V交流输出。
第二高压检测电路22采样的输出电压值与第二电流检测电路21采样R2的电流采样值传送到第三微控制单元19内部进行数据处理，第三微控制单元19通过对输出端电压电流乘积的反馈，时时调整与改变SPWM的脉冲占空比，改变输出电压参数从而实现逆变器产品的可变输出功率模式与断式工作模式功能。
请参阅图4、图5，为本发明应用在不同类型车辆上的电气总成图。
图4为适用于新能源车的电气总成图，图5为适用于传统车12V/24V的电气总成图，均由外部车身输入接口电路、新能源类逆变器主体或12V/24V逆变器、220V插座三部分组成。
车身输入接口电路将逆变器产品与整车电气连接，其中HV_DC高压直流电池接口或12V/24V_DC低压直流电池接口是通过整车电池取电为逆变器提供电能功率输出，同时为逆变器内部提供辅助供电。CAN/LIN接口及低压信号接口的作用是将逆变器的内部通信数据、各类低压输入控制信号与整车电气连接，实现逆变器与整车的信息交换与控制。
车载逆变器把直流电能转变成220V 50HZ正弦波交流电，它由推挽变换、高压整流、逆变H桥、控制逻辑和滤波电路等组成。
220V插座是实现逆变器产品的交流输出与用电设备的电气连接，该插座内部集成设计有多种LED指示状态显示、启动或睡眠信号控制以及变功率控制模式切换等多个功能。变功率控制模式切换是通过插座内部设计一个触碰开关装置，按下ON状态为变功率控制模式的断续运行工作模式，否则为OFF状态即默认的变功率控制模式。
请参阅图3,6～9，本发明工作模式分为4种工作模式，即睡眠模式、待机模式、正常工作模式、故障模式。
在图6～9中，MCU1、MCU2、MCU3分别为第一微控制单元11、第二微控制单元13、第三微控制单元19，VCU为整车VCU，U0为初始输出电压有效值，I0为初始输出电流有效值，U1为输出电压有效值，I1为输出电流有效值。
睡眠模式：CAN/LIN总线无报文，第二微控制单元13处于低功耗睡眠模式，允许CAN/LIN总线唤醒，其它所有部件供电都关断，保证逆变器此时消耗的电流很小(<500uA)。在其它3种工作模式下，只要CAN/LIN总线持续5s以上无报文，逆变器就会进入到睡眠模式。
待机模式：通过CAN/LIN总线报文，逆变器从睡眠模式下唤醒，能够正常进行CAN/LIN通信并检测插座是否有用电器插入。当产品接收到车辆控制器VCU允许工作以及最大允许功率Plimit_max，且检测到220V插座中有用电器插入时，逆变器可以进入正常工作模式。
正常工作模式：逆变器中第一微控制单元11和第三微控制单元19上电正常工作，与第二微控制单元13通过UART串口通信，并各自实现其指定的功能。第一微控制单元11主要完成DC-DC变换、检测输入电压和电流；第三微控制单元19实现H桥SPWM电路控制，检查输出电压、输出电流、零件温度等；第二微控制单元13通过CAN/LIN、UART串口等收发各种信息，决定整个产品的工作状态。在12V/24V传统车上，第二微控制单元可以替代第一微控制单元、第二数字隔离器的功能。
故障模式：正常工作模式下，逆变器会实时检测各种信号，如输入直流电压/电流、输出电压/电流，后级MOSFET温度等。一旦检测到故障，逆变器就会关闭输出，并进入故障模式。
图7对逆变器的正常工作模式进行了描述，包括持续工作模式、断续工作模式的状态迁移图。整车控制器VCU通过CAN/LIN通信接口，发送最大输出功率值Plimit_MAX给逆变器第二微控制单元13。持续工作模式和断续工作模式由变功率控制模式/模块16确定，即Intermittent_flg＝1或0。在断续工作模式，逆变器开(N分钟)关(M分钟)时间由第三微控制单元19依据Plimit_MAX决定。
如图7、图9所示，在逆变器的输出负载功率小于产品允许输出的最大限值功率时，产品以交流220V恒压输出，当输出负载功率大于产品允许的最大限值功率时，产品以稳定的最大功率进行降压输出，直到输出电压小于150V，进入输入输出欠压保护。由整车VCU端通过CAN/LIN通信接口15发送最大输出功率值Plimit_MAX给第二微控制单元13，再由第二微控制单元13通过第二数字隔离通信模块17发送至第三微控制单元19；在产品没有检测到任何故障的条件下，第三微控制单元19通过对输出电压、电流的检测；当电压、电流的乘积输出负载功率大于Plimit_MAX时，产品通过调整输出电压，降低产品输出电压，以稳定Plimit_MAX功率进行输出；反之，通过输出电压反馈以稳定220V交流进行输出；并且通过判断来自第二微控制单元13的断续模式标识，当断续模式标识Intermittent_flg＝1时，即第二微控制单元13检测到产品应该工作在断续模式，即产品输出正常工作N分钟，关闭输出M分钟，如此交替持续工作。
图8示出了正常工作模式与故障模式之间的状态迁移图。逆变器的故障状态可分为可恢复故障和不可恢复故障，其中过温、输入欠压、输入过压都属于可恢复故障，漏电、输入短路、输出短路等都属于不可恢复故障。
图9示出了在持续工作模式可变输出功率的计算算法，而断续工作模式可变输出功率的计算算法与此类似。
图3示出了可变输出功率输出电压电流关系即持续工作模式，而断续工作模式可变输出功率的计算算法比较简单，这里不再赘述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路，其特征在于：包括主拓扑电路、控制电路以及辅助控制、检测反馈电路，所述主拓扑电路由依次连接的直流输入EMI电路(1)、推挽电路(2)、变压器DC-DC变换电路(3)、推挽软开关整流电路(4)、H桥SPWM电路(5)、LC积分器电路(6)、交流输出EMI电路(7)组成，所述控制系统电路由第一微控制单元(11)、第二微控制单元(13)、第三微控制单元(19)组成，所述辅助控制、检测反馈电路配合主拓扑电路、控制电路实现整体产品的工作；
所述辅助控制、检测反馈电路包括第一输入电压检测电路(8)、第一输入电流检测电路(9)、第一驱动电路(10)，三者均与第一微控制单元(11)相连；
所述辅助控制、检测反馈电路包括低压输入检测电路(14)、CAN/LIN通信接口(15)、变功率控制模式(16)，所述低压输入检测电路(14)输出端、变功率控制模式(16)输出端与第二微控制单元(13)相连，所述第二微控制单元(13)通过CAN/LIN通信接口(15)实现车机与逆变器通信控制；
所述辅助控制、检测反馈电路包括温度检测电路(18)、第二驱动电路(20)、第二输出电流检测电路(21)、第二输出电压检测电路(22)，所述温度检测电路(18)、第二输出电流检测电路(21)、第二输出电压检测电路(22)三者的输出端均与第三微控制单元(19)相连，第二驱动电路(20)的输入端与第三微控制单元(19)相连；
所述燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路的工作模式包括； 睡眠模式：当CAN/LIN总线无报文，所述第二微控制单元(13)处于低功耗睡眠模式，允许所述CAN/LIN总线唤醒，其它所有部件供电都关断，此时消耗的电流很小； 待机模式：通过所述CAN/LIN总线报文，从所述睡眠模式下唤醒，进行CAN/LIN通信并检测插座是否有用电器插入，当接收到车辆控制器VCU允许工作以及最大允许功率，且检测到插座中有用电器插入时，即进入正常工作模式； 正常工作模式：所述第一微控制单元(11)和所述第三微控制单元(19)上电正常工作，与所述第二微控制单元(13)通过UART串口通信，所述第一微控制单元(11)执行DC-DC变换、检测输入电压和电流，所述第三微控制单元(19)执行H桥SPWM电路控制，检查输出电压、输出电流、零件温度，所述第二微控制单元(13)通过所述CAN/LIN总线、所述UART串口收发信息； 故障模式：在所述正常工作模式下，当检测到故障后即关闭输出，并进入故障模式。
2.根据权利要求1所述的一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路，其特征在于：所述第一输入电压检测电路(8)输入端与直流输入EMI电路(1)相连，对输入电压采样；所述第一电流检测电路(9)输入端与直流输入EMI电路(1)相连，对输入电流采样；所述第一驱动电路(10)输出端连接推挽电路(2)。
3.根据权利要求1所述的一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路，其特征在于：所述第二驱动电路(20)的输出端与H桥SPWM电路(5)相连，实现后级H桥逆变驱动控制；所述第二输出电流检测电路(21)输入端、第二输出电压检测电路(22)输入端与LC积分器电路(6)输出端相连，进行输出交流电压和电流的采样，并反馈传送到第三微控制单元(19)进行可变输出功率的控制。
4.根据权利要求1所述的一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路，其特征在于：所述第一微控制单元(11)通过第一数字隔离器(12)与第二微控制单元(13)相连，实现信息相互传输和互控制；所述第三微控制单元(19)通过第二数字隔离器(17)与第二微控制单元(13)相连，实现后级电路信息与前级电路信息相互传输和互控。
5.根据权利要求1所述的一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路，其特征在于：所述推挽电路(2)由MOSFET管Q1与MOSFET管Q2组成，所述推挽软开关整流电路(4)包括高频变压器T1、漏感L1、谐振电容C1、高压整流桥D1、电解电容E1，MOSFET管Q1与MOSFET管Q2作为输入端高压直流斩波器件，高频变压器T1能量传送，漏感L1与谐振电容C1组成LC谐振软开关，作用为降低MOSFET管Q1与MOSFET管Q2的电压电流应力与高频开关损耗。
6.根据权利要求1所述的一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路，其特征在于：所述H桥SPWM电路(5)包括MOSFET管Q3、MOSFET管Q4、MOSFET管Q5、MOSFET管Q6构成，MOSFET管Q3、MOSFET管Q4组成左桥臂，MOSFET管Q5、MOSFET管Q6组成右桥臂，左右桥臂的开关工作频率为18KHz与50Hz，高低频率交替互换工作。
7.根据权利要求1所述的一种燃油及新能源车的可变输出功率车载电源逆变器电路，其特征在于：所述LC积分器电路(6)由电感L2、电容C2构成。
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