CN206854818U - 锂电池弧焊设备电源系统及锂电池弧焊设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池弧焊设备电源系统及锂电池弧焊设备，电源系统包括：电池模块；变换控制电路，变换控制电路包括启动模块、过流检测模块、保护模块、电流调节模块、开关模块、续流二极管和滤波模块，启动模块电连接电池模块和过流检测模块，过流检测模块电连接保护模块和开关模块，保护模块电连接电流调节模块，开关模块电连接电流调节模块和滤波模块，续流二极管电连接滤波模块和开关模块，续流二极管、滤波模块和开关模块组成Y型拓扑结构。本方案锂电池弧焊设备在实际工作时无需接入电网即可使用，工作位置变化更加灵活，而且相对于通过发电机进行供电，有效的降低了使用成本，且无任何环境污染，同时响应国家节能减排的要求。

Description

锂电池弧焊设备电源系统及锂电池弧焊设备

技术领域

本实用新型涉及到移动弧焊设备领域，特别是涉及到一种锂电池弧焊设备电源系统及锂电池弧焊设备。

背景技术

现有的弧焊设备，其电源是直接使用市电(工频交流电)进行供电，再通过变压器降压或逆变器逆变处理，就可以用于焊接设备工作时使用。但是，这样弧焊设备在使用时就只能在有市电输出的地方使用，也就是接入电网，利用电网提供焊接能量。因此现有的弧焊设备就存在只能接入市电，工作范围不灵活的问题。

当需要焊接的零件或者机器位于野外，需要使用弧焊设备进行焊接，此时因为现场一般没有可以接入的市电接口，用户需使用很长的电源线接入电网，成本高，且损耗大，焊接不稳定；或使用发电机进行供电，但使用发电机供电存在以下缺点：体积大；连接线多，使用繁琐；使用成本高；环境污染重，浪费能源，开机后，不管焊接还是不焊接均要耗油，而且还要排放废气。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种锂电池弧焊设备电源系统及锂电池弧焊设备，无需接入电网，实际工作地点灵活，便于携带。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种锂电池弧焊设备电源系统，包括：

电池模块；

变换控制电路，所述变换控制电路包括启动模块、过流检测模块、保护模块、电流调节模块、开关模块、续流二极管和滤波模块，启动模块电连接电池模块和过流检测模块，过流检测模块电连接保护模块和开关模块，保护模块电连接电流调节模块，开关模块电连接电流调节模块和滤波模块，续流二极管电连接滤波模块和开关模块，所述续流二极管、滤波模块和开关模块组成Y型拓扑结构。

进一步地，所述电池模块包括处于串联和并联方式中至少一种的多个锂电池。

进一步地，所述电流调节模块为PWM能量控制器。

进一步地，所述开关模块为IGBT或者MOS开关管。

进一步地，所述变换控制电路还包括有辅助电源，所述辅助电源两端与所述电池模块并接，所述辅助电源上设置有24V输出接口和12V输出接口。

进一步地，所述变换控制电路还包括电流给定模块，所述电流给定模块电连接所述电流调节模块，用于调节变换控制电路的输出电流大小。

进一步地，所述变换控制电路还包括有电流取样模块，所述电流取样模块连接所述电池模块、电流调节模块和续流二极管，并反馈输出电流信息给所述电流调节模块。

本实用新型还提出：一种锂电池弧焊设备，包括如上任一项所述的锂电池弧焊设备电源系统，以及用于设置所述电池模块和所述变换控制电路的机体。

进一步地，所述机体为分体结构，包括电池机体和控制机体，所述电池机体内设置有所述电池模块，所述控制机体内设置有所述变换控制电路，所述电池机体和所述控制机体可拆连接。

进一步地，所述电池机体和所述控制机体的接触面上设置有对应配合的触点结构和触片，所述触点结构凸起于接触面。

本实用新型的有益效果是：锂电池弧焊设备在实际工作时不需要接入电网就可以使用，对于工作地点没有要求，方便用户直接携带锂电池弧焊设备用于野外施工、移动施工等作业；也无需额外携带发电机为锂电池弧焊设备进行供电，工作位置变化更加灵活，而且相对于通过发电机进行供电，有效的降低了使用成本，且无任何环境污染，同时响应国家节能减排的要求。

附图说明

图1为本实用新型一实施例一种锂电池弧焊设备电源系统的就够框图；

图2为本实用新型一实施例续流二极管、滤波模块和开关模块组成的拓扑结构的电路原理图；

图3为本实用新型一实施例电流调节模块、保护模块和电流给定模块的电路原理图；

图4为本实用新型一实施例电池模块和启动模块的电路原理图；

图5为本实用新型一实施例一种锂电池弧焊设备的结构示意图。

具体实施方式

为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

参照图1-4，提出本实用新型一实施例，一种锂电池弧焊设备电源系统，包括：电池模块1和变换控制电路。电池模块1是由串联和并联方式中至少一种的多个大功率的锂电池组成，多个锂电池组成电池模块1能够在焊接过程中为锂电池弧焊设备提供弧焊需要的电能。

如图1所示，变换控制电路包括启动模块11、过流检测模块10、保护模块9、电流调节模块5、开关模块2、续流二极管4、滤波模块3、辅助电源8、电流给定模块7和电流取样模块6。

具体的，启动模块11电连接电池模块1和过流检测模块10，过流检测模块10电连接保护模块9和开关模块2，保护模块9电连接电流调节模块5，开关模块2电连接电流调节模块5和滤波模块3，续流二极管4电连接滤波模块3和开关模块2，续流二极管4、滤波模块3和开关模块2组成KDL拓扑结构，也就是Y型拓扑结构。

开关模块2是开关器件，用以控制焊接能量输出。参考图2，开关模块2使用了两个P型MOS开关管作为控制元件，如图所示，MOS管的两个D极直接电连接，两个S极直接电连接后，接续流二极管4的正极和滤波模块3的输入端，滤波模块3的输出端为变换控制电路的电流输出端。

滤波模块3是输出滤波电感，也兼顾储能电感作用。

续流二极管4为电感中的储能提供回流通路，参考图2，续流二极管4由两个并接的二极管组成，其中两个二极管的负极电连接后，接开关三极管的发射极和滤波模块3的输入端。由续流二极管4、滤波模块3和开关模块2组成Y型的KDL拓扑结构。

具体的，保护模块9，涉及过流、欠压、过热等保护，起到保护电路的作用，避免锂电池弧焊设备在工作时，因为过流、欠压和过热等问题，而导致设备损坏，提高设备安全性。

具体的，过流检测模块10用于检测电路的输出峰值电流，并反馈给保护模块9，配合保护模块9起到保护整个工作电路的作用。辅助电源8，辅助电源8两端与电池模块1并接，启动模块11的输入端接电池模块1，输出端接辅助模块和过流检测模块10。辅助电源8模块上设置有24V输出接口和12V输出接口。

参考图4，启动模块11接电池模块1，用于启动电池模块1，使得电池模块1能够为焊接输出电能，保证设备正常使用。

具体的，电流给定模块7，电流给定模块7电连接电流调节模块5，用于调节变换控制电路的最终输出电流大小，电流给定模块7给定适合的电流数值给电流调节模块5，再由电流调节模块5对电路电流大小进行调节。

具体的，电流取样模块6，电流取样模块6连接电池模块1、电流调节模块5和续流二极管4，能够对最终的输出电流进行取样，并将取样信息反馈给电流调节模块5。

电流调节模块5为PWM能量控制器，用于调节电路输出电流的大小。参考图3，其中包括本实施例中，电流调节模块5的电路原理图。

信号流过程：使用锂电池弧焊设备电源系统时，通过启动模块11控制电池模块开始通过变换控制电路为焊接进行供电；通过电流给定模块7、电流调节模块5和电流取样模块6配合控制输出电流大小；通过过流检测模块10和保护模块9，监控电路电流是否超过安全值，确保电路不过流过载；通过开关模块2(K)、续流二极管4(D)和滤波模块3(L)构成的KDL拓扑结构，实现输出焊接能量变换，将电池的电能转换为焊接所需的电弧热能；辅助电源8，为本锂电池弧焊设备内各控制模块供电之用。

本实用新型方案提供的锂电池弧焊设备在实际工作时不需要接入电网就可以使用，对于工作地点没有要求，方便用户直接携带锂电池弧焊设备用于野外施工、移动施工等作业；也无需额外携带发电机为锂电池弧焊设备进行供电，工作位置变化更加灵活，而且相对于通过发电机进行供电，有效的降低了使用成本，且无任何环境污染，同时响应国家节能减排的要求。

参考图5，提出本实用新型一实施例，一种锂电池弧焊设备，包括如上所述的锂电池弧焊设备电源系统，以及用于设置电池模块和变换控制电路的机体。

在本实施例中，机体为分体结构，机体包括电池机体13和控制机体12，电池机体13内用于设置电池模块，控制机体12内用于设置变换控制电路对应的元器件，电池机体13和控制机体12可拆连接。

具体的，电池机体13和控制机体12可以通过卡扣连接的方式可拆连接在一起。

具体的，电池机体13和控制机体12的接触面上设置有对应配合的触点结构和触片，触点结构凸起于接触面，电池模块和变换控制电路通过触点结构和触片的对应接触来实现电连接，进而实现电池模块为变换控制电路或锂电池弧焊设备进行供电。

通过将电池机体13和控制机体12设置为分体的结构，在实际使用时，如果当前设备内的电池模块电量耗尽，可以通过直接更换电池机体13的方式为锂电池弧焊设备跟换电源，简单直接，外出工作时，只需要携带多个充满电的电池机体13，用于备用，锂电池弧焊设备就能够持续进行工作。

当然，在本实用新型另一实施例中，锂电池弧焊设备的机体也可为一体结构，电池模块和变换控制电路同时设置于同一空间内，当电池模块电量耗尽之后，只能通过先为电池模块充电后再继续工作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种锂电池弧焊设备电源系统，其特征在于，包括：

电池模块；

变换控制电路，所述变换控制电路包括启动模块、过流检测模块、保护模块、电流调节模块、开关模块、续流二极管和滤波模块，启动模块电连接电池模块和过流检测模块，过流检测模块电连接保护模块和开关模块，保护模块电连接电流调节模块，开关模块电连接电流调节模块和滤波模块，续流二极管电连接滤波模块和开关模块，所述续流二极管、滤波模块和开关模块组成Y型拓扑结构。

2.如权利要求1所述的锂电池弧焊设备电源系统，其特征在于，所述电池模块包括处于串联和并联方式中至少一种的多个锂电池。

3.如权利要求1所述的锂电池弧焊设备电源系统，其特征在于，所述电流调节模块为PWM能量控制器。

4.如权利要求1-3任一项所述的锂电池弧焊设备电源系统，其特征在于，所述开关模块为IGBT或者MOS开关管。

5.如权利要求1所述的锂电池弧焊设备电源系统，其特征在于，所述变换控制电路还包括有辅助电源，所述辅助电源两端与所述电池模块并接，所述辅助电源上设置有24V输出接口和12V输出接口。

6.如权利要求1或5所述的锂电池弧焊设备电源系统，其特征在于，所述变换控制电路还包括电流给定模块，所述电流给定模块电连接所述电流调节模块，用于调节变换控制电路的输出电流大小。

7.如权利要求6所述的锂电池弧焊设备电源系统，其特征在于，所述变换控制电路还包括有电流取样模块，所述电流取样模块连接所述电池模块、电流调节模块和续流二极管，并反馈输出电流信息给所述电流调节模块。

8.一种锂电池弧焊设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的锂电池弧焊设备电源系统，以及用于设置所述电池模块和所述变换控制电路的机体。

9.如权利要求8所述的锂电池弧焊设备，其特征在于，所述机体为分体结构，包括电池机体和控制机体，所述电池机体内设置有所述电池模块，所述控制机体内设置有所述变换控制电路，所述电池机体和所述控制机体可拆连接。

10.如权利要求9所述的锂电池弧焊设备，其特征在于，所述电池机体和所述控制机体的接触面上设置有对应配合的触点结构和触片，所述触点结构凸起于接触面。