CN209948775U - 一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统，所述智能逆变系统包括蓄电池BAT、切换模块、逆变模块、驱动模块、逆变输出模块和逆变驱动辅助模块,所述切换模块、逆变模块、逆变驱动辅助模块均与蓄电池电性连接，所述切换模块、驱动模块、逆变驱动辅助模块均与逆变模块电性连接，所述驱动模块、逆变驱动辅助模块与逆变输出模块电性连接，所述智能逆变系统包括继电器K1，所述蓄电池BAT包括27V电源输出端和24V电源输出端，所述切换模块包括太阳能充电器U1、恒流/恒压控制器U2和交流/直流转换器U3，所述继电器K1的静触点与交流/直流转换器U3连接，所述K1继电器的动触点与市电连接。

Description

一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体是一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统。

背景技术

利用晶闸管电路把直流电转变成交流电,这种对应于整流的逆向过程叫做逆变。逆变电源广泛运用于各类：电力、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。现有技术中，很多的逆变电源输出的是方波交流220V，造成电压输出不稳定，从而导致设备工作状态不稳定，纹波系数高，抗干扰能力差，干扰系数大，容易对其他的使用设备进行干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统，智能逆变系统包括蓄电池BAT、切换模块、逆变模块、驱动模块、逆变输出模块和逆变驱动辅助模块,切换模块、逆变模块、逆变驱动辅助模块均与蓄电池电性连接，切换模块、驱动模块、逆变驱动辅助模块均与逆变模块电性连接，驱动模块、逆变驱动辅助模块与逆变输出模块电性连接。

作为优选方案，智能逆变系统包括继电器K1，蓄电池BAT包括27V电源输出端和24V电源输出端，切换模块包括太阳能充电器U1、恒流/恒压控制器U2和交流/直流转换器U3，继电器K1的静触点与交流/直流转换器U3连接，K1继电器的动触点与市电连接，继电器K1的线圈的一端与逆变模块连接，继电器K1的线圈的另一端与地连接,交流/直流转换器U3输出36V电压给恒流/恒压控制器U2，太阳能充电器U1输出36V电压给恒流/恒压控制器U2，恒流/恒压控制器U2输出36V电压给蓄电池，恒流/恒压控制器U2输出27V电压给逆变模块。

在上述技术方案中，切换模块用于接收逆变模块的信号，当外部的检测设备检测到太阳能电压充足时，逆变模块发出驱动信号，继电器K1断开，切换模块自动切换为太阳能板给蓄电池BAT充电，当外部的检测设备检测到太阳能电压不足时，逆变模块发出驱动信号，切换模块自动切换为市电给蓄电池BAT充电。

作为优选方案，智能逆变系统还包括继电器K4，逆变模块包括微控制器U4、指示灯LED1、电压转换器U5、继电器K2、继电器K3和USB接口，微控制器U4为芯片MPS430，微控制器U4输出交流控制信号给继电器K1的线圈，微控制器U4输出指示灯LED1驱动信号给指示灯LED1，微控制器U4输出12V电压、3.3V电压给电压转换器U5，微控制器U4输出脉宽调制保护信号给继电器K3线圈的一端，继电器K3线圈的另一端接地，继电器K3的静触点与微控制器U4连接，继电器K3的动触点与逆变辅助驱动模块连接，微控制器U4输出交流输出控制信号给继电器K4的线圈的一端，继电器K4的线圈的另一端接地，继电器K4的静触点与驱动模块连接，继电器K4的动触点与电压转换器U5连接，电压转换器U5输出3.3V电压供电给指示灯LED1供电，电压转换器U5输出5.5V电压给USB接口，电压转换器U5与蓄电池的24V电源输出端连接，微控制器U4输出充电保护信号给继电器K2的线圈的一端，继电器K2的线圈的另一端接地，蓄电池BAT的27V电源输出端与继电器K2的动触点连接，继电器K2的静触点与恒流/恒压控制器U2连接。

在上述技术方案中，微控制器U4用于控制整个逆变系统，指示灯LED1用于表示整个系统的工作状态，USB接口用于供外部的手机充电。

作为优选方案，驱动模块包括电压转化器U6和脉宽调制芯片U7，脉宽调制芯片U7为芯片DG8010，电压转换器U6与继电器K4的静触点连接，电压转换器U6输出12V电压和5V电压给脉宽调制芯片U7，脉宽调制芯片U7输出晶体管驱动信号给逆变输出模块，脉宽调制芯片U7输出抽样信号给外部设备。

在上述技术方案中，驱动模块用于该逆变系统中直流和交流的逆变工作。

作为优选方案，智能逆变系统还包括变压器T2，逆变驱动辅助模块包括脉宽调制芯片U8和场效应管MOS，脉宽调制芯片U8为KA7500,脉宽调制芯片U8与继电器K3的动触点连接，脉宽调制芯片U8输出脉宽调制信号给场效应管MOS，场效应管MOS的输入端与蓄电池BAT的24V电压输出端连接，场效应管MOS通过变压器T2，输出场效应管驱动信号给逆变输出模块。

在上述技术方案中，逆变驱动辅助模块用于给整个只能逆变系统中的所有芯片供电。

作为优选方案，逆变输出模块包括肖特基二极管D1和IGBT阵列，肖特基二极管D1与变压器T2连接，肖特基二极管D1输出380V电压给IGBT阵列，IGBT阵列输出正弦波交流220V电压给外部设备供电。

在上述技术方案中，IGBT阵列用于负责逆变过程中的同步整流。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过逆变输出模块输出正弦波交流220V电压给外部设备供电，保证了电压输出的稳定，从而保证了设备工作状态的稳定，纹波系数滴，抗干扰能力强，干扰系数小。

2、本实用新型通过切换模块的设置使得当外部的检测设备检测到太阳能电压充足时，逆变模块发出驱动信号，继电器K1断开，切换模块自动切换为太阳能板给蓄电池BAT充电，当外部的检测设备检测到太阳能电压不足时，逆变模块发出驱动信号，切换模块自动切换为市电给蓄电池BAT充电，从而充分利用了太阳能资源，节约环保。

附图说明

图1为本实用新型一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统的切换模块的电路图；

图2为本实用新型一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统的剖视图逆变模块的电路图；

图3为本实用新型一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统的驱动模块的电路图；

图4为本实用新型一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统的逆变驱动辅助模块的电路图；

图5为本实用新型一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统的逆变输出模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统，智能逆变系统包括蓄电池BAT、切换模块、逆变模块、驱动模块、逆变输出模块和逆变驱动辅助模块,切换模块、逆变模块、逆变驱动辅助模块均与蓄电池电性连接，切换模块、驱动模块、逆变驱动辅助模块均与逆变模块电性连接，驱动模块、逆变驱动辅助模块与逆变输出模块电性连接。

智能逆变系统包括继电器K1，蓄电池BAT包括27V电源输出端和24V电源输出端，切换模块包括太阳能充电器U1、恒流/恒压控制器U2和交流/直流转换器U3，继电器K1的静触点与交流/直流转换器U3连接，K1继电器的动触点与市电连接，继电器K1的线圈的一端与逆变模块连接，继电器K1的线圈的另一端与地连接,交流/直流转换器U3输出36V电压给恒流/恒压控制器U2，太阳能充电器U1输出36V电压给恒流/恒压控制器U2，恒流/恒压控制器U2输出36V电压给蓄电池，恒流/恒压控制器U2输出27V电压给逆变模块，太阳能充电器U1的型号为WD100-24S，恒流/恒压控制器U2的型号为WD100-24S，交流/直流转换器U3的型号为PFM4914VB6M48D。

智能逆变系统还包括继电器K4，逆变模块包括微控制器U4、指示灯LED1、电压转换器U5、继电器K2、继电器K3和USB接口，微控制器U4为芯片MPS430，微控制器U4输出交流控制信号给继电器K1的线圈，微控制器U4输出指示灯LED1驱动信号给指示灯LED1，微控制器U4输出12V电压、3.3V电压给电压转换器U5，微控制器U4输出脉宽调制保护信号给继电器K3线圈的一端，继电器K3线圈的另一端接地，继电器K3的静触点与微控制器U4连接，继电器K3的动触点与逆变辅助驱动模块连接，微控制器U4输出交流输出控制信号给继电器K4的线圈的一端，继电器K4的线圈的另一端接地，继电器K4的静触点与驱动模块连接，继电器K4的动触点与电压转换器U5连接，电压转换器U5输出3.3V电压供电给指示灯LED1供电，电压转换器U5输出5.5V电压给USB接口，电压转换器U5与蓄电池的24V电源输出端连接，微控制器U4输出充电保护信号给继电器K2的线圈的一端，继电器K2的线圈的另一端接地，蓄电池BAT的27V电源输出端与继电器K2的动触点连接，继电器K2的静触点与恒流/恒压控制器U2连接,指示灯LED1的型号为CD40-220S05，电压转换器U5的型号为WD100-24S。

驱动模块包括电压转化器U6和脉宽调制芯片U7，脉宽调制芯片U7为芯片DG8010，电压转换器U6与继电器K4的静触点连接，电压转换器U6输出12V电压和5V电压给脉宽调制芯片U7，脉宽调制芯片U7输出晶体管驱动信号给逆变输出模块，脉宽调制芯片U7输出抽样信号给外部设备，电压转化器U6的型号为WD100-24S。

智能逆变系统还包括变压器T2，逆变驱动辅助模块包括脉宽调制芯片U8和场效应管MOS，脉宽调制芯片U8为KA7500,脉宽调制芯片U8与继电器K3的动触点连接，脉宽调制芯片U8输出脉宽调制信号给场效应管MOS，场效应管MOS的输入端与蓄电池BAT的24V电压输出端连接，场效应管MOS通过变压器T2，输出场效应管驱动信号给逆变输出模块，场效应管MOS为8个型号为HY65R201P的场效应管。

逆变输出模块包括肖特基二极管D1和IGBT阵列，肖特基二极管D1与变压器T2连接，肖特基二极管D1输出380V电压给IGBT阵列，IGBT阵列输出正弦波交流220V电压给外部设备供电,IGBT为4个型号为SGL160N60UFD的绝缘栅双极型晶体管的阵列。

本实用新型的工作原理是：在市电停电时，微控制器U4发出驱动信号给逆变模块和逆变驱动辅助模块，使得逆变驱动辅助模块给驱动模块供电，从而逆变输出模块接收到驱动模块信号开始工作，输出正弦波交流220V电压给外部设备供电。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统，其特征在于：所述智能逆变系统包括蓄电池BAT、切换模块、逆变模块、驱动模块、逆变输出模块和逆变驱动辅助模块,所述切换模块、逆变模块、逆变驱动辅助模块均与蓄电池电性连接，所述切换模块、驱动模块、逆变驱动辅助模块均与逆变模块电性连接，所述驱动模块、逆变驱动辅助模块与逆变输出模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统，其特征在于：所述智能逆变系统包括继电器K1，所述蓄电池BAT包括27V电源输出端和24V电源输出端，所述切换模块包括太阳能充电器U1、恒流/恒压控制器U2和交流/直流转换器U3，所述继电器K1的静触点与交流/直流转换器U3连接，所述K1继电器的动触点与市电连接，所述继电器K1的线圈的一端与逆变模块连接，所述继电器K1的线圈的另一端与地连接,所述交流/直流转换器U3输出36V电压给恒流/恒压控制器U2，所述太阳能充电器U1输出36V电压给恒流/恒压控制器U2，所述恒流/恒压控制器U2输出36V电压给蓄电池，所述恒流/恒压控制器U2输出27V电压给逆变模块。

3.根据权利要求2所述的一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统，其特征在于：所述智能逆变系统还包括继电器K4，所述逆变模块包括微控制器U4、指示灯LED1、电压转换器U5、继电器K2、继电器K3和USB接口，所述微控制器U4为芯片MPS430，所述微控制器U4输出交流控制信号给继电器K1的线圈，所述微控制器U4输出指示灯LED1驱动信号给指示灯LED1，所述微控制器U4输出12V电压、3.3V电压给电压转换器U5，所述微控制器U4输出脉宽调制保护信号给继电器K3线圈的一端，所述继电器K3线圈的另一端接地，所述继电器K3的静触点与微控制器U4连接，所述继电器K3的动触点与逆变辅助驱动模块连接，所述微控制器U4输出交流输出控制信号给继电器K4的线圈的一端，所述继电器K4的线圈的另一端接地，所述继电器K4的静触点与驱动模块连接，所述继电器K4的动触点与电压转换器U5连接，所述电压转换器U5输出3.3V电压供电给指示灯LED1供电，所述电压转换器U5输出5.5V电压给USB接口，所述电压转换器U5与蓄电池的24V电源输出端连接，所述微控制器U4输出充电保护信号给继电器K2的线圈的一端，所述继电器K2的线圈的另一端接地，所述蓄电池BAT的27V电源输出端与继电器K2的动触点连接，所述继电器K2的静触点与恒流/恒压控制器U2连接。

4.根据权利要求3所述的一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统，其特征在于：所述驱动模块包括电压转化器U6和脉宽调制芯片U7，所述脉宽调制芯片U7为芯片DG8010，所述电压转换器U6与继电器K4的静触点连接，所述电压转换器U6输出12V电压和5V电压给脉宽调制芯片U7，所述脉宽调制芯片U7输出晶体管驱动信号给逆变输出模块，所述脉宽调制芯片U7输出抽样信号给外部设备。

5.根据权利要求4所述的一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统，其特征在于：所述智能逆变系统还包括变压器T2，所述逆变驱动辅助模块包括脉宽调制芯片U8和场效应管MOS，所述脉宽调制芯片U8为KA7500,所述脉宽调制芯片U8与继电器K3的动触点连接，所述脉宽调制芯片U8输出脉宽调制信号给场效应管MOS，所述场效应管MOS的输入端与蓄电池BAT的24V电压输出端连接，所述场效应管MOS通过变压器T2，输出场效应管驱动信号给逆变输出模块。

6.根据权利要求5所述的一种嵌入式多功能太阳能纯正弦波大功率智能逆变系统，其特征在于：所述逆变输出模块包括肖特基二极管D1和IGBT阵列，所述肖特基二极管D1与变压器T2连接，所述肖特基二极管D1输出380V电压给IGBT阵列，所述IGBT阵列输出正弦波交流220V电压给外部设备供电。

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