CN211981747U - 一种逆变器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种逆变器电路，包括：双向升降压模块、控制模块和逆变模块；双向升降压模块用于对被接入电池进行直流升压放电或直流降压充电；逆变模块与双向升降压模块连接，用于将双向升降压模块输出的直流电压逆变为交流电压并输出至负载，或者将市电输出的交流电压整流为直流电压并输出至双向升降压模块；控制模块与双向升降压模块的控制端相连，用于控制双向升降压模块对被接入电池进行直流升压放电或直流降压充电。通过逆变器电路中的控制模块根据被接入电池的类型来分别控制第一开关和第二开关的关断和导通，使得接入不同类型的电池可采用同一个逆变器电路，提升了用户的使用效率。

Description

一种逆变器电路

技术领域

本实用新型涉及逆变器技术领域，具体涉及一种逆变器电路。

背景技术

目前市面上的逆变器存在多种，如光伏逆变器，交流母线耦合储能逆变器，光伏混储逆变器等，但是各种组合的逆变器均是独立的个体，各种逆变器之间无法相互通用，因此存在单机、单功能、单用途的情况。例如：如果用户购买了光伏逆变器，想增加储能设备，他需要再购入储能逆变器来完成。这无疑给客户增加了烦恼，需要根据不同用途选择不同机器，也给销售公司增加了烦恼，需要备各种不同的货。

发明内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种逆变器电路，可接入不同类型的电池。

一种实施例中提供一种逆变器电路，包括：双向升降压模块、控制模块和逆变模块；

所述双向升降压模块用于对被接入电池进行直流升压放电或直流降压充电；

所述逆变模块与双向升降压模块连接，用于将双向升降压模块输出的直流电压逆变为交流电压并输出至负载，或者将市电输出的交流电压整流为直流电压并输出至双向升降压模块；

所述控制模块与双向升降压模块的控制端相连，用于控制所述双向升降压模块对被接入电池进行直流升压放电或直流降压充电。

进一步地，所述双向升降压模块包括储能电感、第一开关、第二开关和储能电容，所述储能电感的输入端与被接入电池的正极连接，储能电感的输出端与第一开关、第二开关的输入端连接，第一开关的输出端与被接入电池的负极连接，第二开关的输出端与储能电容的正极连接，储能电容的负极与被接入电池的负极连接；

所述第一开关和第二开关用于将储能电感的输出端连接至储能电容的正极，或将储能电容的正极连接至储能电感。

进一步地，所述控制模块还用于检测被接入电池的类型，并根据所检测的被接入电池的类型，控制第一开关和第二开关的导通或关断；

所述被接入电池的类型包括高压电池和光伏电池中的至少一种。

进一步地，所述控制模块还用于检测被接入电池的类型包括：

所述控制模块用于向被接入电池加载电流，并检测所述加载电流的电流值随时间增大或减小；

若所检测输出的电压值随着加载电流的电流值的变化进行变化，则所述被接入电池的类型为光伏电池；

若所检测输出的电压值随着加载电流的电流值的变化没有变化，则所述被接入电池的类型为高压电池。

进一步地，还包括电流采样模块和电压采样模块；

所述电流采样模块用于检测加载电流的电流值；

所述电压采样模块用于检测被接入电池加载电流后输出电压的电压值。

进一步地，所述控制模块还用于检测被接入电池的类型包括：

所述控制模块用于判断被接入电池是否与上位机进行通讯，若进行通讯，则被接入电池的类型为高压电池；若没有进行通讯，则被接入电池的类型为光伏电池。

进一步地，所述控制模块根据所检测的被接入电池的类型，控制第一开关和第二开关的导通或关断包括：

若被接入电池的类型为光伏电池，所述控制模块控制第一开关一直关断并控制第二开关交替导通和关断；

若被接入电池的类型为高压电池，所述控制模块控制第一开关和第二开关交替导通和关断。

依据上述实施例的逆变器电路，通过逆变器电路中的控制模块根据被接入电池的类型来分别控制第一开关和第二开关的关断和导通，使得接入不同类型的电池可采用同一个逆变器电路，提升了用户的使用效率。

附图说明

图1为一种实施例的逆变器电路的结构框图；

图2为一种实施例的逆变器电路图；

图3为另一种实施例的逆变器电路图；

图4为一种实施的三相逆变器电路图；

图5(a)为所检测输出的电压值随着加载电流的电流值的变化进行变化的曲线图；图5(b)为所检测输出的电压值随着加载电流的电流值的变化没有变化的曲线图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

在本实用新型实施例中，请参考图1，图1为一种实施例的逆变器电路的结构框图，所述的逆变器电路包括：被接入电池10、双向升降压模块20、控制模块30、逆变模块40和负载(市电)50。

双向升降压模块20用于对被接入电池10进行直流升压放电或直流降压充电。

逆变模块40与双向升降压模块20连接，用于将双向升降压模块20输出的直流电压逆变为交流电压并输出至负载50，或者将市电50输出的交流电压整流为直流电压并输出至双向升降压模块20。也就是，一种实施例中，双向升降压模块20将被接入电池10输出电压进行升压后输出至逆变模块40，逆变模块40将输入的直流电压逆变为交流电压后输出至负载，在本实施例中被接入电池10为可供电电池；另一种实施例中，被接入电池10为需要充电的电池，例如电动汽车充电桩等，此时逆变模块40与市电电网连接，市电电网将高压交流电输入到逆变模块40，逆变模块40对高压交流电进行整流后将高压直流电输出至双向升降压模块20，双向升降压模块20对高压直流电进行降压后输出至被接入电池10(需要充电的电池)。

控制模块30与双向升降压模块20的控制端相连，用于控制双向升降压模块20对被接入电池10进行直流升压放电或直流降压充电。

请参考图2，图2为一种实施例的逆变器电路图，其中双向升降压模块20包括储能电感L1、第一开关S1、第二开关S2和储能电容C1，储能电感L1的输入端与被接入电池10的正极连接，储能电感L1的输出端与第一开关S1、第二开关S2的输入端连接，第一开关S1的输出端与被接入电池10的负极连接，第二开关S2的输出端与储能电容C1的正极连接，储能电容C1的负极与被接入电池10的负极连接。

第一开关S1和第二开关S2用于将储能电感L1的输出端连接至储能电容C1的正极，或将储能电容C1的正极连接至储能电感L1。

其中，在对被接入电池进行直流升压放电时，控制模块30先控制第一开关S1关断、第二开关S2导通，被接入电池向储能电感L1储能，储能电感L1储能完成后再控制第一开关S1导通、第二开关S2关断，储能电感L1和被接入电源10一并向储能电容C1进行充电，储能电容C1储能完成后向逆变模块40输出储能电压，逆变模块40将储能电压逆变为交流电后输出至负载，这样控制模块30按照预设时序控制第一开关S1、第二开关S2交替导通、关断，实现了被接入电池对交流负载供电的过程，本实施例通过控制模块30输出相应的PWM信号来控制第一开关S1和第二开关S2交替导通、关断；在对被接入电池进行直流降压充电时，控制模块30先控制第一开关S1关断、第二开关S2导通，储能电容C1向储能电感L1进行储能，储能电感L1储能完成后再控制第一开关S1导通、第二开关S2关断，储能电感L1向被接入电池进行充电，其中储能电容C1中的电压为市电电网经过逆变模块整流后的直流电压。

控制模块30还用于检测被接入电池的类型，并根据所检测的被接入电池10的类型，控制第一开关S1和第二开关S2的导通或关断。

所述被接入电池的类型包括高压电池和光伏电池中的至少一种。其中高压电池包括可供电的高压电池以及需要充电的高压电池，例如电动车充电桩。

在一种实施方式下，控制模块30可通过以下方式检测被接入电池10的类型：

控制模块对被接入电池加载电流，并检测加载电流的电流值随时间增大或减小；若所检测输出的电压值随着加载电流的电流值的变化进行变化，则被接入电池的类型为光伏电池；若所检测输出的电压值随着加载电流的电流值的变化没有变化，则被接入电池的类型为高压电池。如图5所示，图5(a)中所检测输出的电压值随着加载电流的电流值的变化进行变化；图5(b)中所检测输出的电压值随着加载电流的电流值的变化没有变化。本实施例通过电流采样模块来检测加载电流的电流值，例如精密电阻、霍尔互感器、电流互感器等，通过电压采样模块来检测被接入电池加载电流后输出电压的电压值，例如差分运放等。

在另一种实施例方式下，控制模块30还可通过以下方式检测被接入电池10的类型：

控制模块判断被接入电池是否与上位机进行通讯，若进行通讯，则被接入电池的类型为高压电池；若没有进行通讯，则被接入电池的类型为光伏电池。由于高压电池一般为高压锂电池，高压锂电池具有BMS系统，BMS系统同时会有和上位机通讯，以方便更好的保证高压锂电池工作在更健康的工作状态。也就是高压锂电池有CAN/485通信端口接到逆变器电路，逆变器电路和高压锂电池的BMS系统先通讯交互再充放电，光伏面板则无需通讯CAN/485通信接口接到逆变器电路。

再一种实施方式下，还可以通过人为判断所接入电池的类型，根据所判断被接入电池的类型，则通过人为设置拨码开关的不同译码来标识控制模块所接入的是不同类型，例如拨码开关的译码为00，标识为光伏电池；译码为01标识为可供电的高压电池；译码为10，标识为需要充电的高压电池。控制模块30通过识别不同的译码来确定被接入电池的类型。

其中控制模块30根据所检测的被接入电池的类型，控制第一开关和第二开关的导通或关断包括：

若被接入电池的类型为光伏电池，所述控制模块控制第一开关一直关断并控制第二开关交替导通和关断。

若被接入电池的类型为高压电池，所述控制模块控制第一开关和第二开关交替导通和关断。

本实施例中的第一开关S1和第二开关S2均为具有并联二极管的晶体管或场效应管。

本实施例中逆变模块40的具体电路图如图2、3所示。

本实施例所提供的逆变器电路还可以应用三相交流负载(市电)的逆变器电路，如图4所示，双向升降压模块还包括第二储能电容C2，第二储能电容C2连接在储能电容C1的负极与被接入电池10的负极之间，并且与其相连的逆变模块也为现有的三相逆变模块。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种逆变器电路，其特征在于，包括：双向升降压模块、控制模块和逆变模块；

所述双向升降压模块用于对被接入电池进行直流升压放电或直流降压充电；

所述逆变模块与双向升降压模块连接，用于将双向升降压模块输出的直流电压逆变为交流电压并输出至负载，或者将市电输出的交流电压整流为直流电压并输出至双向升降压模块；

所述控制模块与双向升降压模块的控制端相连，用于控制所述双向升降压模块对被接入电池进行直流升压放电或直流降压充电。

2.如权利要求1所述的逆变器电路，其特征在于，所述双向升降压模块包括储能电感、第一开关、第二开关和储能电容，所述储能电感的输入端与被接入电池的正极连接，储能电感的输出端与第一开关、第二开关的输入端连接，第一开关的输出端与被接入电池的负极连接，第二开关的输出端与储能电容的正极连接，储能电容的负极与被接入电池的负极连接；

所述第一开关和第二开关用于将储能电感的输出端连接至储能电容的正极，或将储能电容的正极连接至储能电感。

3.如权利要求2所述的逆变器电路，其特征在于，所述控制模块还用于检测被接入电池的类型，并根据所检测的被接入电池的类型，控制第一开关和第二开关的导通或关断；

所述被接入电池的类型包括高压电池和光伏电池中的至少一种。

4.如权利要求3所述的逆变器电路，其特征在于，所述控制模块还用于检测被接入电池的类型包括：

所述控制模块用于向被接入电池加载电流，并检测所述加载电流的电流值随时间增大或减小；

若所检测输出的电压值随着加载电流的电流值的变化进行变化，则所述被接入电池的类型为光伏电池；

若所检测输出的电压值随着加载电流的电流值的变化没有变化，则所述被接入电池的类型为高压电池。

5.如权利要求4所述的逆变器电路，其特征在于，还包括电流采样模块和电压采样模块；

所述电流采样模块用于检测加载电流的电流值；

所述电压采样模块用于检测被接入电池加载电流后输出电压的电压值。

6.如权利要求3所述的逆变器电路，其特征在于，所述控制模块还用于检测被接入电池的类型包括：

所述控制模块用于判断被接入电池是否与上位机进行通讯，若进行通讯，则被接入电池的类型为高压电池；若没有进行通讯，则被接入电池的类型为光伏电池。

7.如权利要求4或6所述的逆变器电路，其特征在于，所述控制模块根据所检测的被接入电池的类型，控制第一开关和第二开关的导通或关断包括：

若被接入电池的类型为光伏电池，所述控制模块控制第一开关一直关断并控制第二开关交替导通和关断；

若被接入电池的类型为高压电池，所述控制模块控制第一开关和第二开关交替导通和关断。

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