CN213150859U - 一种基于交流逆变直流储能电池 - Google Patents
一种基于交流逆变直流储能电池 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及储能电池技术领域，公开了一种输出电压及性能参数较为稳定的基于交流逆变直流储能电池，具备：场效应管(VT101)，用于接收直流电压信号；绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，其栅极与驱动器连接，用于接收驱动器输出的脉冲信号；微控制器(U101)，其一输入端耦接于场效应管(VT101)的漏极，用于接收直流电压信号；微控制器(U101)的另一输入端与绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的集电极连接，用于接收控制信号，微控制器(U101)根据输入的控制信号以对储能电池(VBAT)进行输出电压调控。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能电池技术领域，更具体地说，涉及一种基于交流逆变直流储能电池。
背景技术
随着科技的不断进步，电池泛指能够产生电能的小型装置。电池作为能量的来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流。目前，220V的交流电压变成直流低电压需要先通过变压器进行降压，然后通过整流、滤波处理后，实现交流逆变成所需直流，然而，现有的交流逆变直流成本较高，输出电压不稳定且散热性能较差，造成交流逆变直流储能电池参数的稳定性较差。
因此，如何提高储能电池参数的稳定性成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述交流逆变直流成本较高，输出电压不稳定且散热性能较差，造成交流逆变直流储能电池参数的稳定性较差的缺陷，提供一种输出电压及性能参数较为稳定的基于交流逆变直流储能电池。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于交流逆变直流储能电池，具备：
场效应管，用于接收直流电压信号；
绝缘栅双极型晶体管，其栅极与驱动器连接，用于接收所述驱动器输出的脉冲信号；
微控制器，其一输入端耦接于所述场效应管的漏极，用于接收所述直流电压信号；
所述微控制器的另一输入端与所述绝缘栅双极型晶体管的集电极连接，用于接收控制信号，所述微控制器根据输入的所述控制信号以对储能电池进行输出电压调控。
在一些实施方式中，还包括串联连接的第一电容及第二电容，所述第一电容及所述第二电容的一端分别与所述场效应管的漏极连接，所述第二电容的另一端与公共端连接。
在一些实施方式中，还包括并联连接的第十电容及第十一电容，所述第十电容及所述及第十一电容的一端分别与所述微控制器的输出端连接；
所述第十电容及所述第十一电容的另一端与公共端连接。
在一些实施方式中，还包括第一电阻、第二电阻及第三电阻，
所述第一电阻的一端与所述场效应管的漏极连接，所述第一电阻的另一端耦接于所述微控制器的电源端；
所述第二电阻的一端与所述场效应管的栅极连接，所述第二电阻的另一端与所述微控制器的信号输出端连接；
所述第三电阻的一端耦接于所述场效应管的源极，所述第三电阻的另一端与所述微控制器的混合信号端连接。
在一些实施方式中，所述场效应管为N沟道耗尽型场效应管。
在一些实施方式中，还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与电源端连接，所述第四电阻的另一端与所述微控制器的电源输入端连接。
在本实用新型所述的基于交流逆变直流储能电池中，包括用于接收直流电压信号的场效应管、绝缘栅双极型晶体管及微控制器，微控制器的一输入端耦接于场效应管的漏极，用于接收直流电压信号；微控制器的另一输入端与所述绝缘栅双极型晶体管的集电极连接，用于接收控制信号，微控制器根据输入的控制信号以对储能电池进行输出电压调控。与现有技术相比，通过外围电路输入的控制信号对微控制器进行控制，使得其对储能电池进行输出电压调控，进而提高储能电池的性能参数及输出电压信号的稳定性，可有效解决现有的交流逆变直流成本较高，输出电压不稳定且散热性能较差，造成交流逆变直流储能电池参数的稳定性较差的问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型提供基于交流逆变直流储能电池一实施例电路原理图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，在本实用新型的基于交流逆变直流储能电池的第一实施例中，基于交流逆变直流储能电池包括场效应管VT101、绝缘栅双极型晶体管IGBT及微控制器U101。
其中，场效应管VT101通过漏极-源极间流经沟道的ID，用以栅极与沟道间的PN结形成的反偏的栅极电压控制ID。
需要说明的是，场效应管为N沟道耗尽型MOS场效应管，其利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流。
绝缘栅双极型晶体管IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，适用于变频器、开关电源、UPS电源等领域。
微控制器U101作为电路的核心，其具有高密度指令集、逻辑运算、数字信号控制及保护控制。
具体地，场效应管VT101的源极与外围电路的电源端(对应12V-Adpter)连接，用于接收外围电路输出的直流电压信号。
即当场效应管VT101的源极以及栅极同时施加正向驱动信号时，此时，场效应管VT101被触发导通，该直流电压信号通过场效应管VT101的漏极分为两路输出，具体为，一路输出至微控制器U101的以一信号输入端(对应ACP端)；另一路输出至微控制器U101的以一信号输入端(对应PVCC端)。
进一步地，绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极与驱动器(图中未示出)连接，其用于接收驱动器输出的脉冲信号(即PWM脉冲信号)，在绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极及集电极同时施加正向驱动信号，通常栅极电压为20V，通过PWM脉冲信号进而触发绝缘栅双极型晶体管IGBT导通，以向微控制器U101输出控制信号。
微控制器U101的一输入端(对应CMSRC端)耦接于场效应管VT101的漏极，其用于接收经漏极输出的直流电压信号，为其内部电路提供一组工作电源信号。
微控制器U101的另一输入端(对应ACSET端)与绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极连接，其用于接收经绝缘栅双极型晶体管IGBT处理后的控制信号，微控制器U101根据控制信号以对储能电池(对应VBAT)进行输出电压调控。
使用本技术方案，通过外围电路输入的控制信号对微控制器U101进行控制，使得其对储能电池(对应VBAT)进行输出电压调控，进而提高储能电池(对应VBAT)的性能参数及输出电压信号的稳定性，可有效解决有的交流逆变直流成本较高，输出电压不稳定且散热性能较差，造成交流逆变直流储能电池参数的稳定性较差的问题。
在一些实施方式中，为了提高储能电池(对应VBAT)输出电压的稳定性，可在电路100中设置第一电容C101及第二电容C102，其中，第一电容C101与第二电容C102串联连接，其具有滤波的作用。
具体地，第一电容C101及第二电容C102的一端分别与场效应管VT101的漏极连接，第二电容C102的另一端与公共端连接。
在一些实施方式中，为了提高储能电池(对应VBAT)输出电压的稳定性，可在电路100中设置第一电感L101、第十电容C110及第十一电容C111，其中，第十电容C110与第十一电容C111并联连接，其用于消除低频信号的干扰。
具体地，第十电容C110及第十一电容C111的一端通过第一电感L101与微控制器U101的输出端(对应SW端)连接，通过第十电容C110及第十一电容C111可消除外围电路对控制信号的干扰，进而提高输出信号的准确性及稳定性。
第十电容C110及第十一电容C111的另一端与公共端连接。
在一些实施方式中，还包括第一电阻R101、第二电阻R102及第三电阻R103。具体地，第一电阻R101的一端与场效应管VT101的漏极连接，第一电阻R101的另一端耦接于微控制器U101的电源端(对应PVCC端)，场效应管VT101输出的直流电压信号经第一电阻R101衰减后输入微控制器U101。
第二电阻R102的一端与场效应管VT101的栅极连接，第二电阻R102的另一端与微控制器U101的信号输出端(对应CMSRC端)连接，即微控制器U101输出的驱动信号或脉冲信号通过第二电阻R102输入的场效应管VT101的栅极，为场效应管VT101的导通提供驱动脉冲。
第三电阻R103的一端耦接于场效应管VT101的源极，第三电阻R103的另一端与微控制器U101的混合信号端(对应ACDRV)连接。
在一些实施方式中，还包括第四电阻R104，其中，第四电阻R104的一端与电源端(对应12V-Adpter)连接，第四电阻R104的另一端与微控制器U101的电源输入端(对应AVCC端)连接，即电源端(对应12V-Adpter)输出的电压信号通过第四电阻R104输入微控制器U101，为其工作提供工作电压。
在一些实施方式中，为了微控制器U101的安全性，可在电路100中设置稳压管D101、第六电容C106及第七电容C107，其中，第六电容C106的一端与稳压管D101的阴极连接，第六电容C106的另一端耦接于微控制器U101的输出端(对应SW)。
第七电容C107的一端与稳压管D101的阳极连接，第七电容C107的另一端与微控制器U101的公共端(对应PGND)连接。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (6)
1.一种基于交流逆变直流储能电池，其特征在于，具备：
场效应管，用于接收直流电压信号；
绝缘栅双极型晶体管，其栅极与驱动器连接，用于接收所述驱动器输出的脉冲信号；
微控制器，其一输入端耦接于所述场效应管的漏极，用于接收所述直流电压信号；
所述微控制器的另一输入端与所述绝缘栅双极型晶体管的集电极连接，用于接收控制信号，所述微控制器根据输入的所述控制信号以对储能电池进行输出电压调控。
2.根据权利要求1所述的基于交流逆变直流储能电池，其特征在于，
还包括串联连接的第一电容及第二电容，所述第一电容及所述第二电容的一端分别与所述场效应管的漏极连接，所述第二电容的另一端与公共端连接。
3.根据权利要求2所述的基于交流逆变直流储能电池，其特征在于，
还包括并联连接的第十电容及第十一电容，所述第十电容及所述及第十一电容的一端分别与所述微控制器的输出端连接；
所述第十电容及所述第十一电容的另一端与公共端连接。
4.根据权利要求2或3所述的基于交流逆变直流储能电池，其特征在于，
还包括第一电阻、第二电阻及第三电阻，
所述第一电阻的一端与所述场效应管的漏极连接，所述第一电阻的另一端耦接于所述微控制器的电源端；
所述第二电阻的一端与所述场效应管的栅极连接，所述第二电阻的另一端与所述微控制器的信号输出端连接；
所述第三电阻的一端耦接于所述场效应管的源极，所述第三电阻的另一端与所述微控制器的混合信号端连接。
5.根据权利要求1所述的基于交流逆变直流储能电池，其特征在于，
所述场效应管为N沟道耗尽型场效应管。
6.根据权利要求4所述的基于交流逆变直流储能电池，其特征在于，
还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与电源端连接，所述第四电阻的另一端与所述微控制器的电源输入端连接。
Priority Applications (1)
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| CN202021577439.8U CN213150859U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种基于交流逆变直流储能电池 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202021577439.8U CN213150859U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种基于交流逆变直流储能电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213150859U true CN213150859U (zh) | 2021-05-07 |
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ID=75735672
Family Applications (1)
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| CN202021577439.8U Active CN213150859U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种基于交流逆变直流储能电池 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-07-31 CN CN202021577439.8U patent/CN213150859U/zh active Active
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