JP3235967U - 周波数可変の電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源の出力電圧周波数を柔軟に切り替えることができ、かつ回路構造が簡単である周波数可変の電源装置を提供する。
【解決手段】ＤＣ昇圧モジュール、正弦波変換モジュール、周波数変更モジュール、制御モジュール、周波数指令モジュール及び出力モジュールを含む、周波数可変の電源装置であり、制御モジュールの制御下で、ＤＣ昇圧モジュールによってＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧し、さらに正弦波変換モジュールによってＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換し、最後に周波数変更モジュールによって正弦波の交流電圧の周波数を所望の周波数の交流電圧に変換することにより、電源出力に対する調整を完了する。
【選択図】図１

Description

本考案は、電源装置の技術分野に関し、特に周波数可変の電源装置に関する。

現在、人々の周りに電気機器がますます増えており、人々は電気から離れられなくなっている。とくに移動可能なポータブル電源は、人々の生活及び旅行中の給電を非常に容易にし、また人々の日常でない事態が起きたときの非常用充電にも非常に適している。現代の科学技術の進歩に伴い、モバイル電源の供給電力の品質への要求がますます高まっている。ところで異なる電気機器に必要な電源の出力は異なるが、従来のモバイル電源の出力周波数が一定で調整できず、かつ回路構造が複雑で拡張しにくい。

本考案は従来技術の不足を克服するためになされたものであり、その目的は電源の出力周波数を柔軟に切り替えることができ、かつ回路構造が簡単である周波数可変の電源装置を提供することである。

本考案は、その技術的課題を解決するために、以下の技術手段を使用する。周波数可変の電源装置は、
ＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧するＤＣ昇圧モジュールと、
入力端が前記ＤＣ昇圧モジュールの出力端に接続され、前記ＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換する正弦波変換モジュールと、
入力端が前記正弦波変換モジュールの出力端に接続され、正弦波の交流電圧の周波数を変更する周波数変更モジュールと、
出力端がそれぞれ前記ＤＣ昇圧モジュールの入力端、前記周波数変更モジュールの入力端に接続され、ＤＣ昇圧及び周波数変更を制御する制御モジュールと、
出力端が制御モジュールの入力端に接続され、指定された周波数指令を前記制御モジュールに送信する周波数指令モジュールと、
入力端が前記周波数変更モジュールの出力端に接続され、出力電圧と電流の安定化を図る出力モジュールとを含む。
上記周波数可変の電源装置は、入力端と出力端がそれぞれ前記出力モジュールと前記制御モジュールに接続される過電流保護回路をさらに含む。
上記周波数可変の電源装置は、入力端と出力端がそれぞれ前記出力モジュールと前記制御モジュールに接続される過電圧保護回路をさらに含む。
上記周波数可変の電源装置は、入力端と出力端がそれぞれ前記出力モジュールと前記制御モジュールに接続される不足電圧保護回路をさらに含む。
上記周波数可変の電源装置において、前記周波数指令モジュールは、電圧周波数の５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間の切り替えを指定する５０／６０Ｈｚ指令モジュールである。

本考案の有益な効果は、以下のとおりである。本考案の周波数可変の電源装置は、制御モジュールの制御下で、ＤＣ昇圧モジュールによってＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧し、さらに正弦波変更モジュールによってＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換し、最後に周波数変更モジュールによって正弦波の交流電圧の周波数を所望の周波数の交流電圧に変換することにより、電源出力に対する調整を完了する。従来の電源装置に比べて、本考案の電源装置は、電源装置の出力周波数を柔軟に切り替えることができ、かつ回路構造が簡単である。

図１は、本考案の実施例に係る周波数可変の電源の原理ブロック図を示す。

以下、図面及び実施例を参照しながら、本考案の好ましい形態を説明する。
なお、本考案において、とくに説明しない場合、使用される方位用語、例えば「上、下、頂、底、前、後」は、通常、図面に示す方向に関するものであるか、又は部材自体にとって鉛直、垂直又は重力方向に関するものであり、同様に、理解及び説明の便宜上、「内、外」は、各部材自体の輪郭に対する内、外を指すが、上記方位用語は、本考案を制限するものではない。

図１は、本考案の周波数可変の電源装置の一実施例の原理ブロック図である。本実施例の周波数可変の電源装置は、ＤＣ昇圧モジュール、正弦波変換モジュール、周波数変更モジュール、制御モジュール、周波数指令モジュール及び出力モジュールを含む。

ＤＣ昇圧モジュールは、ＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧する。
正弦波変換モジュールは、入力端がＤＣ昇圧モジュールの出力端に接続され、ＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換し、例えば、ＰＷＭシステムによって、ＤＣ／ＡＣ変換を実現し、即ち、インバータの機能を実現することができる。

周波数変更モジュールは、入力端が正弦波変換モジュールの出力端に接続され、正弦波の交流電圧の周波数を変更する。周波数変更モジュールによって変更された正弦波の交流電圧の周波数は、電源装置が出力する必要のある出力に対応する。

制御モジュールは、制御出力端がそれぞれＤＣ昇圧モジュールの制御入力端、周波数変換モジュールの制御入力端に接続され、ＤＣ昇圧及び周波数変換を制御する。

周波数指令モジュールは、出力端が制御モジュールの指令入力端に接続され、ユーザにより指定された周波数指令を制御モジュールに送信する。周波数指令モジュールは、キースイッチによって実現することができ、実際に必要な電源出力に基づいて、キースイッチによって実際に出力する必要がある電圧周波数の切り替え指令を制御モジュールに送信する。

出力モジュールは、入力端が周波数変更モジュールの出力端に接続され、出力電圧と電流の安定化を図る。
即ち、上記周波数可変の電源装置は、制御モジュールの制御下で、ＤＣ昇圧モジュールによってＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧し、さらに正弦波変換モジュールによってＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換し、即ち、直流電圧を正弦波の交流電圧に変換し、最後に周波数変更モジュールによって正弦波の交流電圧の周波数を所望の周波数の交流電圧に変換することにより、電源出力に対する調整を完了する。従来の電源装置に比べて、本考案の電源装置は、電源の出力電圧周波数を柔軟に切り替えて、実際の使用需要を満たすことができ、かつ回路構造が簡単であり、エネルギー貯蔵ボックスのような装置に広く応用することができる。

上記周波数指令モジュールは、電圧周波数の５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間の切り替えを指定する５０／６０Ｈｚ指令モジュールであり、即ち、電源は、実際の必要に応じて５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの指定された電圧を選択的に出力することができる。

システムが安全で確実であることを保証するために、本実施例の周波数可変の電源装置には、過電流保護回路、過電圧保護回路及び不足電圧保護回路を含む保護回路がさらに設置される。具体的には、過電流保護回路の入力端と出力端はそれぞれ、出力モジュールの出力端と制御モジュールの第1検出入力端に接続され、過電圧保護回路の入力端と出力端はそれぞれ、出力モジュールの出力端と制御モジュールの第２検出入力端に接続され、不足電圧保護回路の入力端と出力端はそれぞれ、出力モジュールの出力端と制御モジュールの第３検出入力端に接続される。

上記過電流、過電圧及び不足電圧の保護について、主に、上記保護回路によって出力モジュールから出力された電流又は電圧を検出し、かつ検出結果を制御モジュールに出力することにより、制御モジュールが出力モジュールから出力された電流及び電圧の情報をリアルタイムに取得し、かつこれらの情報を分析することができ、電源装置の動作過程において、過電流、過電圧又は不足電圧の状況に遭遇する場合、制御モジュールによって装置各部に対し電源を切るように制御して、回路を保護する作用を果たし、本電源の信頼性を向上させる。

以上は、具体的な内容を組み合わせて提供される１つ以上の実施形態であり、本考案の具体的な実施形態は、これらの説明に限定されるものであると認められない。本考案の方法、構成等と近似し、同等であるか、又は本考案の構想で行われたいくつかの技術推定又は置換は、いずれも本考案の保護範囲に属するものと見なされるべきである。

Claims (5)

1. ＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧するＤＣ昇圧モジュールと、
   入力端が前記ＤＣ昇圧モジュールの出力端に接続され、前記ＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換する正弦波変換モジュールと、
   入力端が前記正弦波変化モジュールの出力端に接続され、正弦波の交流電圧の周波数を変更する周波数変更モジュールと、
   出力端がそれぞれ前記ＤＣ昇圧モジュールの入力端、前記周波数変更モジュールの入力端に接続され、ＤＣ昇圧及び周波数変更を制御する制御モジュールと、
   出力端が制御モジュールの入力端に接続され、指定された周波数指令を前記制御モジュールに送信する周波数指令モジュールと、
   入力端が前記周波数変更モジュールの出力端に接続され、出力電圧と電流の安定化を図る出力モジュールとを含むことを特徴とする、周波数可変の電源装置。
2. 入力端と出力端がそれぞれ前記出力モジュールと前記制御モジュールに接続される過電流保護回路をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の周波数可変の電源装置。
3. 入力端と出力端がそれぞれ前記出力モジュールと前記制御モジュールに接続される過電圧保護回路をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の周波数可変の電源装置。
4. 入力端と出力端がそれぞれ前記出力モジュールと前記制御モジュールに接続される不足電圧保護回路をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の周波数可変の電源装置。
5. 前記周波数指令モジュールは、電圧周波数の５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間の切り替えを指令する５０／６０Ｈｚ指令モジュールである、請求項１に記載の周波数可変の電源装置。

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