一種車載充電與逆變雙向變流電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)計逆變電源領(lǐng)域，特別涉及一種車載充電與逆變雙向變流電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車的普及，越來越多家用電器應(yīng)用在汽車上，這些電器大多采用220V交流電供電，在野外使用這些電器時，需要采用逆變電源將汽車蓄電池12V直流電轉(zhuǎn)換為220V交流電給交流負載供電，逆變電源通常具備3個端口:直流(電池)輸入口、交流輸入口和交流輸出口，對應(yīng)3個變換單元，分別為:將蓄電池低壓直流(DC)電升為母線電容高壓的DC/DC升壓變換器、將市電交流(AC)轉(zhuǎn)換成母線電容高壓并完成輸入功率因素校正的AC-DCPFC變換單元、將直流母線電容高壓轉(zhuǎn)換成交流輸出的DC-AC逆變器。
[0003]目前市面上普及的是修正正弦波逆變電源，其電路簡單，成本雖然低廉，但是因輸出的交流電中有較高的直流成分，不適用于電機類負載；而且汽車長期放置或氣溫過低導(dǎo)致蓄電池無法啟動引擎，這時需要對汽車蓄電池及時充電，用戶一般使用獨立的充電器，便攜式器充電電流一般不超過15A，電池充滿需要4~8小時，這樣給車主帶來諸多不便，且無論蓄電池內(nèi)電量多少，充電的電流不變，會影響電池的使用壽命；而且，用戶需要同時購買了車用逆變電源和配套的充電器，使用不便，且花費不菲，占用了汽車有限的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，設(shè)計一種車載充電與逆變雙向變流電源系統(tǒng)，該逆變電源能輸出直流噪聲很小的正弦波交流電；且集成有蓄電池充電電路，無需購買配套充電器，使用方便，節(jié)約成本和體積；且蓄電池的充電電流能調(diào)節(jié)大小，不易損壞電池，延長電池壽命。為解決現(xiàn)有技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是:
一種車載充電與逆變雙向變流電源系統(tǒng)，其包括依次電連接的蓄電池、DC/DC雙向變換單元、儲能電容、AC/DC無橋PFC及DC/AC逆變電路、交流負載；
且與交流負載兩端并聯(lián)有市電輸入端，且市電輸入端與交流負載之間還設(shè)有切換裝置；
控制電路，控制切換裝置的導(dǎo)通和斷開，所述切換裝置導(dǎo)通時為充電模式，所述切換裝置斷開時為逆變模式；
所述DC/DC雙向變換單元，包括有
變壓器、第一組開關(guān)管、第二組開關(guān)管；
變壓器初級繞組兩端連接有第一組開關(guān)管，變壓器次級繞組兩端連接有第二組開關(guān)管；
所述AC/DC無橋PFC及DC/AC逆變電路，包括有第三組開關(guān)管；
逆變模式時，控制電路通過SPffM方式控制第三組開關(guān)管的導(dǎo)通和截止，將儲能電容兩端的高壓直流電轉(zhuǎn)換為交流電為交流負載供電；
充電模式時，控制電路通過PWM方式控制第一組開關(guān)管和第二組開關(guān)管的導(dǎo)通和截止，將儲能電容兩端的高壓直流轉(zhuǎn)換為低壓直流電給蓄電池充電，以及調(diào)節(jié)充電電流大小。
[0005]進一步的，所述第一組開關(guān)管包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管；
所述DC/DC雙向變換單元還包括有與蓄電池兩端并聯(lián)的第一濾波電容，與變壓器初級繞組中心抽頭連接的第一電感；
所述第一電感另一端連接蓄電池的正極，且所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的源極均連接蓄電池的負極，變壓器初級繞組兩端分別連接第一開關(guān)管的漏極、第二開關(guān)管的漏極。
[0006]進一步的，所述第二組開關(guān)管包括第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管和第六開關(guān)管，所述第三開關(guān)管的源極與第五開關(guān)管的漏極連接后的公共端又連接到變壓器次級繞組一端，第四開關(guān)管的源極與第六開關(guān)管的漏極連接后的公共端又連接到變壓器次級繞組另一端;
所述第三開關(guān)管的漏極和第四開關(guān)管的漏極均連接在所述儲能電容的一端，所述第五開關(guān)管的源極與第六開關(guān)管的源極均連接在所述儲能電容的另一端。
[0007]進一步的，所述AC/DC無橋PFC及DC/AC逆變電路，還包括有第二電感和第二濾波電容；
所述第三組開關(guān)管包括第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管和第十開關(guān)管，所述第七開關(guān)管的源極與第九開關(guān)管的漏極連接，其公共端又連接到所述第二電感的一端，所述第二電感另一端連接在交流負載的正輸入端；
第八開關(guān)管的源極與第十開關(guān)管的漏極連接，其公共端又連接到所述交流負載的負輸入端；所述第七開關(guān)管的漏極和第八開關(guān)管的漏極均連接在所述儲能電容的一端，所述第九開關(guān)管的源極與第十開關(guān)管的源極均連接在所述儲能電容的另一端。
[0008]優(yōu)選但不限于，所述切換裝置為繼電器。
[0009]優(yōu)選但不限于，所述第一組開關(guān)管、第二組開關(guān)管和第三組開關(guān)管均為MOSFET管或IGBT管，且IGBT管的源極和漏極之間并聯(lián)有二極管，且二極管的陽極連接IGBT管的源極、二極管的陰極連接IGBT管的漏極。
[0010]優(yōu)選但不限于，所述AC/DC無橋PFC及DC/AC逆變電路為單相無橋PFC電路，所述市電輸入端輸入為單相市電。
[0011]由上可見，本發(fā)明中所述的一種車載充電與逆變雙向變流電源系統(tǒng)，具體的有益效果是:
1、本發(fā)明中電源工作在逆變模式時，控制電路通過SPffM方式控制AC/DC無橋PFC及DC/AC逆變電路中第三組開關(guān)管的導(dǎo)通和截止，將儲能電容兩端的高壓直流電轉(zhuǎn)換為交流電為交流負載供電，該方式下輸出的正弦波交流電中直流噪聲很少；
2、本發(fā)明中電路在控制電路的控制下，能工作在充電模式和逆變模式，所述切換裝置導(dǎo)通時為充電模式，所述切換裝置斷開時為逆變模式；
本發(fā)明中充電模式時能將市電的交流電轉(zhuǎn)為低壓直流電為蓄電池充電，無需購買配套充電器，使用方便，節(jié)約成本和體積；
3、本發(fā)明中電源系統(tǒng)工作在充電模式時，控制電路通過PWM方式控制第一組開關(guān)管和第二組開關(guān)管的導(dǎo)通和截止，結(jié)合蓄電池兩端的電量，調(diào)節(jié)充電電流大小。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1是本發(fā)明所述的一種車載充電與逆變雙向變流電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明的第一實施例所提供的一種車載充電與逆變雙向變流電源系統(tǒng)的原理圖； 圖3是本發(fā)明的第二實施例所提供的一種車載充電與逆變雙向變流電源系統(tǒng)的原理圖； 圖4是本發(fā)明所述一種車載充電與逆變雙向變流電源系統(tǒng)的蓄電池充電控制流程圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015]實施例1:
參見附圖1，一種車載充電與逆變雙向變流電源系統(tǒng)，其包括依次電連接的蓄電池100、DC/DC雙向變換單元200、儲能電容300、AC/DC無橋PFC及DC/AC逆變電路400、交流負載500 ;且與交流負載500兩端并聯(lián)有市電輸入端700，且市電輸入端700與交流負載500之間還設(shè)有切換裝置600，優(yōu)選但不限于，所述的切換裝置600為繼電器；
控制電路800，控制