电源逆变器及具有其的车辆的制作方法

文档序号:14504586阅读:174来源:国知局

本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种电源逆变器及具有其的车辆。



背景技术:

一般情况下,车辆采用的电瓶为24vdc的直流电,但由于电压太低导致无法使用电饭煲、热水壶等车载的家用电器。

相关技术中,通过逆变器对电压进行升压以满足用户对热水壶等小功率家用电器设备的需求。如图1所示,一般整车厂家都采用300w或600w的220v电源逆变器,其中,300w/600w功率可以匹配165a或者180a电瓶,驻车发动机怠速条件下使用时间较长,但是逆变器内部电容是线圈式电容,效率损耗较大功率较小,导致可用家电受限,只能用于热水壶等小功率家用电器设备,但随着用户对于车辆舒适性要求越来越高,对于大功率用电设备的需求越来越多,使得无法满足用户需求,降低用户体验。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此,本发明的一个目的在于提出一种电源逆变器,该电压逆变器可以提高车辆的适用性,使得车辆功能更加多样化,提升用户使用体验。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的,本发明一方面实施例提出了一种电源逆变器,包括:第一滤波电路,所述第一滤波电路用于将输入的直流电转换为正弦波;升压电路,所述升压电路与所述第一滤波电路相连,以对逆变器的输出电压进行升压;h桥电路,所述h桥电路与所述升压电路相连,以对所述逆变器的输出电流进行整流;控制电路,所述控制电路与所述h桥电路相连,以输出预设功率的交流电,以对车载的家用电器供电。

本发明实施例的电源逆变器,可以将输入的直流电通过滤波电路转换成稳定的正弦波,从而通过升压电路进行升压,进而通过h桥电路进行整流,最后输出平滑正弦波,实现持续1000w输出的220vac/50hz交流电,有效增大额定输出功率,以满足大功率用电设备的使用需求,提高车辆的适用性,使得车辆功能更加多样化,提升用户使用体验。

进一步地,在本发明的一个实施例中,所述升压电路包括:前级控制板与超微晶磁材,用于将所述直流电的电压升压至预设电压。

进一步地,在本发明的一个实施例中,所述h桥电路包括:第一至第四igbt,第一igbt的输入端与所述升压电路的输出端相连,第四igbt的输出端与所述控制电路的输入端相连。

进一步地,在本发明的一个实施例中,所述控制电路包括:后级控制板,所述后级控制板与所述第四igbt相连,以输出正弦脉宽调制spwm信号;第二滤波电路,所述第二滤波电路与所述后级控制板相连,以输出平滑正弦波。

进一步地,在本发明的一个实施例中,还包括:壳体,所述壳体具有多片散热翅片,以进行散热。

进一步地,在本发明的一个实施例中,所述壳体为铝合金压铸壳体。

进一步地,在本发明的一个实施例中,还包括:过压/欠压保护电路,用于在过压时触发第一保护机制;过温保护电路,用于在过温时触发第二保护机制;过载保护电路,用于在过载时触发第三保护机制;短路保护电路,用于在短路时触发第四保护机制;逆接保护电路,用于在电源正负极反接时触发第五保护机制。

进一步地,在本发明的一个实施例中,所述逆变器还包括线束胶粒和防水胶圈,以使得防护等级达到ip5k3。

进一步地,在本发明的一个实施例中,所述直流电为24vdc的直流电,所述预设功率的交流电为1000w的220vac/50hz的交流电。

为达到上述目的,本发明另一方面实施例提出了一种车辆,其包括上述的电源逆变器。该车辆可以将输入的直流电通过滤波电路转换成稳定的正弦波,从而通过升压电路进行升压,进而通过h桥电路进行整流,最后输出平滑正弦波,实现持续1000w输出的220vac/50hz交流电,有效增大额定输出功率,以满足大功率用电设备的使用需求,提高车辆的适用性,使得车辆功能更加多样化,提升用户使用体验。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为根据相关技术中逆变器的结构示意图;

图2为根据本发明实施例的电源逆变器的结构示意图;

图3为根据本发明一个实施例的电源逆变器内部电路结构示意图;

图4为根据本发明一个具体实施例的电源逆变器的结构示意图;以及

图5为根据本发明一个实施例的电源逆变器的壳体示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的电源逆变器及具有其的车辆,首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的电源逆变器。

图2是本发明一个实施例的电源逆变器的结构示意图。

如图2所示,该电源逆变器10包括:第一滤波电路100、升压电路200、h桥电路300和控制电路400。

其中,第一滤波电路100用于将输入的直流电转换为正弦波。升压电路200与第一滤波电路100相连,以对逆变器10的输出电压进行升压。h桥电路300与升压电路200相连,以对逆变器10的输出电流进行整流。控制电路400与h桥电路300相连,以输出预设功率的交流电,以对车载的家用电器供电。本发明实施例的电源逆变器10可以有效增大额定输出功率,以满足大功率用电设备的使用需求,提高车辆的适用性,使得车辆功能更加多样化,提升用户使用体验。

其中,在本发明的一个实施例中,直流电为24vdc的直流电,预设功率的交流电为1000w的220vac/50hz的交流电。

可以理解的是,结合图3和图4所示,本发明实施例的电源逆变器10可以首先将24vdc电瓶通过第一滤波电路100转换成稳定的正弦波,其次,通过升压电路200中的前级控制板和超微晶磁材进行升压,以使电压达到220v,再次,通过h桥电路300进行整流,最后将控制电路400的后级控制板输出的spwm信号通过第二滤波电路输出平滑的正弦波,从而实现1000w输出的220vac/50hz交流电,以为电饭锅、微波炉、空调等家用电器设备提供电能,满足用户的需求,提升用户使用体验。

进一步地,在本发明的一个实施例中,如图3所示,升压电路200包括:前级控制板201与超微晶磁材202。其中,前级控制板与超微晶磁材用于将直流电的电压升压至预设电压。

可以理解的是,如图3所示,升压电路200由前级控制板和超微晶磁材组成。本发明实施例的电源逆变器10在经过第一滤波电路后形成稳定的正弦波后,可以通过前级控制板和超微晶磁材组成的升压电路进行升压,以得到预设电压(220v电压),其中,预设电压可以为220v,具体的由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不做具体限定,超微晶磁材的应用使得感量大,可以减少初级绕组圈数/减少铜损,降低开关频率,减小漏感,emc(electromagneticcompatibility,电磁兼容性)容易实现。

进一步地,在本发明的一个实施例中,如图3所示,h桥电路300包括:第一至第四igbt。其中,第一igbt的输入端与升压电路200的输出端相连,第四igbt的输出端与控制电路400的输入端相连。

可以理解的是,如图3所示,h桥电路300由四个igbt组成,其中,第一igbt的输入端与升压电路200的输出端相连,第四igbt的输出端与控制电路400的输入端相连,以对电路进行整流,并且通过串联谐振电容可以提高后级整流效率,较相关技术可以提高2%至92%,另外,本发明实施例采用独立供电电源设计,通过2路负电压设计,有效提高igbt关断可靠性,以实现igbt快速关断,同时,通过2路驱动电源设计为电路提供稳定供电。

进一步地,在本发明的一个实施例中,如图3所示,控制电路400包括:后级控制板401和第二滤波电路402。其中,后级控制板401与第四igbt相连,以输出正弦脉宽调制spwm信号。第二滤波电路402与后级控制板401相连,以输出平滑正弦波。

可以理解的是,如图3所示,控制电路400由后级控制板401和第二滤波电路402组成。其中,后级控制板401与第四igbt相连,以输出正弦脉宽调制spwm信号。第二滤波电路402与后级控制板401相连,以输出平滑正弦波,也就是说,后级控制板401输出的spwm信号可以通过第二滤波电路402输出平滑的正弦波,从而可以实现1000w输出的220vac/50hz交流电。

进一步地,在本发明的一个实施例中,本发明实施例的电源逆变器10还包括:壳体。其中,壳体具有多片散热翅片,以进行散热。

可选地,在本发明的一个实施例中,如图5所示,壳体为铝合金压铸壳体。

可以理解的是,如图5所示,本发明实施例的壳体可以采用铝合金压铸壳体(如牌号adc12,在此不做具体限制),壳体可以设计大量散热翅片来增加散热面积,其散热面积是相关技术中24v/300w逆变器散热面积的3倍;另外,壳体的主要发热元件如(mosfet、变压器、整流二极管、电解电容等)均可以通过壳体进行传导散热。

进一步地,在本发明的一个实施例中,本发明实施例的电源逆变器10还包括:过压/欠压保护电路、过温保护电路、过载保护电路、短路保护电路和逆接保护电路。其中,过压/欠压保护电路用于在过压时触发第一保护机制。过温保护电路用于在过温时触发第二保护机制。过载保护电路用于在过载时触发第三保护机制。短路保护电路用于在短路时触发第四保护机制。逆接保护电路用于在电源正负极反接时触发第五保护机制。

可以理解的是,如表1-3所示,在逆变器10的主机内元件最高温度点<110度,壳体温度<70度时,启用过温保护;逆接保护是指在电源正负极接反的情况下,保险丝熔断,更换保险丝后,主机无性能降低;另外,关于逆变器的一些安全特性及环境和电性能等可以通过下表1-3得知:

表1

表2

表3

进一步地,在本发明的一个实施例中,逆变器10还包括:线束胶粒和防水胶圈。其中,线束胶粒和防水胶圈以使得防护等级达到ip5k3。

可以理解的是,本发明实施例的逆变器10还包括线束胶粒和防水胶圈,相关技术中的300w/600w逆变器防护等级一般为ip5k0,防水性较差,而且由于本发明实施例的逆变器10为220v电源逆变器功率为1000w,所以产生热量较多,可能会形成潮湿环境,为了提高防水性能,本发明实施例可以提高逆变器的防水等级,如通过增加线束胶粒和防水胶圈,以使得防护等级达到ip5k3。

综上所述,本发明实施例的逆变器10在满足gtl车型装配要求的前提下,在300w/220v电源逆变器的基础上将额定输出功率增大到1000w,并将相应热辐射等性能进行提升;并且,超微晶磁材的应用使得感量大,而且减少初级绕组圈数/减少铜损,降低了开关频率,减小了漏感,且emc容易实现。

根据本发明实施例提出的电源逆变器,可以将输入的直流电通过滤波电路转换成稳定的正弦波,从而通过升压电路进行升压,进而通过h桥电路进行整流,最后输出平滑正弦波,实现持续1000w输出的220vac/50hz交流电,有效增大额定输出功率,以满足大功率用电设备的使用需求,提高车辆的适用性,使得车辆功能更加多样化,提升用户使用体验。

此外,本发明实施例提出了一种车辆,该车辆包括上述的电源逆变器。该车辆可以将输入的直流电通过滤波电路转换成稳定的正弦波,从而通过升压电路进行升压,进而通过h桥电路进行整流,最后输出平滑正弦波,实现持续1000w输出的220vac/50hz交流电,有效增大额定输出功率,以满足大功率用电设备的使用需求,提高车辆的适用性,使得车辆功能更加多样化,提升用户使用体验。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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