数码发电机逆变器的制作方法

文档序号:16715577发布日期:2019-01-22 23:12阅读:632来源:国知局
数码发电机逆变器的制作方法

本实用新型属于发电机设备技术领域,尤其是涉及一种数码发电机逆变器。



背景技术:

数码发电机是指由热能转变的机械能转化为电能的发电装置。系指以汽油等为燃料,是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它融进了电子和变频技术的新型发电机。与传统发电机组相比,它的尺寸和重量都减小了50%左右,噪音也减少了很多。为了能使转化后的电压和外部设备相互配备,数码发电机需要配备逆变器将电源转换成外部设备需要的电压。现有发电机逆变器的硬件主要由整流电路、滤波电路、单相逆变电路和控制电路等组成,存在着硬件架构复杂,稳定性差,同时,为了节约空间往往会将较多元器件集中存放,容易造成元器件,尤其是逆变单元散热较差等缺点。

为了解决现有技术存在的问题,人们进行了长期的探索,提出了各式各样的解决方案。例如,中国专利文献公开了一种数码变频发电机逆变器[申请号:201621271141.8],对汽油机驱动转动的发电机的主绕组输出的三相交流电整流成直流电的整流电路,将整流电路输出的直流电逆变成交流电的逆变电路,发电机的附加绕组的输出端连接有为其它相关电路供电的辅助电源电路,辅助电源电路通过开关电源电路为逆变电路供电,还包括发电机转速采集电路和以四路运算放大器IC7为主体构成的输出电压采样电路、输出电流采样电路、母线电压采样电路,四路运算放大器IC7输出一定值的基准电压。

上述结构虽然在一定程度上解决了逆变器散热效果差问题,其主要是使发电机的实际转速与发电机需要的转速达到一致,使发电机的输出电流稳定,从而避免IGBT管发热量大,但是该方案主要是针对电路进行改进,这无疑增加了电路硬件架构的复杂性,同时该方案还存在着稳定性差等问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对上述问题,提供一种结构简单合理,稳定性好的数码发电机逆变器。

为达到上述目的,本实用新型采用了下列技术方案:本数码发电机逆变器,包括发电机,所述的发电机的电压输出端连接有主控制电路,其特征在于,所述的主控制电路包括整流滤波单元,所述的整流滤波单元和逆变单元相连,所述的逆变单元连接有AC输出端,所述的逆变单元包括逆变壳体,所述的逆变壳体内设有具有逆变电路的逆变电路板,所述的逆变电路分别连接有四个IGBT芯片,所述的逆变电路板两侧分别各设置两个IGBT芯片,且位于逆变电路板两侧的IGBT芯片分别一一错位设置,所述的逆变壳体内设有分别和IGBT芯片接触的散热管,所述的发电机通过油门控制模块和中央处理器单元相连,其特征在于,所述的逆变单元和AC输出端之间连接有采样单元,且所述的采样单元和中央处理器单元相连,所述的中央处理器单元通过SPWM调制模块和隔离驱动单元相连,且所述的隔离驱动单元与逆变单元相连。

在上述的数码发电机逆变器中,所述的散热管的数量为两根,且所述的散热管横向设置于逆变壳体内,且每一根散热管一侧均与位于逆变电路板一侧的IGBT芯片上侧相接触,所述的散热管另一侧均与位于逆变电路板另一侧的IGBT芯片下侧相接触。

在上述的数码发电机逆变器中,所述的整流滤波单元包括桥式整流电路和输出滤波电路。

在上述的数码发电机逆变器中,所述的主控制电路还包括与发电机相连的开关电路,所述的桥式整流电路由半导体整流元件构成。

在上述的数码发电机逆变器中,所述的中央处理器单元为高速数字信号处理器。

在上述的数码发电机逆变器中,所述的中央处理器单元连接有过流过压保护器。

在上述的数码发电机逆变器中,所述的中央处理器单元连接有转速检测模块以及转速控制模块。

在上述的数码发电机逆变器中,所述的发电机为永磁数码发电机。

在上述的数码发电机逆变器中,所述的中央处理器单元为H8/3687FP单片机.

与现有的技术相比,本数码发电机逆变器的优点在于:结构简单,由半导体整流元件构成的整流器对永磁发电机输出电力进行整流而获得直流电力,并由电容器装置对该直流电压进行平滑,由逆变器将该输出电力变换成规定频率的交流电力后输出;采用高性能的数字信号高速单片机处理器,以克服现有的逆变器硬件电路复杂,稳定性差,同时,逆变IGBT芯片上连接散热管结构便于逆变单元散热。

附图说明

图1为本实用新型提供的结构框图。

图2为本实用新型中逆变单元的结构示意图。

图中,发电机1、主控制电路2、整流滤波单元21、桥式整流电路211、输出滤波电路212、逆变单元3、逆变壳体31、逆变电路板32、IGBT芯片33、散热管34、AC输出端4、油门控制模块5、中央处理器单元6、过流过压保护器61、转速检测模块62、转速控制模块63、采样单元7、SPWM调制模块8、隔离驱动单元9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-2所示,本数码发电机逆变器,包括发电机1,这里的发电机1为永磁数码发电机。其中,发电机1的电压输出端连接有主控制电路2,主控制电路2包括整流滤波单元21以及与发电机1相连的开关电路,桥式整流电路211由半导体整流元件构成。例如,这里的整流滤波单元21可以包括桥式整流电路211和输出滤波电路212。其中,这里的整流滤波单元21和逆变单元3相连,逆变单元3连接有AC输出端4,发电机1通过油门控制模块5和中央处理器单元6相连,优选地,这里的中央处理器单元6为高速数字信号处理器。优选采用H8/3687FP单片机。其中,这里的逆变单元3和AC输出端4之间连接有采样单元7,且采样单元7和中央处理器单元6相连,中央处理器单元6通过SPWM调制模块8和隔离驱动单元9相连,且隔离驱动单元9与逆变单元3相连。

其中,这里由半导体整流元件构成的桥式整流电路211对永磁发电机输出电力进行整流而获得直流电力,并由电容器装置对该直流电压进行平滑,由逆变单元3将该输出电力变换成规定频率的交流电力后输出;采用高性能的数字信号高速单片机处理器,以克服现有的逆变器硬件电路复杂、稳定性差的问题,为了确保输出电压稳定,采用反馈对输出电压进行控制,使而输出一个稳定电压,再由多个高速单片机组成产生SPWM正弦波信号使输出稳定频率,50/60HZ,通过控制发动机转数,可进行对所需输出电力即与负荷量相应的输出电力的控制,达到节能效果。

进一步地,这里的逆变单元3包括逆变壳体31,逆变壳体31内设有具有逆变电路的逆变电路板32,逆变电路分别连接有四个IGBT芯片33,其保证电路稳定输出,逆变电路板32两侧分别各设置两个IGBT芯片33,且位于逆变电路板32两侧的IGBT芯片33分别一一错位设置,逆变壳体31内设有分别和IGBT芯片33接触的散热管34,

其中,这里的散热管34的数量为两根,且散热管34横向设置于逆变壳体31内,且每一根散热管34一侧均与位于逆变电路板32一侧的IGBT芯片33上侧相接触,散热管34另一侧均与位于逆变电路板32另一侧的IGBT芯片33下侧相接触。

进一步地,这里的中央处理器单元6连接有过流过压保护器61,中央处理器单元6连接有转速检测模块62以及转速控制模块63。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了发电机1、主控制电路2、整流滤波单元21、桥式整流电路211、输出滤波电路212、逆变单元3、逆变壳体31、逆变电路板32、IGBT芯片33、散热管34、AC输出端4、油门控制模块5、中央处理器单元6、过流过压保护器61、转速检测模块62、转速控制模块63、采样单元7、SPWM调制模块8、隔离驱动单元9等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

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