一种逆变器的制造方法
【专利摘要】一种逆变器，包括：开关功率变换单元，用于将输入的高压直流电源转换成高频的方波交流电；高频整流滤波单元，用于将方波交流电整流成直流电压；全桥逆变器，用于将直流电压逆变成市电电源；其中，开关功率变换单元为谐振软开关功率变换单元。由于开关功率变换单元为谐振软开关功率变换单元，相对于传统硬开关功率变换电路，能够更有效地减少逆变过程损耗的功耗。
【专利说明】
一种逆变器
技术领域
[0001]本发明涉及电气领域，具体涉及一种逆变器。
【背景技术】
[0002]随着汽车行业的发展，“人.车.生活”的理念，已经成为汽车消费市场的主流文化。尤其是轿车、越野车等，已不仅仅是单一的交通工具，已经是人们生活和工作的重要场所之一。消费者对汽车的功能要求越来越高，其一就是希望汽车能够提供220V/50HZ的电源，以满足多种生活、工作用电器的使用要求，比如手提电脑、手机、剃须刀、车用吸尘器、咖啡壶、热水器等。
[0003]现有技术中，通常为12V/24V转为交流的车载逆变器，适用于传统汽车，在将直流转换为交流过程中，还需要对经由车载逆变器转换的交流升压，以使交流电达到用电器220V的幅值要求。这会导致较大的功耗损失。
[0004]随着新能源汽车的市场的迅速发展，新能源汽车的功能性及多用途性正在开发，其应用之一同样需要提供220V/50HZ市电电源。虽然，混合动力及纯电动新能源汽车电池系统电压一般为300V以上高压电池组，能够不必经过升压逆变转换成220V市电交流电。但是，采用现有的硬开关功率变换会增大逆变的功耗损失，如何减少逆变损失成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于减少逆变过程功耗损失，同时实现宽广的工作电压范围。
[0006]为此，根据第一方面，本发明实施例提供一种逆变器，包括:
[0007]开关功率变换单元，用于将输入的直流电源转换成高频的方波交流电；高频整流滤波单元，用于将方波交流电整流成稳定直流电压;全桥逆变器，用于将直流电压逆变成市电电源;其中，开关功率变换单元为谐振软开关功率变换单元。
[0008]进一步，谐振软开关功率变换单元在转换时工作在恒定频率模式。
[0009]进一步，全桥逆变器工作在SPffM调制模式。
[0010]进一步，在开关功率变换单元后端还连接有:高频变压器隔离单元，用于隔离直流电源和市电电源。
[0011]进一步，该逆变器还包括:控制与保护电路，分别与开关功率变换单元和全桥逆变器相连，用于对开关功率变换单元和全桥逆变器进行控制和保护。
[0012]本发明技术方案，具有如下优点:
[0013]本发明实施例提供的逆变器，由于开关功率变换单元为谐振软开关功率变换单元，相对于传统硬开关功率变换电路，能够更有效地减少逆变过程损耗的功耗，同时可实现宽广输入电压工作范围。
[0014]作为优选的技术方案，控制与保护电路分别与开关功率变换单元和全桥逆变器相连，从而能够对开关功率变换单元和全桥逆变器的工作状态进行实时监控，确保在各种异常条件下执行合理保护动作。
[0015]作为优选的技术方案，控制与保护电路还用于与外部控制器进行数据交互，从而实现逆变器与外部控制器进行通信。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本发明实施例公开的一种逆变器结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0020]本实施例公开的逆变器适用于高压逆变，尤其适用于混合动力及纯电动新能源汽车。请参考图1，为本实施例公开的一种逆变器，包括:开关功率变换单元1、高频整流滤波单元2和全桥逆变器3，其中，
[0021]开关功率变换单元I用于将输入的直流电源转换成高频的方波交流电，本实施例中，开关功率变换单元I为谐振软开关功率变换单元。在具体实施例中，谐振软开关功率变换控制单元可以通过模拟控制芯片集成，例如电源管理芯片。在优选的实施例中，谐振软开关功率变换单元采用移相全桥软开关电路拓扑，在转换时工作在恒定频率模式。
[0022]高频整流滤波单元2用于将方波交流电整流成直流电压，以输出稳定的直流电压。
[0023]全桥逆变器3用于将直流电压逆变成市电电源。在优选的实施例中，全桥逆变器3工作在SPffM调制模式，具体地，可以采用例如DSP数字电路控制逆变电路将直流电逆变为稳定的220Vac/50Hz交流市电，供负载使用。
[0024]在优选的实施例中，在开关功率变换单元I后端还连接有:高频变压器隔离单元4，用于隔离直流电源和市电电源，以防止直流输入端和交流输出的负载端之间相互影响，造成不必要的损害，提高了逆变器工作的安全性。
[0025]在优选的实施例中，该逆变器还包括:控制与保护电路5，控制与保护电路5分别与开关功率变换单元I和全桥逆变器3相连，用于对开关功率变换单元I和全桥逆变器3进行控制和保护。在具体实施例中，控制与保护电路5还用于与外部控制器(例如汽车的整车控制器)进行数据交互。通过控制与保护电路5，实现了对逆变器模块内部工作状态的实时监控，确保在各种异常条件下执行合理保护动作，并可实现与例如汽车整车控制器系统通信(例如:报告工作状态及接受汽车系统开关机控制等)，以确保了工作安全。
[0026]在优选的实施例中，该逆变器还可以进一步包括:EMI滤波电路，以使逆变器能够符合电磁兼容的规范标准。
[0027]本实施例提供的逆变器，由于开关功率变换单元为谐振软开关功率变换单元，相对于传统硬开关功率变换电路，能够更有效地减少逆变过程损耗的功耗。逆变器级可以采用例如DSP数字电路控制，实现高精度输出与灵活性调控。
[0028]在优选的实施例中，控制与保护电路分别与开关功率变换单元和全桥逆变器相连，从而能够对开关功率变换单元和全桥逆变器的工作状态进行实时监控，确保在各种异常条件下执行合理保护动作。
[0029]在优选的实施例中，控制与保护电路还用于与外部控制器进行数据交互，从而实现逆变器与外部控制器进行通信。
[0030]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种逆变器，包括: 开关功率变换单元，用于将输入的高压直流电源转换成高频的方波交流电； 高频整流滤波单元，用于将所述方波交流电整流成直流电压； 全桥逆变器，用于将所述直流电压逆变成市电电源； 其特征在于， 所述开关功率变换单元为谐振软开关功率变换单元。2.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述谐振软开关功率变换单元在转换时工作在恒定频率工作模式。3.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述全桥逆变器工作在SPffM调制模式。4.如权利要求1-3任意一项所述的逆变器，其特征在于，在所述开关功率变换单元后端还连接有:高频变压器隔离单元，用于隔离所述直流电源和所述市电电源。5.如权利要求1-3任意一项所述的逆变器，其特征在于，还包括:控制与保护电路，分别与所述开关功率变换单元和所述全桥逆变器相连，用于对所述开关功率变换单元和所述全桥逆变器进行控制和保护。6.如权利要求5所述的逆变器，其特征在于，所述控制与保护电路还用于与外部控制器进行数据交互。
【文档编号】H02M7/529GK205490219SQ201620076828
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】王丹杰, 陈昌德
【申请人】合兴集团汽车电子有限公司