專利名稱：智能不間斷逆變電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于逆變電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能不間斷逆變電源裝置。
技術(shù)背景目前的蓄電池逆變電源裝置存在輸出功率小，功率不可調(diào)、電量損耗大、持續(xù)供電時間較短等諸多問題，如中國專利公布了一種專利號為95239217.8的家用應急電源，包括一個蓄電池、充電電路、逆變電路，這種家用應急電源只能提供較小功率輸出作照明電燈、小型風扇等耗電較小的電器用，或者連接電腦作UPS短時間的供電用，當外部電網(wǎng)忽然斷電時起到家庭應急作用。雖然這種電源裝置在一定程度上方便了人們的日常生活，但是因為采用單蓄電池蓄能，逆變電路無反饋電路及補償電路，不能提供較長時間的持續(xù)供電，存在輸出功率較小、功率不可調(diào)，電能利用率較低的問題。本實用新型主要針對目前的逆變電源裝置所存在的問題所做的一項新的設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種在外部電網(wǎng)沒電的狀態(tài)下通過蓄電池儲能電源經(jīng)逆變電路能長時間持續(xù)供電，保證較大功率輸出、以及節(jié)能的智能不間斷逆變電源裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的智能不間斷逆變電源裝置，包括蓄能電路和逆變電路，其特征在于它由正弦波信號發(fā)生器(B)、蓄電池組控制電路(C)、蓄電池充、放電保護電路(D)、開關(guān)電路組(E)，逆變變壓器(F)及負載反饋電路(G)組成正弦波組合逆變電路并由負載反饋自動控制逆變功率的閉環(huán)電路，正弦波信號發(fā)生器(B)與蓄電池充、放電保護電路(D)電連接，蓄電池組控制電路(C)與蓄電池充、放電保護電路(D)電連接，正弦波信號發(fā)生器(B)分別與開關(guān)電路組(E)及負載反饋電路(G)電連接，開關(guān)電路組(E)與逆變變壓器(F)電連接，逆變變壓器(F)與負載反饋電路(G)電連接。
所述正弦波信號發(fā)生器(B)，由集成運算放大器(μA 741)ICea1組成正弦波信號發(fā)生器，工作電源正極連接ICea1的引腳7，工作電源負極連接ICea1的引腳4、電阻Re5、Re6、電位器Re2的一端，電位器Re2的另一端及可調(diào)端連接電阻Re3的一端，電阻Re3的另一端連接ICea1的引腳2、電阻Re4的一端，電阻Re4的另一端連接ICea1的引腳6、電容器Ce2的一端、二極管DV3陽極、DV4陰極作輸出端正弦全波Cq，電容器Ce1的另一端連接電阻Re5的另一端、ICea1的引腳3、電阻Re7的一端，電阻Re7的另一端連接二極管DV2陽極、DV1陰極及電容器Ce2的另一端，二極管DV2陰極連接DV1陽極及電阻Re6的另一端，二極管DV3陽極作輸出端正向正弦半波Ca、二極管DV4陰極作輸出端反向正弦半波Cb的結(jié)構(gòu)。
所述蓄電池組及控制電路(C)采用開關(guān)觸點電流大于蓄電池電流的(直流)接觸器(或多個繼電器并聯(lián)使用)，控制每個蓄電池串聯(lián)組的充、放電的工作狀態(tài)，串聯(lián)蓄電池組的正極連接多開關(guān)組接觸器的開關(guān)組常閉的一端，另一端連接一個雙開關(guān)組的輸入端接觸器Jd9常開點，并連接一個二極管Dz1的陰極，二極管Dz1的陽極連接整流電路輸出正端，當繼電器Je1-Jen受控制閉合時，作分別對蓄電池的對應充電，當輸入端接觸器受控制分別閉合時，切斷外部電源；輸入端接觸器Jd9另一常開端聯(lián)接自動檢索蓄電池充、放電保護系統(tǒng)中電阻Rd2的一端和Rd1與Icd6管腳6的連接點；蓄電池組及控制電路電壓信號VK1、VK2、VK3分別與自動檢索蓄電池充、放電保護電路(D)的三個電壓比較器BJ1、BJ2、BJ3電連接。
所述自動檢索蓄電池充、放電保護電路(D)，其正弦波信號發(fā)生器的Cq連接檢波二極管Dd1的陽極；由與非門ICd6(CD4011B)f12、f13、f14、檢波二極管Dd1、電阻Rd1、Rd2、電容Cd1組成的延時電路，循環(huán)計數(shù)器ICd7(CD4020B)和串聯(lián)在工作電源正極上的繼電器Jd11及驅(qū)動ICd3、ICd4(ULN2003或小型繼電器)、達林頓管ICd7(MC1413)中A、B、C、電阻Rd3、Rd4、Rd5、RV3、RV2、RV1檢波二極管Dd4、Dd3、Dd2組成三個電壓比較電路的結(jié)構(gòu)，對蓄電池組控制電路(C)中接觸器Jd1---Jdn的工作狀態(tài)進行控制，由連接在蓄電池組電路中的電壓反饋點VK3，經(jīng)Icd8中的A使繼電器Jd11工作，導通循環(huán)計數(shù)器ICd7工作電源，正弦波信號發(fā)生器的半波信號經(jīng)延時電路推動循環(huán)計數(shù)器ICd7的開環(huán)控制電路，當外部充電路經(jīng)整流電路的輸入端正極反饋點起動電壓VK3有電壓時，ICd8的信號經(jīng)驅(qū)動ICd3、ICd4使繼電器Jd11連接ICd7的工作電源，ICd7開始定時循環(huán)，蓄電池組電路中接觸器Jd1-Jdn自動分別檢索蓄電池充電，反饋點VK1經(jīng)ICd9中B鑒別充電時蓄電池的電壓，反饋點VK1電壓大于29V時，ICd9中B使蓄電池組電路中Jd9閉合，切斷充電電源的連接停止充電，Jd9的另一組常閉端同時使電阻Rd1減小阻值，加速計數(shù)器循環(huán)下一個蓄電池充電，依次循環(huán)工作，使蓄電池補充至保持充足的電量，反饋點起動電壓VK3無電壓或小于20V時，繼電器Jd11切斷計數(shù)器ICd7工作電源，計數(shù)器ICd7停止輸出自動檢索控制信號，蓄電池組電路中接觸器Jd1---Jd5無動作，停止蓄電池充電控制，蓄電池組輸出端反饋點VK2小于18V時，經(jīng)ICd10中的C控制根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電路組(E)中保護繼電器Jd10斷開控制繼電器組Je1-Jen的電源回路，逆變電源停止工作，使蓄電池使用壽命長久。
所述的開關(guān)電路組(E)，其正弦波信號發(fā)生器(B)的Ca、Cb兩個反向信號連接兩個單路開關(guān)電路預起動組(EK)的結(jié)構(gòu)和多個由小型雙組開關(guān)的繼電器(或兩只光耦合的開關(guān)組)控制的相同于預起動組(EK)控制組(K1-Kn)的結(jié)構(gòu)，單路開關(guān)電路由Ca脈沖信號經(jīng)輸入端電阻R1、場效應開關(guān)管G1，二極管D1、D2及電阻R2保護連接的結(jié)構(gòu)組成，另一路開關(guān)電路，由Cb脈沖信號經(jīng)輸入端電阻R3、場效應開關(guān)管G2，二極管D3、D4及電阻R4保護連接的結(jié)構(gòu)組成，EK為預起動逆變開關(guān)組工作電流小于200mA，預起動組EK將28V的直流電壓以極性交替加到變壓器側(cè)的N1、N2，其電路，一個控制組由一個雙組開關(guān)的繼電器控制兩個開關(guān)電路，多個繼電器線圈引腳的一端作控制點DT1-DTn，另一端經(jīng)保護電路繼電器Jd10的常開端和Jd12常閉端及Jd13常閉端連在電源正極、電容器Ce1、Ce2起延時作用，繼電器的雙組開關(guān)分別控制信號Ca、Cb與控制組K1-Kn的工作；控制組中K1的場效應開關(guān)管輸出端作Qe11、Qe12，連接組合變壓器的N11、N12中心抽頭引腳的工作線圈兩邊引腳，當根據(jù)權(quán)利要求1所述的負載反饋電路(G)控制點DT1-DTn有信號控制時，控制組將28V的直流電壓以極性交替加到變壓器側(cè)的N11、N12；開關(guān)電路同步工作的結(jié)構(gòu)，由多個控制組并聯(lián)組合成大功率開關(guān)的電路組，改變控制組的控制點DT1-DTn，使開關(guān)的電路工作組數(shù)改變，其變壓器工作線圈組數(shù)改變，等于改變了組合逆變變壓器的逆變時的功率，完成在額定電流的開關(guān)逆變組合，當有市電時繼電器Jd13切斷控制繼電器的工作電源，使裝置停止逆變的結(jié)構(gòu)。
所述的逆變變壓器(F)，由多組低壓線圈初級繞組和一組高壓線圈次級繞組構(gòu)成，其中一組低壓線圈用盡量小直徑漆包線繞制成中心抽引腳、兩邊引腳相對中心引腳內(nèi)阻相等作為預起動線圈，其工作電流盡量小，其它組的初級繞組漆包線繞制成中心抽引腳、兩邊引腳相對中心引腳內(nèi)阻相等，額定工作電流(約10A)的N11、N12至Nn1、Nn2工作線圈組組成；由一組用漆包線繞制成與工作線圈組耦合時額定電壓220V的次級組，并利用其中一個端口安裝互感器，變壓器的次級組分別連接繼電器JKV2，當有市電時閉合切斷與次級繞組，由市電向負載供應，繼電器JKV3同時工作使裝置逆變停止的結(jié)構(gòu)。
所述的負載反饋電路(G)，由互感器的感應信號引出線，一引腳連接電平電路(LM3914)ICd1引腳2、電平電路(LM3914)ICd2引腳2、電阻Rd3、電阻Rd6的一引腳和工作電源負極，另一引腳連接電阻Rd1、Rd4的一引腳、電阻Rd1的另一引腳連接ICd2引腳5，電阻Rd4的另一引腳連接電平電路ICd1引腳5，電阻Rd3的另一引腳連接電阻Rd2的一引腳和ICd2引腳8，電阻Rd6的另一引腳連接電阻Rd5的一引腳和ICd1引腳8，電阻Rd2的另一引腳連接ICd2引腳6、7，電阻Rd5的另一引腳連接ICd1引腳6、7，工作電源正極連接ICd1引腳3和ICd2引腳3，ICd2引腳1作輸出DT1，ICd2引腳18作輸出DT2，至ICd2引腳10作輸出DT10，ICd1引腳1作輸出DT11，ICd1引腳18作輸出DT12，至ICd1引腳10作輸出DTn+1，DTn+1作超負載保護控制端，可并聯(lián)更多的電平電路(LM3914)及電阻使輸出DTn-DTn+1的結(jié)構(gòu)。
本實用新型的積極效果由正弦波信號發(fā)生器，蓄電池組控制電路，自動檢索蓄電池充、放電保護電路連接的自動閉環(huán)控制電路結(jié)構(gòu)，具有蓄儲高容量電量，自動充放電及過電壓、欠電壓保護。逆變電路由正弦波信號發(fā)生器、開關(guān)電路組、逆變變壓器、負載反饋電路連接構(gòu)成的負載自動閉環(huán)控制逆變功率電路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)輸出功率自動調(diào)整，可提供較大功率的輸出，滿足大功率電器在外部電網(wǎng)斷電的情況下能正常工作。開關(guān)電路組預起動開關(guān)組工作方式及采用正弦波的驅(qū)動逆變，可有效減小諧波及電能的損耗，提高電能的利用。


圖1本實用新型智能逆變電源裝置的電原理框圖；圖2本實用新型智能逆變電源裝置實施例的電路圖。
具體施實例1.正弦波信號發(fā)生器本實用新型的正弦波信號發(fā)生器(工頻信號發(fā)生器)如圖2-B所示，由集成運算放大器(μA 741)ICea1為主組成正弦波信號發(fā)生器，工作電源正極連接ICea1的引腳7，工作電源負極連接ICea1的引腳4、電阻Re5、Re6、電位器Re2的一端，電位器Re2的兩端連接電阻Re3的一端，電阻Re3的另一端連接ICea1的引腳2、電阻Re4的一端，電阻Re4的另一端連接ICea1的引腳6、電容器Ce2的一端、二極管DV3陽極、DV4陰極作輸出端正弦全波Cq，電容器Ce1的另一端連接電阻Re5的另一端、ICea1的引腳3、電阻Re7的一端，電阻Re7的另一端連接二極管DV2陽極、DV1陰極，電容器Ce2的另一端，二極管DV2陰極連接DV1陽極、電阻Re6的另一端，二極管DV3陽極作輸出端正向正弦半波Ca、二極管DV4陰極作輸出端反向正弦半波Cb，調(diào)整電位器Re2的阻值可改善輸出波形，調(diào)整電容器Ce1、Ce2或電阻Re5、Re7的值，可得到工頻50hz的正弦波信號。
2.蓄電池組控制電路本實用新型的蓄電池組控制電路如圖2-C所示，用開關(guān)觸點電流大于蓄電池電流的(直流)接觸器，控制每個蓄電池串聯(lián)組的充、放電的工作狀態(tài)，串聯(lián)蓄電池組的正極連接多開關(guān)組接觸器的開關(guān)組常閉的一端，另一端連接一個雙開關(guān)組的輸入端接觸器常開點作，并連接一個二極管的陰極，二極管的陽極連接橋式整流的輸出正端，橋式整流的輸出負端連接蓄電池組的負極，橋式整流的輸入端連接外部電源輸人導線，當接觸器受控制閉合時，作分別對蓄電池的對應充電，當輸入端接觸器Jd9受控制分別閉合時，切斷外部電源，在橋式整流的輸出正端點、輸入端接觸器和所有多開關(guān)組接觸器的開關(guān)組常開點并聯(lián)常開點使用以保證觸點通過大電流、電源的輸出正端點分別各電壓反饋點控制，輸入端繼電器另一常開端串聯(lián)自動檢索蓄電池充、放電保護系統(tǒng)中電阻Rd2的一端和Rd1與Icd6管腳6的連接點，本實例采用14V/150AH的免修蓄電池10個，每2個蓄電池串聯(lián)成1組能提供最大功率為電壓28V、電流150A，5組的總蓄電能提供功率21KW，充電工作時，只有4組輸出其功率16.8KW。
3.自動檢索蓄電池充、放電保護電路如圖2-D所示，由正弦波信號發(fā)生器的Cq連接檢波二極管Dd1的陽極，其陰極連接與非門ICd6(CH2009)f12引腳2，f12引腳1連接f14引腳8及循環(huán)計數(shù)器ICd7(CD4020B或CD4017B等)的(CLK)引腳10，f12引腳3連接f13引腳4、引腳5和f14引腳9，f13引腳6連接電阻Rd1的一端，電阻Rd1的另端接中間端連接電容Cd1的一端和f14引腳10，電容Cd1的另端連接電源地，Icd7(CD4020B)的引腳8、11連接電源地，引腳16連接繼電器Jd11常開組的一端，常開點的一端連接工作電源正，ICd7的Q0--Q4連接驅(qū)動ICd3(ULN2003或小型繼電器)、ICd4引腳Y0--Y4，ICd3、ICd4引腳CK0--CK4分別連接蓄電池組及控制電路(C)中接觸器Jd1---Jd5線圈的一端，接觸器Jd1---Jd5線圈的另一端連接工作電源正極，蓄電池組及控制電路中反饋點VK1連接二極管Dd2的陽極，二極管Dd2的陰極連接電阻RV1的一端，RV1的另端連接達林頓管Icd9(MC1413)中B引腳2，達林頓管Icd9中B引腳14連接電阻Rd5的一端，Rd5的另一端連接驅(qū)動ICd3(ULN2003或小型繼電器)、ICd4引腳Y9，驅(qū)動ICd3、ICd4引腳CK9連接蓄電池組控制電路中接觸器Jd9線圈的一端，線圈的另一端連接工作電源正極，蓄電池組及控制電路(C)中反饋點VK2連接二極管Dd3的陽極，二極管Dd3的陰極連接電阻RV2的一端，RV2的另端連接Ic d10(MC1413)中C引腳3，ICd8中C引腳15連接電阻Rd4的一端，Rd4的另一端連接驅(qū)動ICd3(ULN2003)、ICd4引腳Y10，驅(qū)動ICd3、ICd4引腳CK10連接開關(guān)電路組中繼電器Jd10線圈的一端，線圈的另一端連接工作電源正極，蓄電池組及控制電路(C)中反饋點VK3連接電阻RV3的一端，RV3的另端連接二極管Dd4的陽極，二極管Dd4的陰極連接Icd8(MC1413)中A引腳1，Icd8中B引腳16連接電阻Rd3的一端，Rd3的另一端連接驅(qū)動ICd3(ULN2003)、ICd4引腳Y11，驅(qū)動ICd3、ICd4引腳CK11連接繼電器Jd11線圈的一端，Jd11線圈的另一端連接工作電源正極的結(jié)構(gòu)。由與非門ICd6(CD4011B)f12、f13、f14、檢波二極管Dd1、電阻Rd1、Rd2、電容Cd1組的延時電路，循環(huán)計數(shù)器ICd7(CD4020B)和串聯(lián)在工作電源正極上的繼電器Jd11及驅(qū)動ICd3、ICd4(ULN2003或小型繼電器)、達林頓管ICd7(MC1413)中A、B、C、電阻Rd3、Rd4、Rd5、RV3、RV2、RV1檢波二極管Dd4、Dd3、Dd2組成三個電壓比較電路的結(jié)構(gòu)，對蓄電池組控制電路中接觸器Jd1---Jd5控制的工作狀態(tài)，由連接在蓄電池組電路中的電壓反饋點VK3，經(jīng)Icd8中的A使繼電器Jd11工作，導通循環(huán)計數(shù)器ICd7工作電源，正弦波信號發(fā)生器的半波信號經(jīng)延時電路推動循環(huán)計數(shù)器ICd7的開環(huán)控制電路，當外部充電路經(jīng)橋式整流的輸入端正極反饋點起動電壓VK3有電壓時，ICd8的信號經(jīng)驅(qū)動ICd3、ICd4使繼電器Jd11連接ICd7的工作電源ICd7開始定時循環(huán)，蓄電池組電路中接觸器Jd1---Jd5自動分別檢索蓄電池充電，反饋點VK1經(jīng)Icd9中B鑒別充電時蓄電池的電壓，反饋點VK1電壓大于29V時，Icd9中B使蓄電池組電路中Jd9閉合，切斷充電電源的連接停止充電，Jd9的另一組常閉端同時使電阻Rd1減小阻值，加速計數(shù)器循環(huán)下一個蓄電池充電，依次循環(huán)工作，使蓄電池補充至保持充足的電量，反饋點起動電壓VK3無電壓或小于20V時，繼電器Jd11切斷計數(shù)器ICd7工作電源，計數(shù)器ICd7停止輸出自動檢索控制信號，蓄電池組電路中接觸器Jd1---Jd5無動作，停止蓄電池充電控制，蓄電池組輸出端反饋點VK2小于18V時，經(jīng)Icd10中的C控制開關(guān)電路組(E)中保護繼電器Jd10斷開控制繼電器組Je1-Jen的電源回路，逆變電源停止工作，使蓄電池使用壽命長久，反饋點VK1、VK2、VK3比較電路自動閉環(huán)控制電路的結(jié)構(gòu)，外部充電電源分高電壓(市電220V)、低電壓兩路輸入并由低壓端有電能時繼電器JLV1控制高電壓的工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
4.開關(guān)電路組本實用新型的開關(guān)電路組如圖2-E所示，由正弦波信號發(fā)生器的Ca、Cb兩個反向信號，Ca、Cb兩個反向信號連接兩個單路開關(guān)電路的預起動組(EK)的結(jié)構(gòu)和多個由小型雙組開關(guān)的繼電器(或兩只光耦合的開關(guān)組)控制的相同于預起動組(EK)控制組(K1-Kn)的結(jié)構(gòu)，單路開關(guān)電路由Ca脈沖信號經(jīng)輸入端電阻R1、場效應開關(guān)管G1，二極管D1、D2及電阻R2保護連接的結(jié)構(gòu)組成，另一路開關(guān)電路，由Cb脈沖信號經(jīng)輸入端電阻R3、場效應開關(guān)管G2，二極管D3、D4及電阻R4保護連接的結(jié)構(gòu)組成，EK為預起動逆變開關(guān)組工作電流小于200mA，預起動組EK將28V的直流電壓以極性交替加到變壓器側(cè)的N1、N2，其電路，一個控制組由一個雙組開關(guān)的繼電器控制兩個開關(guān)電路，多個繼電器線圈引腳的一端作控制點DT1-DTn，另一端經(jīng)保護電路繼電器Jd10的常開端和Jd12常閉端連在電源正極、電容器Ce1、Ce2起延時作用，繼電器的雙組開關(guān)分別控制信號Ca、Cb與控制組K1-Kn的工作。控制組中K1的場效應開關(guān)管輸出端作Qe11、Qe12，連接組合變壓器的N11、N12中心抽頭引腳的工作線圈兩邊引腳，當負載反饋電路(G)控制點DT1-DTn有信號控制時，控制組將28V的直流電壓以極性交替加到變壓器側(cè)的N11、N12，開關(guān)電路同步工作的結(jié)構(gòu)，由多個控制組并聯(lián)成為組合大功率開關(guān)的電路組，改變控制組的控制點DT1-DTn，使開關(guān)的電路工作組數(shù)改變，其變壓器工作線圈組數(shù)改變，等于了改變組合逆變變壓器的逆變時的功率，完成在額定電流的開關(guān)逆變組合，控制點DT1-DTn，由負載反饋信號放大電路控制，當信號控制點改變時，控制組的隨之改變，如DT1-DT5同時都有信號時有4個控制組同時工作，改變控制組，等于了改變組合逆變變壓器的逆變時的功率，完成在額定電流的逆變組合，使在大功率開關(guān)逆變工作時，單個開關(guān)管的工作電流減小，開關(guān)管不容易損壞，越多組開關(guān)電路組合同時工作時，使逆變功率越大，完成大功率開關(guān)電路智能化的組合，當有市電時繼電器Jd13切斷控制繼電器的工作電源，使裝置停止逆變，變壓器的輸出電壓指定(220V)時，在負載反饋電路控制下，按逆變變壓器的輸出電流感應信號(負載功率的變化)自動完成控制組與變壓器的組合量，得到逆變時所需功率的控制，又起到了穩(wěn)壓作用。當DTn+1有控制時，Jd12閉合時切斷控制繼電器Je1-Jen的所有并聯(lián)點的工作電源，使開關(guān)管同時停止工作，使在逆變額定功率超載得到保護，以上所述多組開關(guān)電路組合后，由于給予控制極DT1-DTn不同的控制信號，因此令各個開關(guān)電路按需工作，輸出一組或多組波形相同、相位相反的額定電流(最大輸出功率為5千瓦時，控制組單組逆變功率是250W，控制組數(shù)是20組)，可改變控制組單組逆變功率和組數(shù)，逆變時負載功率的跳變幅度的大小。
5.逆變變壓器本實用新型的逆變變壓器結(jié)構(gòu)與工作原理，結(jié)構(gòu)如圖2-F所示，磁性材料制成的E形結(jié)構(gòu)框架中的線圈繞組分為低壓線圈N為初級繞組和高壓線圈為次級繞組，初級繞組由一組用小直徑漆包線繞制成工作電流為小于200mA、工作電壓為28V預起動線圈N1、N2。以及多組用漆包線繞制成工作電流為小于10A、工作電壓為28V逆變時功率相等的工作線圈組成Nn1--Nn2，次級繞組由一組用漆包線繞制而成，最大輸出逆變功率5千瓦，其電流為大于25A、電壓為單相220V，并利用其中一個端口安裝互感器LBg(可以繞制3組單組220V組成Y接法三相四線變壓器，組成380V三相四線電源)，初級繞組上的所有中心抽頭與電源相連，其中預起動線圈的兩個端口分別與開關(guān)電路中的預起動組相連，正弦波信號發(fā)生器的Ca、Cb信號控制開關(guān)電路中的場效應開關(guān)管交替工作，產(chǎn)生電磁場，使次級線圈上產(chǎn)生一定的、不間斷的微弱電流，經(jīng)互感器反饋出信號，工作線圈的兩個端口分別與組合開關(guān)電路組的一組開關(guān)管相連，改變開關(guān)電路組的控制極的狀態(tài)，等于改變工作線圈的組合(最大輸出功率為5千瓦時，1組預起動線圈N1、N2電壓是28V、電流是160mA和20組工作線圈組成N11--N12至N211--N212，單組的工作電壓28V、電流是9A、耗電功率25W)，次級繞組兩個端口分別相連繼電器JKV2，當有市電時閉合切斷與次級繞組，由市電向負載供應，繼電器JKV3同時工作使逆變停止。
6.負載反饋電路本實用新型的負載反饋電路如圖2-G所示，由互感器的感應信號引出線，一引腳連接電平電路(LM3914)ICd1引腳2、電平電路(LM3914)ICd2引腳2、電阻Rd3、電阻Rd6的一引腳和工作電源負極，另一引腳連接電阻Rd1、Rd4的一引腳、電阻Rd1的另一引腳連接ICd2引腳5，電阻Rd4的另一引腳連接電平電路ICd1引腳5，電阻Rd3的另一引腳連接電阻Rd2的一引腳和ICd2引腳8，電阻Rd6的另一引腳連接電阻Rd5的一引腳和ICd1引腳8，電阻Rd2的另一引腳連接ICd2引腳6、7，電阻Rd5的另一引腳連接ICd1引腳6、7，工作電源正極連接ICd1引腳3和ICd2引腳3，ICd2引腳1作輸出DT1，ICd2引腳18作輸出DT2，至ICd2引腳10作輸出DT10，ICd1引腳1作輸出DT11，ICd1引腳18作輸出DT12，至ICd1引腳10作輸出DTn+1，DTn+1作超負載保護控制端，可并聯(lián)更多的電平電路(LM3914)及電阻使輸出DTn-DTn+1的結(jié)構(gòu)，當變壓器負載越大時，次級的回路電流增大，互感器LB的信號越強，，輸出極DT1-DTn+1的極數(shù)越多，負載減少時，次級的回路電流減小，互感器LB的信號減弱，輸出極DT1-DTn+1的極數(shù)越少。輸出極DT1-DTn+1連接組合開關(guān)電路組的控制組控制點，并控制電路組工作組合量，組合開關(guān)電路組中的控制組輸出端連接組合逆變器，從而在短時間內(nèi)得到初級逆變功率增加或減少、分流或組合，使變壓器負載端電壓穩(wěn)定、電流不同的逆變電源，起到了負載智能化反饋自動控制，按負載的用電量決定逆變電源的逆變功率和逆變時蓄電池的耗電量，使蓄電池在逆變器的工作中減小損耗，逆變工作時間更久，提高了逆變效率，當負載要求超過系統(tǒng)額定功率時，通過負載信號反饋控制電路控制的末組DTn+1，由繼電器Jd12控制開關(guān)電路組的繼電器組，斷開電源連接，使組合逆變變壓器工作線圈停止逆變工作，自動停止變壓器的大功率輸出，啟動電流不變，減少負載后又自動供電，起到超負荷保護作用，當減小負載時，開始自動逆變工作，(輸出功率為5千瓦時，負載信號反饋控制電路控制輸出極為DT1--DT19，DT21是超負荷保護輸出極)，正弦波信號發(fā)生器輸出正弦波信號連接自動控制組合開關(guān)電路組，由逆變的預起動開始逆變，，當有負載連接而產(chǎn)生回路電流時，互感器的作用，互感器連接負載反饋電路，然后由負載反饋電路智能化與開關(guān)電路組的閉環(huán)控制，令其產(chǎn)生波形相同、相位相反的額定電流組，輸送到組合逆變器組，按負載的用電量分配開關(guān)電路的組合，改變逆變電源的逆變功率，從而得到負載改變時，電壓穩(wěn)定、電流不同的逆變電源，起到了負載自動控制作用和逆變額定功率超載保護.
從而裝置運作的過程中，逆變的預起動方式，使逆變電源的逆變功率，按用電設(shè)備所需的功率，在逆變額定功率內(nèi)智能化自動供電，完成裝置的整個智能化控制運作的過程。很大地減少了在逆變時對蓄存電源的消耗，增加蓄存電組數(shù)和控制電路可使裝置連續(xù)使用的工作時間延長，當有外部市電電源時自動控制裝置輸出的裝置，本實用新型正弦波的驅(qū)動逆變，可減小諧波，逆變效率高、在逆變輸出大功率、效率高，智能化全自動控制各部分的工作狀態(tài)、連續(xù)使用的工作時間長，額定電壓穩(wěn)定、安全、保護功能齊全、投資少、成本低、維護方便等。
權(quán)利要求1.智能不間斷逆變電源裝置，包括蓄能電路和逆變電路，其特征在于它由正弦波信號發(fā)生器(B)、蓄電池組控制電路(C)、蓄電池充、放電保護電路(D)、開關(guān)電路組(E)，逆變變壓器(F)及負載反饋電路(G)組成正弦波組合逆變電路并由負載反饋自動控制逆變功率的閉環(huán)電路，正弦波信號發(fā)生器(B)與蓄電池充、放電保護電路(D)電連接，蓄電池組控制電路(C)與蓄電池充、放電保護電路(D)電連接，正弦波信號發(fā)生器(B)分別與開關(guān)電路組(E)及負載反饋電路(G)電連接，開關(guān)電路組(E)與逆變變壓器(F)電連接，逆變變壓器(F)與負載反饋電路(G)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能不間斷逆變電源裝置，其特征在于所述正弦波信號發(fā)生器(B)，由集成運算放大器(μA 741)ICea1組成正弦波信號發(fā)生器，工作電源正極連接ICea1的引腳7，工作電源負極連接ICea1的引腳4、電阻Re5、Re6、電位器Re2的一端，電位器Re2的另一端及可調(diào)端連接電阻Re3的一端，電阻Re3的另一端連接ICea1的引腳2、電阻Re4的一端，電阻Re4的另一端連接ICea1的引腳6、電容器Ce2的一端、二極管DV3陽極、DV4陰極作輸出端正弦全波Cq，電容器Ce1的另一端連接電阻Re5的另一端、ICea1的引腳3、電阻Re7的一端，電阻Re7的另一端連接二極管DV2陽極、DV1陰極及電容器Ce2的另一端，二極管DV2陰極連接DV1陽極及電阻Re6的另一端，二極管DV3陽極作輸出端正向正弦半波Ca、二極管DV4陰極作輸出端反向正弦半波Cb的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能不間斷逆變電源裝置，其特征在于所述蓄電池組及控制電路(C)采用開關(guān)觸點電流大于蓄電池電流的直流接觸器，或多個繼電器并聯(lián)使用，控制每個蓄電池串聯(lián)組的充、放電的工作狀態(tài)，串聯(lián)蓄電池組的正極連接多開關(guān)組接觸器的開關(guān)組常閉的一端，另一端連接一個雙開關(guān)組的輸入端接觸器Jd9常開點，并連接一個二極管Dz1的陰極，二極管Dz1的陽極連接整流電路輸出正端，當繼電器Je1-Jen受控制閉合時，作分別對蓄電池的對應充電，當輸入端接觸器受控制分別閉合時，切斷外部電源；輸入端接觸器Jd9另一常開端聯(lián)接自動檢索蓄電池充、放電保護系統(tǒng)中電阻Rd2的一端和Rd1與Icd6管腳6的連接點；蓄電池組及控制電路電壓信號VK1、VK2、VK3分別與自動檢索蓄電池充、放電保護電路(D)的三個電壓比較器BJ1、BJ2、BJ3電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能不間斷逆變電源裝置，其特征在于所述自動檢索蓄電池充、放電保護電路(D)，其正弦波信號發(fā)生器的Cq連接檢波二極管Dd1的陽極；由與非門ICd6(CD4011B)f12、f13、f14、檢波二極管Dd1、電阻Rd1、Rd2、電容Cd1組成的延時電路，循環(huán)計數(shù)器ICd7(CD4020B)和串聯(lián)在工作電源正極上的繼電器Jd11及驅(qū)動ICd3、ICd4ULN2003或小型繼電器、達林頓管ICd7(MC1413)中A、B、C、電阻Rd3、Rd4、Rd5、RV3、RV2、RV1檢波二極管Dd4、Dd3、Dd2組成三個電壓比較電路的結(jié)構(gòu)，對蓄電池組控制電路(C)中接觸器Jd1---Jdn的工作狀態(tài)進行控制，由連接在蓄電池組電路中的電壓反饋點VK3，經(jīng)Icd8中的A使繼電器Jd11工作，導通循環(huán)計數(shù)器ICd7工作電源，正弦波信號發(fā)生器的半波信號經(jīng)延時電路推動循環(huán)計數(shù)器ICd7的開環(huán)控制電路，當外部充電路經(jīng)整流電路的輸入端正極反饋點起動電壓VK3有電壓時，ICd8的信號經(jīng)驅(qū)動ICd3、ICd4使繼電器Jd11連接ICd7的工作電源，ICd7開始定時循環(huán)，蓄電池組電路中接觸器Jd1-Jdn自動分別檢索蓄電池充電，反饋點VK1經(jīng)ICd9中B鑒別充電時蓄電池的電壓，反饋點VK1電壓大于29V時，ICd9中B使蓄電池組電路中Jd9閉合，切斷充電電源的連接停止充電，Jd9的另一組常閉端同時使電阻Rd1減小阻值，加速計數(shù)器循環(huán)下一個蓄電池充電，依次循環(huán)工作，使蓄電池補充至保持充足的電量，反饋點起動電壓VK3無電壓或小于20V時，繼電器Jd11切斷計數(shù)器ICd7工作電源，計數(shù)器ICd7停止輸出自動檢索控制信號，蓄電池組電路中接觸器Jd1---Jd5無動作，停止蓄電池充電控制，蓄電池組輸出端反饋點VK2小于18V時，經(jīng)ICd10中的C控制根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電路組(E)中保護繼電器Jd10斷開控制繼電器組Je1-Jen的電源回路，逆變電源停止工作，使蓄電池使用壽命長久。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能不間斷逆變電源裝置，其特征在于所述的開關(guān)電路組(E)，其正弦波信號發(fā)生器(B)的Ca、Cb兩個反向信號連接兩個單路開關(guān)電路預起動組(EK)的結(jié)構(gòu)和多個由小型雙組開關(guān)的繼電器(或兩只光耦合的開關(guān)組)控制的相同于預起動組(EK)控制組(K1-Kn)的結(jié)構(gòu)，單路開關(guān)電路由Ca脈沖信號經(jīng)輸入端電阻R1、場效應開關(guān)管G1，二極管D1、D2及電阻R2保護連接的結(jié)構(gòu)組成，另一路開關(guān)電路，由Cb脈沖信號經(jīng)輸入端電阻R3、場效應開關(guān)管G2，二極管D3、D4及電阻R4保護連接的結(jié)構(gòu)組成，EK為預起動逆變開關(guān)組工作電流小于200mA，預起動組EK將28V的直流電壓以極性交替加到變壓器側(cè)的N1、N2，其電路，一個控制組由一個雙組開關(guān)的繼電器控制兩個開關(guān)電路，多個繼電器線圈引腳的一端作控制點DT1-DTn，另一端經(jīng)保護電路繼電器Jd10的常開端和Jd12常閉端及Jd13常閉端連在電源正極、電容器Ce1、Ce2起延時作用，繼電器的雙組開關(guān)分別控制信號Ca、Cb與控制組K1-Kn的工作；控制組中K1的場效應開關(guān)管輸出端作Qe11、Qe12，連接組合變壓器的N11、N12中心抽頭引腳的工作線圈兩邊引腳，當根據(jù)權(quán)利要求1所述的負載反饋電路(G)控制點DT1-DTn有信號控制時，控制組將28V的直流電壓以極性交替加到變壓器側(cè)的N11、N12；開關(guān)電路同步工作的結(jié)構(gòu)，由多個控制組并聯(lián)組合成大功率開關(guān)的電路組，改變控制組的控制點DT1-DTn，使開關(guān)的電路工作組數(shù)改變，其變壓器工作線圈組數(shù)改變，等于改變了組合逆變變壓器的逆變時的功率，完成在額定電流的開關(guān)逆變組合，當有市電時繼電器Jd13切斷控制繼電器的工作電源，使裝置停止逆變的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能不間斷逆變電源裝置，其特征在于所述的逆變變壓器(F)，由多組低壓線圈初級繞組和一組高壓線圈次級繞組構(gòu)成，其中一組低壓線圈用盡量小直徑漆包線繞制成中心抽引腳、兩邊引腳相對中心引腳內(nèi)阻相等作為預起動線圈，其工作電流盡量小，其它組的初級繞組漆包線繞制成中心抽引腳、兩邊引腳相對中心引腳內(nèi)阻相等，額定工作電流約10A的N11、N12至Nn1、Nn2工作線圈組組成；由一組用漆包線繞制成與工作線圈組耦合時額定電壓220V的次級組，并利用其中一個端口安裝互感器，變壓器的次級組分別連接繼電器JKV2，當有市電時閉合切斷與次級繞組，由市電向負載供應，繼電器JKV3同時工作使裝置逆變停止的結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能不間斷逆變電源裝置，其特征在于所述的負載反饋電路(G)，由互感器的感應信號引出線，一引腳連接電平電路(LM3914)ICd1引腳2、電平電路(LM3914)ICd2引腳2、電阻Rd3、電阻Rd6的一引腳和工作電源負極，另一引腳連接電阻Rd1、Rd4的一引腳、電阻Rd1的另一引腳連接ICd2引腳5，電阻Rd4的另一引腳連接電平電路ICd1引腳5，電阻Rd3的另一引腳連接電阻Rd2的一引腳和ICd2引腳8，電阻Rd6的另一引腳連接電阻Rd5的一引腳和ICd1引腳8，電阻Rd2的另一引腳連接ICd2引腳6、7，電阻Rd5的另一引腳連接ICd1引腳6、7，工作電源正極連接ICd1引腳3和ICd2引腳3，ICd2引腳1作輸出DT1，ICd2引腳18作輸出DT2，至ICd2引腳10作輸出DT10，ICd1引腳1作輸出DT11，ICd1引腳18作輸出DT12，至ICd1引腳10作輸出DTn+1，DTn+1作超負載保護控制端，可并聯(lián)更多的電平電路(LM3914)及電阻使輸出DTn-DTn+1的結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種智能不間斷逆變電源裝置，包括蓄能電路和逆變電路，正弦波信號發(fā)生器、蓄電池組控制電路、蓄電池充、放電保護電路、開關(guān)電路組，逆變變壓器及負載反饋電路組成正弦波組合逆變電路并由負載反饋自動控制逆變功率的閉環(huán)電路，正弦波信號發(fā)生器與蓄電池充、放電保護電路電連接，蓄電池組控制電路與蓄電池充、放電保護電路電連接，正弦波信號發(fā)生器分別與開關(guān)電路組及負載反饋電路電連接，開關(guān)電路組與逆變變壓器電連接，逆變變壓器與負載反饋電路電連接。具有蓄儲高容量電量，自動充放電及過電壓、欠電壓保護；輸出功率自動調(diào)整，可提供較大功率的輸出，滿足電器在外部電網(wǎng)斷電的情況下能正常工作。
文檔編號H02J7/34GK2854896SQ200520059618
公開日2007年1月3日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者李吉如 申請人:李吉如