一种高压输入车载离网逆变器
阅读说明：本技术 一种高压输入车载离网逆变器 (High-voltage input vehicle-mounted off-grid inverter ) 是由 朱海东 仇军 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高压输入车载离网逆变器,包括DC-DC稳压单元、DC-AC逆变滤波单元、辅助供电单元、数据采样单元、功率管驱动单元、风扇控制单元、电路保护单元、MCU微处理单元、LCD显示单元、工作模式指示单元和RS485通讯单元,本发明涉及车载设备技术领域。该高压输入车载离网逆变器,可实现通过采用移项全桥与全桥逆变相结合的新型电路拓扑,实现对高压输入直流能量转换为交流能量,为交流负载供电,来供电动汽车改装使用,通过采用新型电路拓扑移项全桥技术,提高整机效率高,降低损耗,提高能源利用率,同时通过拓扑分为两级结构,移项全桥+全桥逆变,移项全桥将输入直流电压稳压到370VDC；全桥逆变将直流高压进行占波。(The invention discloses a high-voltage input vehicle-mounted off-grid inverter which comprises a DC-DC voltage stabilizing unit, a DC-AC inversion filtering unit, an auxiliary power supply unit, a data sampling unit, a power tube driving unit, a fan control unit, a circuit protection unit, an MCU (microprogrammed control unit), an LCD (liquid crystal display) unit, a working mode indicating unit and an RS485 communication unit, and relates to the technical field of vehicle-mounted equipment. The high-voltage input vehicle-mounted off-grid inverter can realize the conversion of high-voltage input direct current energy into alternating current energy by adopting a novel circuit topology combining a phase-shifting full bridge and a full bridge inverter, supplies power for an alternating current load to modify and use an electric automobile, improves the overall efficiency, reduces the loss and improves the energy utilization rate by adopting a novel circuit topology phase-shifting full bridge technology, and simultaneously is divided into a two-stage structure by topology, the phase-shifting full bridge + the full bridge inverter, and the phase-shifting full bridge stabilizes the input direct current voltage to 370 VDC; the full-bridge inversion is used for occupying the waves with the high direct-current voltage.)
技术领域
本发明涉及车载设备技术领域，具体为一种高压输入车载离网逆变器。
背景技术
车载逆变器是一种能够将DC12V直流电转换为和市电相同的AC220V交流电，供一般电器使用，是一种方便的车用电源转换器，车载电源逆变器在国外市场受到普遍欢迎，在国外因汽车的普及率较高，外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作，车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器，会给人们生活带来很多的方便，是一种常备的车用汽车电子装具用品，离网逆变器采用模块部件的完整系统由一些可管理的构建块组成：XW逆变器/充电器、太阳能充电控制器、自动发电机起动模块，以及系统控制板。
随着房车市场的多样化，以及电动汽车技术的成熟，越来越多的电动汽车加入房车改装的行业，电动汽车供电电压为280-380VDC，而房车内设备用电为220VAC交流电。
为了将电动汽车电池电压转换为可供设备使用的交流电，满足电动汽车改装的需求，本发明提出了一种将280-380VDC直流电转换为220VAC交流电的高频离网逆变器，供电动汽车改装使用，本发明通过采用移项全桥与全桥逆变相结合的新型电路拓扑，实现对高压输入直流能量转换为交流能量，为交流负载供电。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高压输入车载离网逆变器，该拓扑分为两级结构，移项全桥+全桥逆变，移项全桥将输入直流电压稳压到370VDC；全桥逆变将直流高压进行占波，最终经过LC滤波实现交流220VAC的输出，为车载交流设备供电。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高压输入车载离网逆变器，包括DC-DC稳压单元、DC-AC逆变滤波单元、辅助供电单元、数据采样单元、功率管驱动单元、风扇控制单元、电路保护单元、MCU微处理单元、LCD显示单元、工作模式指示单元和RS485通讯单元。
所述DC-DC稳压单元将输入直流电平能量稳压到360-380VDC直流电平能量，且DC-AC逆变滤波单元对360-380VDC直流电平能量进行全桥占波。
所述数据采集单元将采集数据经过放大滤波处理后送入MCU微处理器单元，且功率管驱动单元驱动全桥功率MOS管实现全桥逆变，将直流电平转变为脉冲能量。
所述风扇控制单元控制风扇的运行，并实时检测风扇的运行情况，当风扇出现异常时，将异常情况送入MCU微处理器单元，且电路保护单元包括输入过压保护和输出过流保护。
所述MCU微处理单元将输出采样单元以及风扇控制单元信号进行处理，并发出相应的控制信号，控制信号通过功率管驱动单元控制功率MOS管，实现能量的传输，且LCD显示单元显示当前一体机系统运行数据。
所述工作模式指示单元通过LED指示灯指示当前工作状态，且RS485通讯单元用于逆变器与外部设备之间进行通讯。
优选的，所述DC-AC逆变滤波单元在进行全桥占波时，将360-380VDC直流电平能量转变为基波50HZ或60HZ的正弦脉冲能量，该正弦脉冲通过LC滤波单元滤除载波，转变为交流正弦输出，为交流负载供电。
优选的，所述辅助供电单元分别为DC-DC稳压单元、DC-AC逆变滤波单元、数据采样单元、功率管驱动单元、风扇控制单元、电路保护单元、MCU微处理单元、LCD显示单元、工作模式指示单元和RS485通讯单元提供供电电源。
优选的，所述数据采集单元采集逆变器工作状态，包括逆变器工作模式、逆变输出电压、逆变输出电流、直流输入电压、散热器温度和风扇工作状态。
优选的，当输入电压或者输出电流超过设定值时，所述电路保护单元立即关闭逆变器系统，防止逆变器系统电路损坏。
优选的，所述LCD显示单元显示的数据包括：逆变输出电压、输出功率、输入电压和故障信息。
(三)有益效果
本发明提供了一种高压输入车载离网逆变器。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该高压输入车载离网逆变器，通过在DC-DC稳压单元将输入直流电平能量稳压到360-380VDC直流电平能量，且DC-AC逆变滤波单元对360-380VDC直流电平能量进行全桥占波，数据采集单元将采集数据经过放大滤波处理后送入MCU微处理器单元，且功率管驱动单元驱动全桥功率MOS管实现全桥逆变，将直流电平转变为脉冲能量，风扇控制单元控制风扇的运行，并实时检测风扇的运行情况，当风扇出现异常时，将异常情况送入MCU微处理器单元，且电路保护单元包括输入过压保护和输出过流保护，MCU微处理单元将输出采样单元以及风扇控制单元信号进行处理，并发出相应的控制信号，控制信号通过功率管驱动单元控制功率MOS管，实现能量的传输，且LCD显示单元显示当前一体机系统运行数据，工作模式指示单元通过LED指示灯指示当前工作状态，且RS485通讯单元用于逆变器与外部设备之间进行通讯，可实现通过采用移项全桥与全桥逆变相结合的新型电路拓扑，实现对高压输入直流能量转换为交流能量，为交流负载供电，来供电动汽车改装使用，通过采用新型电路拓扑移项全桥技术，提高整机效率高，降低损耗，提高能源利用率，同时通过拓扑分为两级结构，移项全桥+全桥逆变，移项全桥将输入直流电压稳压到370VDC；全桥逆变将直流高压进行占波，最终经过LC滤波实现交流220VAC的输出，为车载交流设备供电。
(2)、该高压输入车载离网逆变器，可实现将直流高压转变为交流输出，该电路结构新颖，稳定性好。
(3)、该高压输入车载离网逆变器，其MCU采用DSP高速处理器，处理速度快，输出波形质量好。
(4)、该高压输入车载离网逆变器，具有RS485通讯技术，与外部设备进行通讯，方便客户使用。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图中，1DC-DC稳压单元、2DC-AC逆变滤波单元、3辅助供电单元、4数据采样单元、5功率管驱动单元、6风扇控制单元、7电路保护单元、8MCU微处理单元、9LCD显示单元、10工作模式指示单元、11RS485通讯单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种高压输入车载离网逆变器，包括DC-DC稳压单元1、DC-AC逆变滤波单元2、辅助供电单元3、数据采样单元4、功率管驱动单元5、风扇控制单元6、电路保护单元7、MCU微处理单元8、LCD显示单元9、工作模式指示单元10和RS485通讯单元11。
DC-DC稳压单元1将输入直流电平能量稳压到360-380VDC直流电平能量，且DC-AC逆变滤波单元2对360-380VDC直流电平能量进行全桥占波，DC-AC逆变滤波单元2在进行全桥占波时，将360-380VDC直流电平能量转变为基波50HZ或60HZ的正弦脉冲能量，该正弦脉冲通过LC滤波单元滤除载波，转变为交流正弦输出，为交流负载供电。
数据采集单元4将采集数据经过放大滤波处理后送入MCU微处理器单元8，数据采集单元4采集逆变器工作状态，包括逆变器工作模式、逆变输出电压、逆变输出电流、直流输入电压、散热器温度和风扇工作状态，且功率管驱动单元5驱动全桥功率MOS管实现全桥逆变，将直流电平转变为脉冲能量。
风扇控制单元6控制风扇的运行，并实时检测风扇的运行情况，当风扇出现异常时，将异常情况送入MCU微处理器单元8，且电路保护单元7包括输入过压保护和输出过流保护，当输入电压或者输出电流超过设定值时，电路保护单元7立即关闭逆变器系统，防止逆变器系统电路损坏。
MCU微处理单元8将输出采样单元4以及风扇控制单元6信号进行处理，并发出相应的控制信号，控制信号通过功率管驱动单元5控制功率MOS管，实现能量的传输，且LCD显示单元9显示当前一体机系统运行数据，LCD显示单元9显示的数据包括：逆变输出电压、输出功率、输入电压和故障信息。
工作模式指示单元10通过LED指示灯指示当前工作状态，且RS485通讯单元11用于逆变器与外部设备之间进行通讯。
本发明中，辅助供电单元3分别为DC-DC稳压单元1、DC-AC逆变滤波单元2、数据采样单元4、功率管驱动单元5、风扇控制单元6、电路保护单元7、MCU微处理单元8、LCD显示单元9、工作模式指示单元10和RS485通讯单元11提供供电电源。
综上，本发明可实现通过采用移项全桥与全桥逆变相结合的新型电路拓扑，实现对高压输入直流能量转换为交流能量，为交流负载供电，来供电动汽车改装使用，通过采用新型电路拓扑移项全桥技术，提高整机效率高，降低损耗，提高能源利用率，同时通过拓扑分为两级结构，移项全桥+全桥逆变，移项全桥将输入直流电压稳压到370VDC；全桥逆变将直流高压进行占波，最终经过LC滤波实现交流220VAC的输出，为车载交流设备供电，可实现将直流高压转变为交流输出，该电路结构新颖，稳定性好，MCU采用DSP高速处理器，处理速度快，输出波形质量好，具有RS485通讯技术，与外部设备进行通讯，方便客户使用。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。