技术领域
[0001] 本实用新型属于新
能源技术及电学领域，尤其涉及一种新型智能逆变电源装置。
背景技术
[0002] 随着能源短缺和环境污染问题的日益严重，人们对
太阳能、
风能、
生物能等新能源的使用也越发的重视起来，太阳能作为最受关注的
可再生能源，具有安全可靠、无污染、可持续利用等优点。
太阳能电池通过光生伏特效应将光能直接转换为
电能，经过许多电池串并联后将得到的电能存储到
蓄电池中，并通过逆变将蓄电池中输出的直流电转换成交流电供给交流负载使用。
现有技术中电源逆变器存在电能转换效率低、输出电能
质量差、缺乏保护功能等技术问题。提高电能逆变的转化效率与电能质量、具有更完善的保护功能是逆变电源的一个研究热点。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种新型智能逆变电源装置，其能提高电能逆变的转化效率与电能质量，具有更完善的保护功能。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0005] 一种新型智能逆变电源装置，包括
升压电路控制系统、逆变电路控制系统和电源模
块；升压电路控制系统包括升压电路、整流电路、第一DSP
控制器、第一驱动电路、输入
电压采样电路、第一
温度检测电路和直流
输出电压采样电路；逆变电路控制系统包括逆变电路、滤波电路、第二DSP控制器、第二驱动电路、第二温度检测电路、交流输出电压采样电路和
电流采样电路；
[0006] 升压电路的输入端和电源模块的输入端分别连接蓄电池的输出端，升压电路的输出端依次连接整流电路、逆变电路和滤波电路；
[0007] 电源模块的输出端分别连接第一DSP控制器和第二DSP控制器的电源端；
[0008] 输入电压采样电路的输入端连接蓄电池的输出端、输出端连接第一DSP控制器的输入电压采样端；
[0009] 第一温度检测电路设置有用于探测升压电路的温度变化的温度
传感器，第一温度检测电路的输出端连接第一DSP控制器的温度采样输入端；
[0010] 直流输出电压采样电路的输入端连接整流电路的输出端、输出端连接第一DSP控制器的直流输出电压采样输入端；
[0011] 第一DSP控制器的输出端连接第一驱动电路的输入端，第一驱动电路的输出端连接升压电路的驱动端；
[0012] 第二温度检测电路设置有用于探测逆变电路的温度变化的温度传感器，第二温度检测电路的输出端连接第二DSP控制器的温度采样输入端；
[0013] 交流输出电压采样电路的输入端连接滤波电路的输出端、输出端连接第二DSP控制器的交流输出电压采样输入端；
[0014] 电流采样电路的输入端连接滤波电路的输出端、输出端连接第二DSP控制器的电流采样端；
[0015] 第二DSP控制器的输出端连接第二驱动电路的输入端，第二驱动电路的输出端连接逆变电路的驱动端；
[0016] 第一DSP控制器与第二DSP控制器之间进行通讯连接。
[0017] 上述第一驱动电路和上述第二驱动电路均采用
硬件设置PWM波的死区时间。
[0018] 还包括一壳体，上述升压电路控制系统、上述逆变电路控制系统和上述电源模块均安装于此壳体内。
[0019] 上述逆变电路控制系统还包括一
液晶显示屏，此液晶显示屏连接于第二DSP控制器的相应输出端。
[0020] 上述液晶显示屏安装于上述壳体的外表面上。
[0021] 采用上述方案后，本实用新型的一种新型智能逆变电源装置，升压电路控制系统和逆变电路控制系统是由两个DSP控制器独立而又协同进行工作，避免了由于前后级的相互干扰而引起的不稳定现象，并使得当前后级电路出现故障时两个DSP控制器进行实时通信，避免了一个控制系统已经停止运行而另外一个控制系统还在继续工作的情况发生。
[0022] 进一步地，本实用新型中，升压电路控制系统和逆变电路控制系统的驱动电路均采用硬件设置PWM波的死区时间，比
软件编程设置死区时间更为稳定可靠，为
开关管和逆变电源本身的安全提供
基础。
[0023] 进一步地，本实用新型在逆变电路控制系统中加入了液晶显示屏，可实时显示逆变电源输出的电压、电流及负载的总功率。
[0024] 本实用新型和传统逆变电源相比，其效果是积极和明显的，解决了传统逆变电源电能转换效率低、电能质量差及保护能
力弱等缺点。利用两个DSP控制器对前级升压电路和后级逆变电路进行分别控制，使逆变电源在工作时性能更加稳定，输出电能质量更佳，并且前后级均设置了保护功能，如欠压保护，过温保护，过载保护等，保障了用户的安全并延长了逆变电源的使用寿命。
附图说明
[0025] 图1是本实用新型一种新型智能逆变电源装置的电路原理简化
框图。
[0026] 图2是本实用新型一种新型智能逆变电源装置的电路原理框图。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图对本实用新型一种新型智能逆变电源装置的具体实施方式作详细描述。
[0028] 如图1所示，本实用新型的一种新型智能逆变电源装置，包括升压电路控制系统100、逆变电路控制系统200及电源模块300。升压电路控制系统100及电源模块300与接入的蓄电池400相连，电源模块300分别与升压电路控制系统100和电源模块300相连，升压电路控制系统100连接至逆变电路控制系统200。本实用新型的逆变电源装置接入蓄电池400后，前级升压电路控制系统100将输入的12V直流电升压后得到所需要的直流
母线电压，后级逆变电路控制系统200将所得到的
直流母线电压逆变后输出市用的220V、50Hz交流电。该装置电能转换效率高、输出交流电压稳定、并且具有强大的各种保护功能。
[0029] 具体的，如图2所示，升压电路控制系统100包括升压电路11、整流电路12、DSP控制器13、驱动电路14、输入电压采样电路15、温度检测电路16和直流输出电压采样电路17；逆变电路控制系统200包括逆变电路21、滤波电路22、DSP控制器23、驱动电路24、温度检测电路25、交流输出电压采样电路26和电流采样电路27。
[0030] DSP控制器13采用TI公司的高性能处理器TMS320F28335，这款芯片据具有强大的
模数转换器ADC模块和PWM波控
制模块。升压电路11包括一个高频
变压器和两个IGBT开关管，整流电路12为一个不可控单相
整流桥，驱动电路14由隔离性光电
耦合器和放大电路组成。输入电压采样电路15和直流输出电压采样电路17均采用
电阻分压采样，并使用了光电耦合器进行强电和弱电的隔离。温度检测电路16使用的是一个温度传感器。
[0031] DSP控制器23采用与DSP控制器13相同的处理器，逆变电路21主要由一个单相逆变桥组成，滤波电路22主要包括滤波电感和电容，驱动电路24由隔离性光电耦合器和放大电路组成。温度检测电路25使用的同样是一个温度传感器。交流输出电压采样电路26使用的是霍尔电压传感器，电流采样电路27使用的是霍尔电流传感器，并通过光电耦合器和放大电路后输入到DSP控制器23的ADC模块。
[0032] 升压电路11的输入端和电源模块300的输入端分别连接蓄电池400的输出端，升压电路11的输出端依次连接整流电路12、逆变电路21和滤波电路22。
[0033] 电源模块300的输出端分别连接DSP控制器13和DSP控制器23的电源端。
[0034] 输入电压采样电路15的输入端连接蓄电池400的输出端、输出端连接DSP控制器13的输入电压采样端。
[0035] 温度检测电路16设置有用于探测升压电路11的温度变化的温度传感器，此温度传感器与升压电路11的安装
位置要尽量靠近；温度检测电路16的输出端连接DSP控制器13的温度采样输入端，对温度传感器采集的数据进行放大等常规处理后传送到DSP控制器
13的ADC模块。
[0036] 直流输出电压采样电路17的输入端连接整流电路12的输出端、输出端连接DSP控制器13的直流输出电压采样输入端。
[0037] DSP控制器13的输出端连接驱动电路14的输入端，驱动电路14的输出端连接升压电路11的驱动端。
[0038] 温度检测电路25设置有用于探测逆变电路21的温度变化的温度传感器，此温度传感器与逆变电路21的安装位置要尽量靠近，如，贴附在逆变电路21上；温度检测电路25的输出端连接DSP控制器23的温度采样输入端，对温度传感器采集的数据进行放大等常规处理后传送到DSP控制器23的ADC模块。
[0039] 交流输出电压采样电路26的输入端连接滤波电路22的输出端、输出端连接DSP控制器23的交流输出电压采样输入端。
[0040] 电流采样电路27的输入端连接滤波电路22的输出端、输出端连接DSP控制器23的电流采样端。
[0041] DSP控制器23的输出端连接驱动电路24的输入端，驱动电路24的输出端连接逆变电路21的驱动端。
[0042] DSP控制器13与DSP控制器23之间进行通讯连接，两者之间进行SPI通讯。
[0043] 本实用新型中，驱动电路13、23均采用硬件设置PWM波的死区时间，比软件编程设置死区时间更为稳定可靠，为开关管和逆变电源本身的安全提供基础。
[0044] 进一步地，本实用新型还包括一壳体，升压电路控制系统100、逆变电路控制系统200和电源模块300均安装于此壳体内。
[0045] 为了实时显示逆变电源输出的电压、电流及负载的总功率，逆变电路控制系统200还可设置一液晶显示屏27，此液晶显示屏27连接于DSP控制器23的相应输出端。液晶显示屏27采用的3.5寸TFT真彩液晶屏，安装于上述壳体的外表面上。
[0046] 工作时，蓄电池400的12V直流电经过升压电路11升压后得到方波交流电，此经过整流电路12整流后得到直流母线电压供给后级逆变电路控制系统200进行逆变环节。
[0047] 一方面DSP控制器13通过输入电压采样电路15实时对蓄电池400的输出电压进行采样，当小于某一固定电压值时，DSP控制器13开始进行欠压保护，并发出报警声(可在DSP控制器13的输出端连接报警电路)。另一方面，DSP控制器13通过直流输出电压采样电路17对整流后输出的直流母线电压进行采样，当采集到的电压低于或高于所设定的参考值的时候，DSP控制器13通过输出PWM
信号给驱动电路14，从而控制升压电路11的导通和关断的时间，进而控制直流母线电压一直稳定在所设定的范围内。并且，DSP控制器13还通过温度检测电路16对升压电路11进行温度检测，当温度高于某一设定值后，开始发出报警声，如再继续升温高出另一设定值后，DSP控制器13执行停机命令对电源进行过温保护。
[0048] 逆变电路21将输入的直流母线电压经过逆变后得到交流电，交流电经过滤波电路22处理后得到220V、50Hz交流电。DSP控制器23通过交流输出电压采样电路26对滤波电路22输出的电压进行采样，当采样到的电压不在220V±(1～2)％范围内时，通过输出SPWM
控制信号给驱动电路24，从而控制逆变电路21两个桥臂通断的时间进而控制输出的交流电压在设定的范围内。DSP控制器23通过电流采样电路27对负载总线上的电流进行采样，当负载电流大于某一设定值时DSP控制器23进行报警处理；当大于另一更大设定值时，DSP控制器23执行停机命令使电源系统停止工作来进行过载保护。同样的，逆变电路控制系统200也具有过温保护功能。
[0049] 电源模块300对蓄电池400输出的12V直流电进行滤波处理，并采用高
精度的5V稳压芯片得到DSP控制器13、23所需要的5V直流电源。5V
电源电压的稳定，既保证了DSP控制器13、23中的主控芯片的工作状态稳定，同时也保证了输出PWM控制信号的稳定。
[0050] 以上所述
实施例对本实用新型的实施方式做了进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，而且性质或用途相同，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型
专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
