便攜儲能電源可以在不方便接市電或沒有市電的場合中為用戶提供電源,方便用戶使用電子設備,已被越來越廣泛地應用在戶外出游、抗震防災等場合中。
傳統的便攜儲能電源包括DC/DC升壓電路、逆變電路、濾波電路等,電池電壓(12V/24V/48V)經過DC/DC升壓電路進行升壓,然后通過逆變電路逆變,再經過濾波電路濾波成正弦波輸出給用電負載進行供電。
傳統便攜儲能電源只能實現電壓110V或者電壓230V輸出、頻率只能50Hz或60Hz,一臺機器拿到不同國家存在不可用情況,適用性差,降低用戶體驗。
本文介紹一種便攜儲能電源電路,用以解決上述存在的技術問題。
技術方案為:一種便攜儲能電源電路,包括DC/DC升壓電路、逆變電路、處理器、輸出電壓設置電路和輸出頻率設置電路,DC/DC升壓電路的輸入端用于接電池,DC/DC升壓電路的輸出端接逆變電路的輸入端,輸出電壓設置電路和輸出頻率設置電路的輸出端分別接處理器的輸入端,處理器用于根據輸出電壓設置電路和輸出頻率設置電路的輸入信號相應地驅動逆變電路的開關管。
輸出電壓設置電路為輸出電壓檔位選擇電路。
輸出電壓檔位選擇電路包括110V檔位和230V檔位。輸出電壓檔位選擇電路采用撥碼開關來實現。
輸出頻率設置電路為輸出頻率檔位選擇電路。
輸出頻率檔位選擇電路包括50Hz檔位和60Hz檔位。
輸出頻率檔位選擇電路采用撥碼開關來實現。
逆變電路為全橋逆變電路。
DC/DC升壓電路包括推挽升壓電路和整流電路,推挽升壓電路的輸入端用于接電池,推挽升壓電路的輸出端接整流電路的輸入端,推挽升壓電路的開關管由處理器進行驅動控制,整流電路的輸出端接逆變電路的輸入端。整流電路為全橋整流電路。
本技術方案輸出的電壓大小和頻率大小可以調節,適用性好,可以適配不同國家的用電設備,使用便捷,提升用戶體驗,且電路結構簡單,易于實現。
圖一
如圖1所示,一種便攜儲能電源電路,包括DC/DC升壓電路1、逆變電路2、處理器3、輸出電壓設置電路4和輸出頻率設置電路5,DC/DC升壓電路1的輸入端用于接電池6,電池6可以是現有各種便攜儲能電源的電池,如鋰電池等,可以是12V、24V或48V等。
DC/DC升壓電路1的輸出端接逆變電路2的輸入端,輸出電壓設置電路4和輸出頻率設置電路5的輸出端分別接處理器3的輸入端,處理器3用于根據輸出電壓設置電路4和輸出頻率設置電路5的輸入信號相應地驅動逆變電路2的開關管以輸出相應的電壓和頻率。
DC/DC升壓電路1包括推挽升壓電路和整流電路,推挽升壓電路的輸入端用于接電池6,推挽升壓電路的輸出端接整流電路的輸入端,推挽升壓電路的開關管Q15和Q16由單片機IC6進行驅動控制,整流電路的輸出端接逆變電路2的輸入端。采用推挽升壓電路,電路結構簡單,開關管數量少,占用PCB空間也少,但并不限于此,在一些實施例中,也可以采用現有的其它DC/DC升壓電路來實現。
逆變電路2由4個IGBT管Q1?Q4構成,具有驅動功率小、飽和壓降低等優點,但并不限于此,在一些實施例中,逆變電路2也可以采用MOS管等開關管構成。4個IGBT管Q1?Q4分別由單片機IC6進行驅動控制,具體電路連接請詳見圖2。
輸出電壓檔位選擇電路包括110V檔位和230V檔位,適用于大多數國家的用電設備所需,但并不限于此,在一些實施例中,輸出電壓檔位選擇電路的檔位數量以及各個檔位的電壓大小可以根據實際需要進行設定。
輸出頻率檔位選擇電路包括50Hz檔位和60Hz檔位,適用于大多數國家的用電設備所需,但并不限于此,在一些實施例中,輸出頻率檔位選擇電路的檔位數量以及各個檔位的頻率大小可以根據實際需要進行設定。
圖2
工作原理:
DC/DC升壓電路1將電池6的電壓升高至230V以上,當輸出電壓設置電路4撥到230V檔位時,處理器3相應地控制IGBT管Q1?Q4的占空比,使得輸出的交流電壓為230V;當輸出電壓設置電路4撥到110V檔位時,處理器3相應地將IGBT管Q1?Q4的占空比減半,使得輸出的交流電壓為110V;當輸出頻率設置電路5撥到50HZ檔位時,處理器3相應地控制IGBT管Q1?Q4的驅動頻率,使得輸出的交流頻率為50HZ;當輸出頻率設置電路5撥到60HZ檔位時,處理器3相應地增大IGBT管Q1?Q4的驅動頻率,使得輸出的交流頻率為60HZ,從而實現了輸出的電壓大小和頻率大小可以調節,適用性好,可以適配不同國家的用電設備,使用便捷,提升用戶體驗,且電路結構簡單,易于實現。
圖4
CH704 是專為大電流檢測應用開發的隔離集成式電流傳感芯片。CH704 內置 0.1mΩ 的初級導體電阻,有效降低芯片發熱支持大電流檢測:±50A, ±100A, ±150A, ±200A。其內部集成獨特的溫度補償電路以實現芯片在 -40 到150-°C全溫范圍內良好的一致性。出廠前芯片已做好靈敏度和靜態(零電流)輸出電壓的校準,在全溫度范圍內提供 ±2% 的典型準確性。
? 隔離電壓:4800VRMS
? AEC-Q100 汽車認證 (CH704A)
? 電源:4.5-5.5V
? 輸出電壓與電流成正比:+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A
? 帶寬:120kHz
? 響應時間:2us
? 寬溫度范圍:-40-°C 至 150-°C
? 使用 EEPROM 進行高分辨率偏移和靈敏度調整
? 導線電阻:0.1 mΩ
? 集成數字溫度補償電路
? 幾乎為零的磁滯
? 電源電壓的比例輸出
? 抗外部磁場
審核編輯:湯梓紅
評論