一种焊接设备逆变装置的制作方法

1.本实用新型涉及焊接设备逆变电源控制领域，具体是一种焊接设备逆变装置。


背景技术：

2.经过长时间的发展，逆变焊接机已经普及应用，可控整流式焊机在提高效率，缩小体积和减少重量等方面有很大的改进，但是对于单相市电压电源的逆变焊机，其逆变的电效率很低，且随着逆变焊机的逆变装置电源使用越来越多，导致供电系统损耗增大，供电质量下降，导致逆变焊机在逆变的过程中效率降低，并且单一的供电方式和一电源对一路焊接变压器的工作方式，导致焊接机容易在断电时停工，使用两个焊机时需多配一台焊接机，设备投入成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供一种焊接设备逆变装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.依据本实用新型实施例的第一方面，提供一种焊接设备逆变装置，该焊接设备逆变装置包括：电源模块，电压电流采样模块，逆变模块，温度检测模块，主控制模块，焊接变压器控制模块；
5.所述电源模块，用于通过太阳能、市电和蓄电池进行并网供电，用于对太阳能、市电和蓄电池输出的电能进行调压处理并输出直流电；
6.所述电压电流采样模块，连接所述逆变模块的第一输出端，用于检测逆变模块输出电能的电压电流情况并输出电压电流信号；
7.所述逆变模块，连接所述电源模块的输出端，用于将电源模块输出的直流电转换为交流电并进行滤波处理；
8.所述温度检测模块，用于检测所述焊接变压器控制模块工作时的温度情况并输出温度信号；
9.所述主控制模块，连接所述电压电流采样模块和温度检测模块的输出端，用于接收并处理所述电压电流信号和温度信号，连接所述电源模块和逆变模块的控制端，用于输出驱动信号并控制电源模块和逆变模块工作；
10.所述焊接变压器控制模块，连接所述逆变模块的第二输出端，用于控制焊接变压器的工作。
11.依据本实用新型实施例的另一方面，所述电源模块包括市电供电单元、蓄电池供电单元和太阳能供电单元；
12.所述市电供电单元，用于将市电进行ac-dc变换；
13.所述蓄电池供电单元，用于通过蓄电池提供电能并进行dc-dc变换，用于为蓄电池进行充电；
14.所述太阳能供电单元，用于将太阳能转换为电能并进行dc-dc变换；
15.所述太阳能供电单元的输出端、市电供电单元的输出端和蓄电池供电单元的输出端均连接所述逆变模块的输入端，太阳能供电单元的控制端、市电供电单元的控制端和蓄电池供电单元的控制端均连接主控制模块的驱动端
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型焊接设备逆变装置采用市电、太阳能和蓄电池三种电源并网供电的方式为该焊接设备逆变装置提供所需电能，提高焊接设备逆变装置的续航能力，并对焊接设备逆变装置进行有源功率因数矫正，对电网无污染，有助于提高供电质量，使得该逆变装置的直流母线电压升高并稳定，改善了逆变装置中逆变器的供电环境，提高效率，降低成本。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
18.图1为本实用新型实例提供的一种焊接设备逆变装置的原理方框示意图。
19.图2为本实用新型实例提供的电源模块的原理方框示意图。
20.图3为本实用新型实例提供的一种焊接设备逆变装置的电路图。
21.图4为图3提供的太阳能供电单元的电路图。
22.附图标记：1、电源模块；2、电压电流采样模块；3、逆变模块；4、温度检测模块；5、主控制模块；6、焊接变压器控制模块；101、市电供电单元；102、蓄电池供电单元；103太阳能供电单元。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例1：参见图1，本实用新型实施例提供一种焊接设备逆变装置，该焊接设备逆变装置包括：电源模块1，电压电流采样模块2，逆变模块3，温度检测模块4，主控制模块5，焊接变压器控制模块6；
25.具体地，电源模块1，用于通过太阳能、市电和蓄电池dc2进行并网供电，用于对太阳能、市电和蓄电池dc2输出的电能进行调压处理并输出直流电；
26.电压电流采样模块2，所述电压电流采样模块2的输入端连接所述逆变模块3的第一输出端，用于检测电源模块1输出电能的电压电流情况并输出电压电流信号；
27.逆变模块3，所述逆变模块3的输入端连接所述电源模块1的输出端，用于将电源模块1输出的直流电转换为交流电并进行滤波处理；
28.温度检测模块4，用于检测所述焊接变压器控制模块6工作时的温度情况并输出温度信号；
29.主控制模块5，所述主控制模块5的第一接收端和第二接收端分别连接所述电压电
流采样模块2和温度检测模块4的输出端，用于接收并处理所述电压电流信号和温度信号，所述主控制模块5的输出端分别连接所述电源模块1和逆变模块3的控制端，用于输出驱动信号并控制电源模块1和逆变模块3工作；
30.焊接变压器控制模块6，所述焊接变压器控制模块6的输入端连接所述逆变模块3的第二输出端，用于控制焊接变压器的工作。
31.进一步地，所述电源模块1包括市电供电单元101、蓄电池供电单元102和太阳能供电单元103；
32.具体地，市电供电单元101，用于将市电进行ac-dc变换；
33.蓄电池供电单元102，用于通过蓄电池dc2提供电能并进行dc-dc变换，用于为蓄电池dc2进行充电；
34.太阳能供电单元103，用于将太阳能转换为电能并进行dc-dc变换；所述太阳能供电单元103的输出端、市电供电单元101的输出端和蓄电池供电单元102的输出端均连接所述逆变模块3的输入端，太阳能供电单元103的控制端、市电供电单元101的控制端和蓄电池供电单元102的控制端均连接主控制模块5的驱动端。
35.在具体实施例中，上述电源模块1可采用太阳能电池板dc1供电的方式将太阳能转换为电能，并配合双升压（boost）电路进行电压变换，还采用市电供电配合电源功率因数矫正器的方式实现电压的变换和调试，还采用蓄电池dc2配合升压-降压（boost-buck）电路进行蓄电池dc2的充放电处理；上述电压电流采样模块2可采用电流互感器的方式检测所述逆变模块3输出电压电流参数，在此不做赘述；上述逆变模块3可采用三相逆变器u5和lc滤波器u6进行电能的逆变和滤波，在此不做赘述；上述温度检测模块4可采用温度开关的方式检测上述焊接逆变器控制模块的温度情况，在此不做赘述；上述主控制模块5可采用数字信号处理器（dsp）进行信号的接收和处理，并通过内部软件系统分析控制该焊接设备逆变装置的工作；上述焊接变压器控制模块6采用继电器触点的方式控制焊接变压器的工作。
36.实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图3，在本实用新型所述的一种焊接设备逆变装置的一个具体实施例中，所述市电供电单元101包括市压ac、第一电容c1、第一电感l1、第二电容c2、第二电感l2、第一开关管g1、第二开关管g2、第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第三电容c3和第五二极管d5；
37.具体地，市压ac的一端连接第一电容c1的一端和第一电感l1的一端，市压ac的另一端连接第一电容c1的另一端、第二电容c2的一端、第三二极管d3的阳极和第四二极管d4的阴极，第一电感l1的另一端连接第二电容c2的另一端和第二电感l2的一端，第二电感l2的另一端连接第一开关管g1的的发射极、第一二极管d1的阳极、第二二极管d2的阴极和第二开关管g2的集电极，第一开关管g1的集电极连接第一二极管d1的阴极、第二二极管d2的阴极、第三电容c3的一端和第五二极管d5的阳极，第二开关管g2的发射极连接第二二极管d2的阳极、第四二极管d4的阳极和第三电容c3的另一端。
38.进一步地，所述蓄电池供电单元102包括蓄电池dc2、第四电容c4、第三电感l3、第四开关管g4、第三开关管g3和第五电容c5；
39.具体地，蓄电池dc2的一端连接第四电容c4的一端和第三电感l3的一端，第三电感l3的一端连接第四开关管g4的发射极和第三开关管g3的集电极，蓄电池dc2的另一端连接第四电容c4的另一端、第三开关管g3的发射极和第五电容c5的一端，第五电容c5的另一端
连接第四开关管g4的集电极。
40.进一步地，所述主控制模块5包括第一控制器u1、第一驱动器u2、第二驱动器u3和第三驱动器u4；
41.具体地，第一控制器u1的第一驱动端和第二驱动端分别通过第一驱动器u2连接第一开关管g1的栅极和第二开关管g2的栅极，第一控制器u1的第三驱动端和第四驱动端分别通过第二驱动器u3连接第三开关管g3的栅极和第四二开关管的栅极，第一控制器u1的第五驱动端和第六驱动端分别通过第三驱动器u4连接第五开关管g5的栅极和第六开关管g6的栅极。
42.进一步地，所述逆变模块3包括第六电容c6、三相逆变器u5和lc滤波器u6；
43.具体地，三相逆变器u5的第一输入端连接第六电容c6的一端、第四开关管g4的集电极、第五二极管d5的阴极和第九二极管d9的阴极，三相逆变器u5的第二输入端连接第六电容c6的另一端、第三开关管g3的发射极和第二开关管g2的发射极，三相逆变器u5的输出端连接lc滤波器u6的输入端。
44.进一步地，所述焊接变压器控制模块6包括第一焊接变压器j1、第二焊接变压器j2、第一触点开关k1和第二触点开关k2；
45.具体地，第一焊接变压器j1的第一输入端和第二输出端通过第一触点开关k1分别连接lc滤波器u6的第一输出端和第二输出端，第二焊接变压器j2的第一输入端和第二输出端通过第二触点开关k2分别连接lc滤波器u6的第二输出端和第三输出端。
46.在具体实施例中，上述第一开关管g1、第二开关管g2、第三开关管g3和第四开关管g4可选用绝缘栅双极型晶体管（igbt），通过专门的驱动器进行控制，其中第一开关管g1、第二开关管g2、第一二极管d1到第四二极管d4组成开关整流器，通过控制第一开关管g1的和第二开关管g2的导通校正电源的功率因素，第三开关管g3和第四开关管g4配合第三电感l3和第四电容c4组成boost-buck电路；上述第一驱动器u2和第二驱动器u3可选用hl402b驱动器驱动igbt工作；上述第一控制器u1可选用tm320f28335数字信号处理器进行信号的接收和计算，并控制开关管的工作；上述第一触点开关k1和第二触点开关k2均可选用双刀双掷开关。
47.实施例3：在实施例2的基础上，请参阅图4，在本实用新型所述的一种焊接设备逆变装置的一个具体实施例中，所述太阳能供电单元103包括太阳能电池板dc1、第六二极管d6、第七电容c7、第四电感l4、第五电感l5、第七二极管d7、第八二极管d8、第五开关管g5、第六开关管g6、第八电容c8和第九二极管d9；
48.具体地，太阳能电池板dc1的一端通过第六二极管d6的阳极连接第七电容c7的一端、第四电感l4的一端和第五电感l5的一端，太阳能电池板dc1的另一端连接第七电容c7、第五开关管g5的发射极、第六开关管g6的发射极和第八电容c8的一端，第四电感l4的另一端连接第六开关管g6的集电极和第七二极管d7的阳极，第五电感l5的另一端连接第五开关管g5的集电极和第五电感l5的阳极，第四电感l4的阴极和第五电感l5的阴极连接第八电容c8的另一端和第九二极管d9的阳极。
49.在具体实施例中，上述第七电容c7、第四电感l4、第五电感l5、第五开关管g5、第六开关管g6、第七二极管d7和第八二极管d8组成双boost电路；上述第五开关管g5和第六开关管g6均采用igbt，并通过第一控制器u1配合mppt算法交替控制，实现太阳能的高效率利用
并提高电路的安全性；上述第三驱动器u4可选用hl402b驱动器；上述第九二极管d9防止电能倒流。
50.在本实用新型实施例中，电源模块1通过太阳供电单元、市电供电单元101和蓄电池供电单元102并网供电，并且当太阳供电单元和市电供电单元101达到一定值后，将一部分的直流电经过boost-buck电路传输给蓄电池dc2供电模块储存，另一部分则通过逆变模块3进行逆变和滤波，最终将输出的电能传输给焊接变压器控制模块6，电压电流采样模块2检测逆变模块3输出的电压电流信号，温度检测模块4检测焊接变压器控制模块6的工作温度，并由主控制模块5进行接收分析和处理，通过主控制模块5内部软件系统计算输出相应的控制信号驱动电源模块1和逆变模块3的工作；其中，在电源模块1中，太阳能电池板dc1通过双boost电路输出处理后的电能，双boost电路由第一控制器u1配合mppt算法控制，市电通过高压滤波器和开关整流器进行电压处理，蓄电池dc2利用boost-buck电路实现充放电功能，处理后的电压都将通过逆变器和lc滤波器u6处理并输出，在焊机变压器控制模块中，通过第一触点开关k1和第二触点开关k2分别控制焊接变压器的工作，实现多焊接机工作的目的。
51.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
52.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。