专利名称：智能不间断逆变电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于逆变电源技术领域，具体涉及一种智能不间断逆变电源装置。
技术背景目前的蓄电池逆变电源装置存在输出功率小，功率不可调、电量损耗大、持续供电时间较短等诸多问题，如中国专利公布了一种专利号为95239217.8的家用应急电源，包括一个蓄电池、充电电路、逆变电路，这种家用应急电源只能提供较小功率输出作照明电灯、小型风扇等耗电较小的电器用，或者连接电脑作UPS短时间的供电用，当外部电网忽然断电时起到家庭应急作用。虽然这种电源装置在一定程度上方便了人们的日常生活，但是因为采用单蓄电池蓄能，逆变电路无反馈电路及补偿电路，不能提供较长时间的持续供电，存在输出功率较小、功率不可调，电能利用率较低的问题。本实用新型主要针对目前的逆变电源装置所存在的问题所做的一项新的设计。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种在外部电网没电的状态下通过蓄电池储能电源经逆变电路能长时间持续供电，保证较大功率输出、以及节能的智能不间断逆变电源装置。
本实用新型的目的是这样实现的智能不间断逆变电源装置，包括蓄能电路和逆变电路，其特征在于它由正弦波信号发生器(B)、蓄电池组控制电路(C)、蓄电池充、放电保护电路(D)、开关电路组(E)，逆变变压器(F)及负载反馈电路(G)组成正弦波组合逆变电路并由负载反馈自动控制逆变功率的闭环电路，正弦波信号发生器(B)与蓄电池充、放电保护电路(D)电连接，蓄电池组控制电路(C)与蓄电池充、放电保护电路(D)电连接，正弦波信号发生器(B)分别与开关电路组(E)及负载反馈电路(G)电连接，开关电路组(E)与逆变变压器(F)电连接，逆变变压器(F)与负载反馈电路(G)电连接。
所述正弦波信号发生器(B)，由集成运算放大器(μA 741)ICea1组成正弦波信号发生器，工作电源正极连接ICea1的引脚7，工作电源负极连接ICea1的引脚4、电阻Re5、Re6、电位器Re2的一端，电位器Re2的另一端及可调端连接电阻Re3的一端，电阻Re3的另一端连接ICea1的引脚2、电阻Re4的一端，电阻Re4的另一端连接ICea1的引脚6、电容器Ce2的一端、二极管DV3阳极、DV4阴极作输出端正弦全波Cq，电容器Ce1的另一端连接电阻Re5的另一端、ICea1的引脚3、电阻Re7的一端，电阻Re7的另一端连接二极管DV2阳极、DV1阴极及电容器Ce2的另一端，二极管DV2阴极连接DV1阳极及电阻Re6的另一端，二极管DV3阳极作输出端正向正弦半波Ca、二极管DV4阴极作输出端反向正弦半波Cb的结构。
所述蓄电池组及控制电路(C)采用开关触点电流大于蓄电池电流的(直流)接触器(或多个继电器并联使用)，控制每个蓄电池串联组的充、放电的工作状态，串联蓄电池组的正极连接多开关组接触器的开关组常闭的一端，另一端连接一个双开关组的输入端接触器Jd9常开点，并连接一个二极管Dz1的阴极，二极管Dz1的阳极连接整流电路输出正端，当继电器Je1-Jen受控制闭合时，作分別对蓄电池的对应充电，当输入端接触器受控制分別闭合时，切断外部电源；输入端接触器Jd9另一常开端联接自动检索蓄电池充、放电保护系统中电阻Rd2的一端和Rd1与Icd6管脚6的连接点；蓄电池组及控制电路电压信号VK1、VK2、VK3分别与自动检索蓄电池充、放电保护电路(D)的三个电压比较器BJ1、BJ2、BJ3电连接。
所述自动检索蓄电池充、放电保护电路(D)，其正弦波信号发生器的Cq连接检波二极管Dd1的阳极；由与非门ICd6(CD4011B)f12、f13、f14、检波二极管Dd1、电阻Rd1、Rd2、电容Cd1组成的延时电路，循环计数器ICd7(CD4020B)和串联在工作电源正极上的继电器Jd11及驱动ICd3、ICd4(ULN2003或小型继电器)、达林顿管ICd7(MC1413)中A、B、C、电阻Rd3、Rd4、Rd5、RV3、RV2、RV1检波二极管Dd4、Dd3、Dd2组成三个电压比较电路的结构，对蓄电池组控制电路(C)中接触器Jd1---Jdn的工作状态进行控制，由连接在蓄电池组电路中的电压反馈点VK3，经Icd8中的A使继电器Jd11工作，导通循环计数器ICd7工作电源，正弦波信号发生器的半波信号经延时电路推动循环计数器ICd7的开环控制电路，当外部充电路经整流电路的输入端正极反馈点起动电压VK3有电压时，ICd8的信号经驱动ICd3、ICd4使继电器Jd11连接ICd7的工作电源，ICd7开始定时循环，蓄电池组电路中接触器Jd1-Jdn自动分別检索蓄电池充电，反馈点VK1经ICd9中B鉴别充电时蓄电池的电压，反馈点VK1电压大于29V时，ICd9中B使蓄电池组电路中Jd9闭合，切断充电电源的连接停止充电，Jd9的另一组常闭端同时使电阻Rd1减小阻值，加速计数器循环下一个蓄电池充电，依次循环工作，使蓄电池补充至保持充足的电量，反馈点起动电压VK3无电压或小于20V时，继电器Jd11切断计数器ICd7工作电源，计数器ICd7停止输出自动检索控制信号，蓄电池组电路中接触器Jd1---Jd5无动作，停止蓄电池充电控制，蓄电池组输出端反馈点VK2小于18V时，经ICd10中的C控制根据权利要求1所述的开关电路组(E)中保护继电器Jd10断开控制继电器组Je1-Jen的电源回路，逆变电源停止工作，使蓄电池使用寿命长久。
所述的开关电路组(E)，其正弦波信号发生器(B)的Ca、Cb两个反向信号连接两个单路开关电路预起动组(EK)的结构和多个由小型双组开关的继电器(或两只光耦合的开关组)控制的相同于预起动组(EK)控制组(K1-Kn)的结构，单路开关电路由Ca脉冲信号经输入端电阻R1、场效应开关管G1，二极管D1、D2及电阻R2保护连接的结构组成，另一路开关电路，由Cb脉冲信号经输入端电阻R3、场效应开关管G2，二极管D3、D4及电阻R4保护连接的结构组成，EK为预起动逆变开关组工作电流小于200mA，预起动组EK将28V的直流电压以极性交替加到变压器侧的N1、N2，其电路，一个控制组由一个双组开关的继电器控制两个开关电路，多个继电器线圈引脚的一端作控制点DT1-DTn，另一端经保护电路继电器Jd10的常开端和Jd12常闭端及Jd13常闭端连在电源正极、电容器Ce1、Ce2起延时作用，继电器的双组开关分别控制信号Ca、Cb与控制组K1-Kn的工作；控制组中K1的场效应开关管输出端作Qe11、Qe12，连接组合变压器的N11、N12中心抽头引脚的工作线圈两边引脚，当根据权利要求1所述的负载反馈电路(G)控制点DT1-DTn有信号控制时，控制组将28V的直流电压以极性交替加到变压器侧的N11、N12；开关电路同步工作的结构，由多个控制组并联组合成大功率开关的电路组，改变控制组的控制点DT1-DTn，使开关的电路工作组数改变，其变压器工作线圈组数改变，等于改变了组合逆变变压器的逆变时的功率，完成在额定电流的开关逆变组合，当有市电时继电器Jd13切断控制继电器的工作电源，使装置停止逆变的结构。
所述的逆变变压器(F)，由多组低压线圈初级绕组和一组高压线圈次级绕组构成，其中一组低压线圈用尽量小直径漆包线绕制成中心抽引脚、两边引脚相对中心引脚内阻相等作为预起动线圈，其工作电流尽量小，其它组的初级绕组漆包线绕制成中心抽引脚、两边引脚相对中心引脚内阻相等，额定工作电流(约10A)的N11、N12至Nn1、Nn2工作线圈组组成；由一组用漆包线绕制成与工作线圈组耦合时额定电压220V的次级组，并利用其中一个端口安装互感器，变压器的次级组分別连接继电器JKV2，当有市电时闭合切断与次级绕组，由市电向负载供应，继电器JKV3同时工作使装置逆变停止的结构。
所述的负载反馈电路(G)，由互感器的感应信号引出线，一引脚连接电平电路(LM3914)ICd1引脚2、电平电路(LM3914)ICd2引脚2、电阻Rd3、电阻Rd6的一引脚和工作电源负极，另一引脚连接电阻Rd1、Rd4的一引脚、电阻Rd1的另一引脚连接ICd2引脚5，电阻Rd4的另一引脚连接电平电路ICd1引脚5，电阻Rd3的另一引脚连接电阻Rd2的一引脚和ICd2引脚8，电阻Rd6的另一引脚连接电阻Rd5的一引脚和ICd1引脚8，电阻Rd2的另一引脚连接ICd2引脚6、7，电阻Rd5的另一引脚连接ICd1引脚6、7，工作电源正极连接ICd1引脚3和ICd2引脚3，ICd2引脚1作输出DT1，ICd2引脚18作输出DT2，至ICd2引脚10作输出DT10，ICd1引脚1作输出DT11，ICd1引脚18作输出DT12，至ICd1引脚10作输出DTn+1，DTn+1作超负载保护控制端，可并联更多的电平电路(LM3914)及电阻使输出DTn-DTn+1的结构。
本实用新型的积极效果由正弦波信号发生器，蓄电池组控制电路，自动检索蓄电池充、放电保护电路连接的自动闭环控制电路结构，具有蓄储高容量电量，自动充放电及过电压、欠电压保护。逆变电路由正弦波信号发生器、开关电路组、逆变变压器、负载反馈电路连接构成的负载自动闭环控制逆变功率电路结构，实现输出功率自动调整，可提供较大功率的输出，满足大功率电器在外部电网断电的情况下能正常工作。开关电路组预起动开关组工作方式及采用正弦波的驱动逆变，可有效减小谐波及电能的损耗，提高电能的利用。
图1本实用新型智能逆变电源装置的电原理框图；图2本实用新型智能逆变电源装置实施例的电路图。
具体施实例1.正弦波信号发生器本实用新型的正弦波信号发生器(工频信号发生器)如图2-B所示，由集成运算放大器(μA 741)ICea1为主组成正弦波信号发生器，工作电源正极连接ICea1的引脚7，工作电源负极连接ICea1的引脚4、电阻Re5、Re6、电位器Re2的一端，电位器Re2的两端连接电阻Re3的一端，电阻Re3的另一端连接ICea1的引脚2、电阻Re4的一端，电阻Re4的另一端连接ICea1的引脚6、电容器Ce2的一端、二极管DV3阳极、DV4阴极作输出端正弦全波Cq，电容器Ce1的另一端连接电阻Re5的另一端、ICea1的引脚3、电阻Re7的一端，电阻Re7的另一端连接二极管DV2阳极、DV1阴极，电容器Ce2的另一端，二极管DV2阴极连接DV1阳极、电阻Re6的另一端，二极管DV3阳极作输出端正向正弦半波Ca、二极管DV4阴极作输出端反向正弦半波Cb，調整电位器Re2的阻值可改善输出波形，調整电容器Ce1、Ce2或电阻Re5、Re7的值，可得到工频50hz的正弦波信号。
2.蓄电池组控制电路本实用新型的蓄电池组控制电路如图2-C所示，用开关触点电流大于蓄电池电流的(直流)接触器，控制每个蓄电池串联组的充、放电的工作状态，串联蓄电池组的正极连接多开关组接触器的开关组常闭的一端，另一端连接一个双开关组的输入端接触器常开点作，并连接一个二极管的阴极，二极管的阳极连接桥式整流的输出正端，桥式整流的输出负端连接蓄电池组的负极，桥式整流的输入端连接外部电源输人导线，当接触器受控制闭合时，作分別对蓄电池的对应充电，当输入端接触器Jd9受控制分別闭合时，切断外部电源，在桥式整流的输出正端点、输入端接触器和所有多开关组接触器的开关组常开点并联常开点使用以保证触点通过大电流、电源的输出正端点分別各电压反馈点控制，输入端继电器另一常开端串联自动检索蓄电池充、放电保护系统中电阻Rd2的一端和Rd1与Icd6管脚6的连接点，本实例采用14V/150AH的免修蓄电池10个，每2个蓄电池串联成1组能提供最大功率为电压28V、电流150A，5组的总蓄电能提供功率21KW，充电工作时，只有4组输出其功率16.8KW。
3.自动检索蓄电池充、放电保护电路如图2-D所示，由正弦波信号发生器的Cq连接检波二极管Dd1的阳极，其阴极连接与非门ICd6(CH2009)f12引脚2，f12引脚1连接f14引脚8及循环计数器ICd7(CD4020B或CD4017B等)的(CLK)引脚10，f12引脚3连接f13引脚4、引脚5和f14引脚9，f13引脚6连接电阻Rd1的一端，电阻Rd1的另端接中间端连接电容Cd1的一端和f14引脚10，电容Cd1的另端连接电源地，Icd7(CD4020B)的引脚8、11连接电源地，引脚16连接继电器Jd11常开组的一端，常开点的一端连接工作电源正，ICd7的Q0--Q4连接驱动ICd3(ULN2003或小型继电器)、ICd4引脚Y0--Y4，ICd3、ICd4引脚CK0--CK4分別连接蓄电池组及控制电路(C)中接触器Jd1---Jd5线圈的一端，接触器Jd1---Jd5线圈的另一端连接工作电源正极，蓄电池组及控制电路中反馈点VK1连接二极管Dd2的阳极，二极管Dd2的阴极连接电阻RV1的一端，RV1的另端连接达林顿管Icd9(MC1413)中B引脚2，达林顿管Icd9中B引脚14连接电阻Rd5的一端，Rd5的另一端连接驱动ICd3(ULN2003或小型继电器)、ICd4引脚Y9，驱动ICd3、ICd4引脚CK9连接蓄电池组控制电路中接触器Jd9线圈的一端，线圈的另一端连接工作电源正极，蓄电池组及控制电路(C)中反馈点VK2连接二极管Dd3的阳极，二极管Dd3的阴极连接电阻RV2的一端，RV2的另端连接Ic d10(MC1413)中C引脚3，ICd8中C引脚15连接电阻Rd4的一端，Rd4的另一端连接驱动ICd3(ULN2003)、ICd4引脚Y10，驱动ICd3、ICd4引脚CK10连接开关电路组中继电器Jd10线圈的一端，线圈的另一端连接工作电源正极，蓄电池组及控制电路(C)中反馈点VK3连接电阻RV3的一端，RV3的另端连接二极管Dd4的阳极，二极管Dd4的阴极连接Icd8(MC1413)中A引脚1，Icd8中B引脚16连接电阻Rd3的一端，Rd3的另一端连接驱动ICd3(ULN2003)、ICd4引脚Y11，驱动ICd3、ICd4引脚CK11连接继电器Jd11线圈的一端，Jd11线圈的另一端连接工作电源正极的结构。由与非门ICd6(CD4011B)f12、f13、f14、检波二极管Dd1、电阻Rd1、Rd2、电容Cd1组的延时电路，循环计数器ICd7(CD4020B)和串联在工作电源正极上的继电器Jd11及驱动ICd3、ICd4(ULN2003或小型继电器)、达林顿管ICd7(MC1413)中A、B、C、电阻Rd3、Rd4、Rd5、RV3、RV2、RV1检波二极管Dd4、Dd3、Dd2组成三个电压比较电路的结构，对蓄电池组控制电路中接触器Jd1---Jd5控制的工作状态，由连接在蓄电池组电路中的电压反馈点VK3，经Icd8中的A使继电器Jd11工作，导通循环计数器ICd7工作电源，正弦波信号发生器的半波信号经延时电路推动循环计数器ICd7的开环控制电路，当外部充电路经桥式整流的输入端正极反馈点起动电压VK3有电压时，ICd8的信号经驱动ICd3、ICd4使继电器Jd11连接ICd7的工作电源ICd7开始定时循环，蓄电池组电路中接触器Jd1---Jd5自动分別检索蓄电池充电，反馈点VK1经Icd9中B鉴别充电时蓄电池的电压，反馈点VK1电压大于29V时，Icd9中B使蓄电池组电路中Jd9闭合，切断充电电源的连接停止充电，Jd9的另一组常闭端同时使电阻Rd1减小阻值，加速计数器循环下一个蓄电池充电，依次循环工作，使蓄电池补充至保持充足的电量，反馈点起动电压VK3无电压或小于20V时，继电器Jd11切断计数器ICd7工作电源，计数器ICd7停止输出自动检索控制信号，蓄电池组电路中接触器Jd1---Jd5无动作，停止蓄电池充电控制，蓄电池组输出端反馈点VK2小于18V时，经Icd10中的C控制开关电路组(E)中保护继电器Jd10断开控制继电器组Je1-Jen的电源回路，逆变电源停止工作，使蓄电池使用寿命长久，反馈点VK1、VK2、VK3比较电路自动闭环控制电路的结构，外部充电电源分高电压(市电220V)、低电压两路输入并由低压端有电能时继电器JLV1控制高电压的工作状态的结构。
4.开关电路组本实用新型的开关电路组如图2-E所示，由正弦波信号发生器的Ca、Cb两个反向信号，Ca、Cb两个反向信号连接两个单路开关电路的预起动组(EK)的结构和多个由小型双组开关的继电器(或两只光耦合的开关组)控制的相同于预起动组(EK)控制组(K1-Kn)的结构，单路开关电路由Ca脉冲信号经输入端电阻R1、场效应开关管G1，二极管D1、D2及电阻R2保护连接的结构组成，另一路开关电路，由Cb脉冲信号经输入端电阻R3、场效应开关管G2，二极管D3、D4及电阻R4保护连接的结构组成，EK为预起动逆变开关组工作电流小于200mA，预起动组EK将28V的直流电压以极性交替加到变压器侧的N1、N2，其电路，一个控制组由一个双组开关的继电器控制两个开关电路，多个继电器线圈引脚的一端作控制点DT1-DTn，另一端经保护电路继电器Jd10的常开端和Jd12常闭端连在电源正极、电容器Ce1、Ce2起延时作用，继电器的双组开关分別控制信号Ca、Cb与控制组K1-Kn的工作。控制组中K1的场效应开关管输出端作Qe11、Qe12，连接组合变压器的N11、N12中心抽头引脚的工作线圈两边引脚，当负载反馈电路(G)控制点DT1-DTn有信号控制时，控制组将28V的直流电压以极性交替加到变压器侧的N11、N12，开关电路同步工作的结构，由多个控制组并联成为组合大功率开关的电路组，改变控制组的控制点DT1-DTn，使开关的电路工作组数改变，其变压器工作线圈组数改变，等于了改变组合逆变变压器的逆变时的功率，完成在额定电流的开关逆变组合，控制点DT1-DTn，由负载反馈信号放大电路控制，当信号控制点改变时，控制组的随之改变，如DT1-DT5同时都有信号时有4个控制组同时工作，改变控制组，等于了改变组合逆变变压器的逆变时的功率，完成在额定电流的逆变组合，使在大功率开关逆变工作时，单个开关管的工作电流减小，开关管不容易损坏，越多组开关电路组合同时工作时，使逆变功率越大，完成大功率开关电路智能化的组合，当有市电时继电器Jd13切断控制继电器的工作电源，使装置停止逆变，变压器的输出电压指定(220V)时，在负载反馈电路控制下，按逆变变压器的输出电流感应信号(负载功率的变化)自动完成控制组与变压器的组合量，得到逆变时所需功率的控制，又起到了稳压作用。当DTn+1有控制时，Jd12闭合时切断控制继电器Je1-Jen的所有并联点的工作电源，使开关管同时停止工作，使在逆变额定功率超载得到保护，以上所述多组开关电路组合后，由于给予控制极DT1-DTn不同的控制信号，因此令各个开关电路按需工作，输出一组或多组波形相同、相位相反的额定电流(最大输出功率为5千瓦时，控制组单组逆变功率是250W，控制组数是20组)，可改变控制组单组逆变功率和组数，逆变时负载功率的跳变幅度的大小。
5.逆变变压器本实用新型的逆变变压器结构与工作原理，结构如图2-F所示，磁性材料制成的E形结构框架中的线圈绕组分为低压线圈N为初级绕组和高压线圈为次级绕组，初级绕组由一组用小直径漆包线绕制成工作电流为小于200mA、工作电压为28V预起动线圈N1、N2。以及多组用漆包线绕制成工作电流为小于10A、工作电压为28V逆变时功率相等的工作线圈组成Nn1--Nn2，次级绕组由一组用漆包线绕制而成，最大输出逆变功率5千瓦，其电流为大于25A、电压为单相220V，并利用其中一个端口安装互感器LBg(可以绕制3组单组220V组成Y接法三相四线变压器，组成380V三相四线电源)，初级绕组上的所有中心抽头与电源相连，其中预起动线圈的两个端口分別与开关电路中的预起动组相连，正弦波信号发生器的Ca、Cb信号控制开关电路中的场效应开关管交替工作，产生电磁场，使次级线圈上产生一定的、不间断的微弱电流，经互感器反馈出信号，工作线圈的两个端口分別与组合开关电路组的一组开关管相连，改变开关电路组的控制极的状态，等于改变工作线圈的组合(最大输出功率为5千瓦时，1组预起动线圈N1、N2电压是28V、电流是160mA和20组工作线圈组成N11--N12至N211--N212，单组的工作电压28V、电流是9A、耗电功率25W)，次级绕组两个端口分別相连继电器JKV2，当有市电时闭合切断与次级绕组，由市电向负载供应，继电器JKV3同时工作使逆变停止。
6.负载反馈电路本实用新型的负载反馈电路如图2-G所示，由互感器的感应信号引出线，一引脚连接电平电路(LM3914)ICd1引脚2、电平电路(LM3914)ICd2引脚2、电阻Rd3、电阻Rd6的一引脚和工作电源负极，另一引脚连接电阻Rd1、Rd4的一引脚、电阻Rd1的另一引脚连接ICd2引脚5，电阻Rd4的另一引脚连接电平电路ICd1引脚5，电阻Rd3的另一引脚连接电阻Rd2的一引脚和ICd2引脚8，电阻Rd6的另一引脚连接电阻Rd5的一引脚和ICd1引脚8，电阻Rd2的另一引脚连接ICd2引脚6、7，电阻Rd5的另一引脚连接ICd1引脚6、7，工作电源正极连接ICd1引脚3和ICd2引脚3，ICd2引脚1作输出DT1，ICd2引脚18作输出DT2，至ICd2引脚10作输出DT10，ICd1引脚1作输出DT11，ICd1引脚18作输出DT12，至ICd1引脚10作输出DTn+1，DTn+1作超负载保护控制端，可并联更多的电平电路(LM3914)及电阻使输出DTn-DTn+1的结构，当变压器负载越大时，次级的回路电流增大，互感器LB的信号越強，，输出极DT1-DTn+1的极数越多，负载减少时，次级的回路电流减小，互感器LB的信号减弱，输出极DT1-DTn+1的极数越少。输出极DT1-DTn+1连接组合开关电路组的控制组控制点，并控制电路组工作组合量，组合开关电路组中的控制组输出端连接组合逆变器，从而在短时间内得到初级逆变功率增加或减少、分流或组合，使变压器负载端电压稳定、电流不同的逆变电源，起到了负载智能化反馈自动控制，按负载的用电量决定逆变电源的逆变功率和逆变时蓄电池的耗电量，使蓄电池在逆变器的工作中减小损耗，逆变工作时间更久，提高了逆变效率，当负载要求超过系统额定功率时，通过负载信号反馈控制电路控制的末组DTn+1，由继电器Jd12控制开关电路组的继电器组，断开电源连接，使组合逆变变压器工作线圈停止逆变工作，自动停止变压器的大功率输出，启动电流不变，减少负载后又自动供电，起到超负荷保护作用，当减小负载时，开始自动逆变工作，(输出功率为5千瓦时，负载信号反馈控制电路控制输出极为DT1--DT19，DT21是超负荷保护输出极)，正弦波信号发生器输出正弦波信号连接自动控制组合开关电路组，由逆变的预起动开始逆变，，当有负载连接而产生回路电流时，互感器的作用，互感器连接负载反馈电路，然后由负载反馈电路智能化与开关电路组的闭环控制，令其产生波形相同、相位相反的额定电流组，输送到组合逆变器组，按负载的用电量分配开关电路的组合，改变逆变电源的逆变功率，从而得到负载改变时，电压稳定、电流不同的逆变电源，起到了负载自动控制作用和逆变额定功率超载保护.
从而装置运作的过程中，逆变的预起动方式，使逆变电源的逆变功率，按用电设备所需的功率，在逆变额定功率内智能化自动供电，完成装置的整个智能化控制运作的过程。很大地减少了在逆变时对蓄存电源的消耗，增加蓄存电组数和控制电路可使装置连续使用的工作时间延长，当有外部市电电源时自动控制装置输出的装置，本实用新型正弦波的驱动逆变，可减小谐波，逆变效率高、在逆变输出大功率、效率高，智能化全自动控制各部分的工作状态、连续使用的工作时间长，额定电压稳定、安全、保护功能齐全、投资少、成本低、维护方便等。
权利要求1.智能不间断逆变电源装置，包括蓄能电路和逆变电路，其特征在于它由正弦波信号发生器(B)、蓄电池组控制电路(C)、蓄电池充、放电保护电路(D)、开关电路组(E)，逆变变压器(F)及负载反馈电路(G)组成正弦波组合逆变电路并由负载反馈自动控制逆变功率的闭环电路，正弦波信号发生器(B)与蓄电池充、放电保护电路(D)电连接，蓄电池组控制电路(C)与蓄电池充、放电保护电路(D)电连接，正弦波信号发生器(B)分别与开关电路组(E)及负载反馈电路(G)电连接，开关电路组(E)与逆变变压器(F)电连接，逆变变压器(F)与负载反馈电路(G)电连接。
2.根据权利要求1所述的智能不间断逆变电源装置，其特征在于所述正弦波信号发生器(B)，由集成运算放大器(μA 741)ICea1组成正弦波信号发生器，工作电源正极连接ICea1的引脚7，工作电源负极连接ICea1的引脚4、电阻Re5、Re6、电位器Re2的一端，电位器Re2的另一端及可调端连接电阻Re3的一端，电阻Re3的另一端连接ICea1的引脚2、电阻Re4的一端，电阻Re4的另一端连接ICea1的引脚6、电容器Ce2的一端、二极管DV3阳极、DV4阴极作输出端正弦全波Cq，电容器Ce1的另一端连接电阻Re5的另一端、ICea1的引脚3、电阻Re7的一端，电阻Re7的另一端连接二极管DV2阳极、DV1阴极及电容器Ce2的另一端，二极管DV2阴极连接DV1阳极及电阻Re6的另一端，二极管DV3阳极作输出端正向正弦半波Ca、二极管DV4阴极作输出端反向正弦半波Cb的结构。
3.根据权利要求1所述的智能不间断逆变电源装置，其特征在于所述蓄电池组及控制电路(C)采用开关触点电流大于蓄电池电流的直流接触器，或多个继电器并联使用，控制每个蓄电池串联组的充、放电的工作状态，串联蓄电池组的正极连接多开关组接触器的开关组常闭的一端，另一端连接一个双开关组的输入端接触器Jd9常开点，并连接一个二极管Dz1的阴极，二极管Dz1的阳极连接整流电路输出正端，当继电器Je1-Jen受控制闭合时，作分别对蓄电池的对应充电，当输入端接触器受控制分别闭合时，切断外部电源；输入端接触器Jd9另一常开端联接自动检索蓄电池充、放电保护系统中电阻Rd2的一端和Rd1与Icd6管脚6的连接点；蓄电池组及控制电路电压信号VK1、VK2、VK3分别与自动检索蓄电池充、放电保护电路(D)的三个电压比较器BJ1、BJ2、BJ3电连接。
4.根据权利要求1所述的智能不间断逆变电源装置，其特征在于所述自动检索蓄电池充、放电保护电路(D)，其正弦波信号发生器的Cq连接检波二极管Dd1的阳极；由与非门ICd6(CD4011B)f12、f13、f14、检波二极管Dd1、电阻Rd1、Rd2、电容Cd1组成的延时电路，循环计数器ICd7(CD4020B)和串联在工作电源正极上的继电器Jd11及驱动ICd3、ICd4ULN2003或小型继电器、达林顿管ICd7(MC1413)中A、B、C、电阻Rd3、Rd4、Rd5、RV3、RV2、RV1检波二极管Dd4、Dd3、Dd2组成三个电压比较电路的结构，对蓄电池组控制电路(C)中接触器Jd1---Jdn的工作状态进行控制，由连接在蓄电池组电路中的电压反馈点VK3，经Icd8中的A使继电器Jd11工作，导通循环计数器ICd7工作电源，正弦波信号发生器的半波信号经延时电路推动循环计数器ICd7的开环控制电路，当外部充电路经整流电路的输入端正极反馈点起动电压VK3有电压时，ICd8的信号经驱动ICd3、ICd4使继电器Jd11连接ICd7的工作电源，ICd7开始定时循环，蓄电池组电路中接触器Jd1-Jdn自动分别检索蓄电池充电，反馈点VK1经ICd9中B鉴别充电时蓄电池的电压，反馈点VK1电压大于29V时，ICd9中B使蓄电池组电路中Jd9闭合，切断充电电源的连接停止充电，Jd9的另一组常闭端同时使电阻Rd1减小阻值，加速计数器循环下一个蓄电池充电，依次循环工作，使蓄电池补充至保持充足的电量，反馈点起动电压VK3无电压或小于20V时，继电器Jd11切断计数器ICd7工作电源，计数器ICd7停止输出自动检索控制信号，蓄电池组电路中接触器Jd1---Jd5无动作，停止蓄电池充电控制，蓄电池组输出端反馈点VK2小于18V时，经ICd10中的C控制根据权利要求1所述的开关电路组(E)中保护继电器Jd10断开控制继电器组Je1-Jen的电源回路，逆变电源停止工作，使蓄电池使用寿命长久。
5.根据权利要求1所述的智能不间断逆变电源装置，其特征在于所述的开关电路组(E)，其正弦波信号发生器(B)的Ca、Cb两个反向信号连接两个单路开关电路预起动组(EK)的结构和多个由小型双组开关的继电器(或两只光耦合的开关组)控制的相同于预起动组(EK)控制组(K1-Kn)的结构，单路开关电路由Ca脉冲信号经输入端电阻R1、场效应开关管G1，二极管D1、D2及电阻R2保护连接的结构组成，另一路开关电路，由Cb脉冲信号经输入端电阻R3、场效应开关管G2，二极管D3、D4及电阻R4保护连接的结构组成，EK为预起动逆变开关组工作电流小于200mA，预起动组EK将28V的直流电压以极性交替加到变压器侧的N1、N2，其电路，一个控制组由一个双组开关的继电器控制两个开关电路，多个继电器线圈引脚的一端作控制点DT1-DTn，另一端经保护电路继电器Jd10的常开端和Jd12常闭端及Jd13常闭端连在电源正极、电容器Ce1、Ce2起延时作用，继电器的双组开关分别控制信号Ca、Cb与控制组K1-Kn的工作；控制组中K1的场效应开关管输出端作Qe11、Qe12，连接组合变压器的N11、N12中心抽头引脚的工作线圈两边引脚，当根据权利要求1所述的负载反馈电路(G)控制点DT1-DTn有信号控制时，控制组将28V的直流电压以极性交替加到变压器侧的N11、N12；开关电路同步工作的结构，由多个控制组并联组合成大功率开关的电路组，改变控制组的控制点DT1-DTn，使开关的电路工作组数改变，其变压器工作线圈组数改变，等于改变了组合逆变变压器的逆变时的功率，完成在额定电流的开关逆变组合，当有市电时继电器Jd13切断控制继电器的工作电源，使装置停止逆变的结构。
6.根据权利要求1所述的智能不间断逆变电源装置，其特征在于所述的逆变变压器(F)，由多组低压线圈初级绕组和一组高压线圈次级绕组构成，其中一组低压线圈用尽量小直径漆包线绕制成中心抽引脚、两边引脚相对中心引脚内阻相等作为预起动线圈，其工作电流尽量小，其它组的初级绕组漆包线绕制成中心抽引脚、两边引脚相对中心引脚内阻相等，额定工作电流约10A的N11、N12至Nn1、Nn2工作线圈组组成；由一组用漆包线绕制成与工作线圈组耦合时额定电压220V的次级组，并利用其中一个端口安装互感器，变压器的次级组分别连接继电器JKV2，当有市电时闭合切断与次级绕组，由市电向负载供应，继电器JKV3同时工作使装置逆变停止的结构。
7.根据权利要求1所述的智能不间断逆变电源装置，其特征在于所述的负载反馈电路(G)，由互感器的感应信号引出线，一引脚连接电平电路(LM3914)ICd1引脚2、电平电路(LM3914)ICd2引脚2、电阻Rd3、电阻Rd6的一引脚和工作电源负极，另一引脚连接电阻Rd1、Rd4的一引脚、电阻Rd1的另一引脚连接ICd2引脚5，电阻Rd4的另一引脚连接电平电路ICd1引脚5，电阻Rd3的另一引脚连接电阻Rd2的一引脚和ICd2引脚8，电阻Rd6的另一引脚连接电阻Rd5的一引脚和ICd1引脚8，电阻Rd2的另一引脚连接ICd2引脚6、7，电阻Rd5的另一引脚连接ICd1引脚6、7，工作电源正极连接ICd1引脚3和ICd2引脚3，ICd2引脚1作输出DT1，ICd2引脚18作输出DT2，至ICd2引脚10作输出DT10，ICd1引脚1作输出DT11，ICd1引脚18作输出DT12，至ICd1引脚10作输出DTn+1，DTn+1作超负载保护控制端，可并联更多的电平电路(LM3914)及电阻使输出DTn-DTn+1的结构。
专利摘要一种智能不间断逆变电源装置，包括蓄能电路和逆变电路，正弦波信号发生器、蓄电池组控制电路、蓄电池充、放电保护电路、开关电路组，逆变变压器及负载反馈电路组成正弦波组合逆变电路并由负载反馈自动控制逆变功率的闭环电路，正弦波信号发生器与蓄电池充、放电保护电路电连接，蓄电池组控制电路与蓄电池充、放电保护电路电连接，正弦波信号发生器分别与开关电路组及负载反馈电路电连接，开关电路组与逆变变压器电连接，逆变变压器与负载反馈电路电连接。具有蓄储高容量电量，自动充放电及过电压、欠电压保护；输出功率自动调整，可提供较大功率的输出，满足电器在外部电网断电的情况下能正常工作。
文档编号H02J7/34GK2854896SQ200520059618
公开日2007年1月3日 申请日期2005年6月10日 优先权日2005年6月10日
发明者李吉如 申请人:李吉如