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CN106602915B - 一种逆变装置的功率限制电路及逆变装置 - Google Patents

一种逆变装置的功率限制电路及逆变装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种逆变装置的功率限制电路及逆变装置，属于电源逆变技术领域。该功率限制电路包括：第一逻辑判断电路，用于将逆变电路的输入电流与第一预设电流阈值进行比较，当输入电流大于第一预设电流阈值时输出第一信号；分流电路，用于在接收到第一信号时分去逆变电路的部分输入电流；该分流电路包括分流电阻和第一可控开关，分流电阻与第一可控开关串联后与逆变电路的输入端并联，第一可控开关的控制端与第一逻辑判断电路的输出端连接，在接收到第一信号时控制第一可控开关导通。该电路使得逆变装置可以直接带载感性负载，省去了工频变压器，大大降低了逆变装置的质量，从而便于移动和携带。

Description

一种逆变装置的功率限制电路及逆变装置
技术领域
本发明涉及电源逆变技术领域，具体涉及一种逆变装置的功率限制电路及逆变装置。
背景技术
逆变电路可以将电能存储装置中存储的电能(直流)转换成交流电以给负载进行交流供电。公开号为CN203951381U的实用新型专利公开了一种车载逆变系统，如图1所示，其包括直流电源1、滤波电路2、Boost升压电路3、DC/DC升压电路4、DC/AC逆变电路5、交流滤波电路6、电压检测电路11和用于控制Boost升压电路3、DC/DC升压电路4以及DC/AC逆变电路5的控制器10。
由于感性负载(电机等)的启动电流很大(一般是额定电流的4-7倍)，所以启动功率也很大，远远大于逆变电路的额定功率，因此可能导致电路元器件的损坏。
现有技术中，为了解决上述问题，可以在DC/AC逆变电路5的输出端设置工频变压器，利用变压器在负载电流增加时输出电压降低的特性，以使得逆变电路可以带载感性负载。但是工频变压器体积大、重量大，不方便携带和搬运。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于利用储能电池中存储的直流电逆变为交流电给负载供电时，不适用于感性负载，而利用工频变压器来解决带载感性负载的问题时，又会导致供电装置的重量大，不便于移动和携带。
为此，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种逆变装置的功率限制电路，包括：
第一逻辑判断电路，用于将逆变装置中逆变电路的输入电流与第一预设电流阈值进行比较，当所述输入电流大于所述第一预设电流阈值时输出第一信号；
分流电路，用于在接收到所述第一信号时，分去所述逆变电路的部分输入电流；所述分流电路包括分流电阻和第一可控开关，所述分流电阻的第一端与所述第一可控开关的第一端连接，所述分流电阻的第二端与所述逆变电路的一个输入端连接，所述第一可控开关的第二端与所述逆变电路的另一个输入端连接，所述第一可控开关的控制端与所述第一逻辑判断电路的输出端连接，在接收到所述第一信号时控制所述第一可控开关导通。
可选地，所述第一可控开关的控制端还与逆变装置的处理器连接，用于在所述第一可控开关导通预设的时间段后断开所述第一可控开关。
可选地，该功率限制电路还包括：限流电路，包括第一限流电阻、第二限流电阻和第二可控开关，所述第一限流电阻串联在所述逆变电路的直流输入回路中，所述第二限流电阻的第一端与所述第二可控开关的第一端连接，所述第二限流电阻的第二端、所述第二可控开关的第二端分别与所述第一限流电阻的两端连接，所述第二可控开关的控制端与所述第一逻辑判断电路的输出端连接，在接收到所述第一信号时控制所述第二可控开关断开。
可选地，所述第一限流电阻包括至少两个相互并联的电阻；和/或所述第二限流电阻包括至少两个相互并联的电阻。
可选地，该功率限制电路还包括：电流采样电路，用于对逆变装置中逆变电路的输入电流进行采样；所述电流采样电路包括采样电阻，所述采样电阻串联在所述逆变电路的直流输入回路中。
可选地，所述采样电阻包括至少两个且相互并联的电阻。
可选地，所述第一逻辑判断电路包括比较器。
可选地，该功率限制电路还包括第二逻辑判断电路，用于将所述逆变电路的输入电流与第二预设电流阈值进行比较，当所述输入电流大于所述第二预设电流阈值时输出第二信号，所述第二预设电流阈值大于所述第一预设电流阈值；
所述第二逻辑判断电路的输出端与所述逆变装置的直流-直流变换电路的驱动电路连接，用于在输出所述第二信号时断开所述直流-直流变换电路并保持断开状态。
可选地，所述第二逻辑判断电路的输出端还与所述逆变电路的驱动电路连接，在输出所述第二信号时断开所述逆变电路。
可选地，该功率限制电路还包括输入功率限制电路，所述输入功率限制电路包括：输入电流采样电路、输入电压采样电路和加法器；
所述输入电流采样电路用于采集所述逆变装置的直流-直流变换电路的输入电流并转换为对应的电压信号；
所述输入电压采样电路用于采集所述逆变装置的直流-直流变换电路的输入电压；
所述加法器用于将所述输入电流采样电路输出的电压信号和所述输入电压采样电路输出的电压信号相加，以判断所述逆变装置的输入功率是否超过预设功率阈值；
所述加法器与所述逆变装置的直流-直流变换电路的驱动电路连接，用于当所述逆变装置的输入功率超过预设功率阈值时降低所述直流-直流变换电路的输出电压。
可选地，所述输入功率限制电路包括电压调整电路和电流调整电路，所述电压调整电路用于调整所述输入电压采样电路输出的电压信号大小，所述电流调整电路用于调整所述输入电流采样电路输出的电压信号大小。
一种逆变装置，包括串联的直流-直流变换电路和逆变电路，以及所述直流-直流变换电路的驱动电路和所述逆变电路的驱动电路，还包括用于控制所述直流-直流变换电路的驱动电路和所述逆变电路的驱动电路的处理器，还包括：上述功率限制电路。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明实施例提供的逆变装置的功率限制电路，设置了分流电阻R125，该分流电阻R125与逆变电路的输入端并联，且该分流电阻R125上串联了作为第一可控开关Q15的MOSFET管，该MOSFET管的栅极作为控制端与第一逻辑判断电路的输出端连接，当逆变电路的输入电流(直流回路电流)大于第一预设电流阈值时，MOSFET管闭合，分流电阻R125与逆变电路的直流输入回路并联，从而分去了部分电流，进而降低了逆变电路的输入功率。
2.本发明实施例提供的逆变装置的功率限制电路，还包括限流电路，包括第一限流电阻、第二限流电阻和第二可控开关，第一限流电阻串联在逆变电路的直流输入回路中，第二限流电阻的第一端与第二可控开关的第一端连接，第二限流电阻的第二端、第二可控开关的第二端分别与第一限流电阻的两端连接，第二可控开关的控制端与第一逻辑判断电路的输出端连接，用于当逆变电路的输入电流大于第一预设电流阈值时，控制第二可控开关断开。由于并联的电阻其等效电阻较小，所以其分压能力也较小，当电压一定时其限流能力也较小，在逆变电路的输入电流处于正常状态时，即小于第一预设电流阈值时，并联的第一限流电阻和第二限流电阻同时接通。而当逆变电路的直流输入电流(输入电流)大于第一预设电流阈值时，则断开第二可控开关以断开第二限流电阻，从而第一限流电阻上的压降增大，在逆变电路的输入电压不变或降低时逆变电路的输入电流相应降低。该限流电路在分流电路的基础上，进一步降低了逆变电路的输入电流，从而进一步降低了逆变电路的功率。
3.本发明实施例提供的逆变装置的功率限制电路，还包括第二逻辑判断电路，第二逻辑判断电路的输出端与逆变装置的直流-直流变换电路的驱动电路连接，用于当逆变电路的输入电流大于第二预设电流阈值时，断开直流-直流变换电路并保持断开状态。该第二逻辑判断电路的输出端还与逆变电路的驱动电路连接，当逆变电路的输入电流大于第二预设电流阈值时断开逆变电路并保持断开状态。该第二逻辑判断电路主要用于当电路短路时保护逆变装置以及负载电路。
4.本发明实施例提供的逆变装置的功率限制电路，由于不需要准确获取逆变装置的输入功率，仅需要判断其是否超过预设功率阈值，因此在逆变装置的输入电压波动不大的情况下可以通过采集逆变装置的输入电流和输入电压并利用加法器来估算逆变装置的输入功率。该方法电路结构简单、可靠性高。
5.本发明实施例提供的逆变装置，其可以带载启动电流远大于额定电流的感性负载，感性负载启动时，逆变电路的输出电流增大，逆变电路的输入端电流也相应增大，当逆变电路的输入端电流大于第一预设电流阈值时，认为电路过流，也即超过了逆变装置的最大工作功率，此时可以通过分流、限流来降低逆变装置的工作功率。该逆变装置的功率限制电路使得该逆变装置可以直接带载感性负载，省去了工频变压器，大大降低了逆变装置的重量，从而便于移动和携带。另外，设置了该功率限制电路的逆变装置，其最大工作功率可以不用设置为很大，仅需要稍大于感性负载的额定工作功率即可，从而大大降低了器件成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1为现有技术中一种逆变装置的电路图；
图2为本发明实施例1中逆变装置的功率限制电路的电路原理图；
图3为本发明实施例1中另一种功率限制电路的电路原理图；
图4为本发明实施例1中其他功率限制电路的电路原理图；
图5为本发明实施例1中逆变装置的功率限制电路的部分电路图；
图6为本发明实施例2中逆变装置的功率限制电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图2-5所示，本实施例提供了一种逆变装置的功率限制电路，包括：
第一逻辑判断电路，用于将逆变装置中逆变电路的输入电流与第一预设电流阈值进行比较，当逆变电路的输入电流大于第一预设电流阈值时输出第一信号。
分流电路，用于在接收到第一信号时分去逆变电路的部分输入电流。该分流电路包括分流电阻R125和第一可控开关Q15，分流电阻R125的第一端与第一可控开关Q15的第一端连接，分流电阻R125的第二端与逆变电路的一个输入端连接，第一可控开关Q15的第二端与逆变电路的另一个输入端连接，第一可控开关Q15的控制端与第一逻辑判断电路的输出端连接，在接收到第一信号时控制第一可控开关导通。具体地，上述第一可控开关Q15优选采用MOSFET管(金氧半场效晶体管)。该第一可控开关Q15的控制端还可以与逆变装置的处理器连接，在第一可控开关Q15因逆变电路的输入电流大于第一预设电流阈值而导通后，逆变装置的处理器可以在经预设的时间段(例如10ms)后断开该第一可控开关Q15，以保证逆变电路的输入电流回落到正常大小后逆变装置可以正常工作。
本实施例提供的逆变装置的功率限制电路，设置了分流电阻R125，该分流电阻R125与逆变电路的输入端并联，且该分流电阻R125上串联了作为第一可控开关Q15的MOSFET管，该MOSFET管的栅极作为控制端与第一逻辑判断电路的输出端连接，当逆变电路的输入电流(直流回路电流)大于第一预设电流阈值时，MOSFET管闭合，分流电阻R125与逆变电路的直流输入回路并联，从而分去了部分电流，进而降低了逆变电路的输入功率。
另外，由于逆变装置中逆变电路的前端一般都设有直流-直流变换电路，而直流-直流变换电路的输出端一般都并联至少一个电容，该电容主要用于滤波和储能，且逆变装置如果需要带载启动电流大的感性负载时该电容是必不可少的。因此，如果在逆变电路的输入电流大于第一预设电流阈值时直流-直流变换电路的输出电压在其他辅助电路的作用下降低了，而由于该具有储能作用的电容的存在，将会使得逆变电路的输入端电压并不会立即下降，此时分流电阻R125的导通可以给电容放电，从而降低逆变电路的输入电压，从而进一步降低了逆变电路的输入功率。
设置有该功率限制电路的逆变装置可以带载启动电流远大于额定电流的感性负载，感性负载启动时，逆变电路的输出电流增大，逆变电路的输入端电流也相应增大，当逆变电路的输入端电流大于第一预设电流阈值时，认为电路过流，也即超过了逆变装置的最大工作功率，此时可以通过分流来降低逆变装置的工作功率。该逆变装置的功率限制电路使得该逆变装置可以直接带载感性负载，省去了工频变压器，大大降低了逆变装置的重量，从而便于移动和携带。另外，设置了该功率限制电路的逆变装置，其最大工作功率可以不用设置为很大，仅需要稍大于感性负载的额定工作功率即可，从而大大降低了器件成本。
作为具体的实施方式，该适用于逆变装置的功率限制电路还包括电流采样电路，用于采集逆变装置中逆变电路的输入电流，也即直流输入回路中的电流。其中逆变装置中的逆变桥优选采用IGBT管(绝缘栅双极型晶体管)。电流采样电路包括采样电阻R53，采样电阻R53串联在逆变电路的直流输入回路中，该采样电阻R53包括至少两个相互并联的电阻，以增大额定工作功率，例如如图5所示的十个电阻R53a、R53b、R53c、R53d、R53e、R53f、R53g、R53h、R53i、R53j。
作为优选的实施方式，该适用于逆变装置的功率限制电路还包括限流电路，包括第一限流电阻R55、第二限流电阻R54和第二可控开关Q16，第一限流电阻R55串联在逆变电路的直流输入回路中，第二限流电阻R54的第一端与第二可控开关Q16的第一端连接，第二限流电阻R54的第二端、第二可控开关Q16的第二端分别与第一限流电阻R55的两端连接，第二可控开关Q16的控制端与第一逻辑判断电路的输出端连接，在接收到第一信号时，即当逆变电路的输入电流大于第一预设电流阈值时，控制第二可控开关Q16断开。具体地，如图2-3所示，上述采样电阻R53的一端直接接地、另一端与该限流电路的一端(即第一限流电阻R55的一端)连接，该限流电路的另一端(即第一限流电阻R55的另一端)与逆变电路的直流输出端连接。在其他的具体实施方式，如图4所示，上述采样电阻R53的一端直接接地、另一端则与逆变电路的直流输出端连接，而限流电路则串联在逆变电路的直流输入端之前。
由于并联的电阻其等效电阻较小，所以其分压能力也较小，当电压一定时其限流能力也较小，在逆变电路的输入电流处于正常状态时，即小于第一预设电流阈值时，并联的第一限流电阻R55和第二限流电阻R54同时接通。而当逆变电路的直流输入电流大于第一预设电流阈值时，则断开第二可控开关Q16以断开第二限流电阻R54，从而第一限流电阻R55的分压能力增大，即第一限流电阻R55上的压降增大，在逆变电路的输入电压不变或降低时逆变电路的输入电流相应降低。该限流电路在分流电路的基础上，进一步降低了逆变电路的输入电流，从而进一步降低了逆变电路的功率。
具体地，为了保证第二可控开关Q16断开的速度以保证电路安全，上述第二可控开关Q16的断开应该由第一逻辑判断电路输出的第一信号直接控制，即第一逻辑判断电路输出的电信号直接进入该第二可控开关Q16的驱动电路，而不是经逆变装置的处理器后由处理器输出的控制信号控制。但是，第二可控开关Q16断开后的恢复则由处理器控制。本实施例中，在经分流电路和限流电路后，逆变电路的输入电流相应降低，当逆变电路的输入电流5A≤Idc＜55A，且持续20ms后，则处理器会自动控制第二可控开关Q16闭合。另外，本实施例中，为了防止在接通负载的瞬间逆变电路的输入电流即大于第一预设电流阈值(过流或短路)，第二可控开关Q16在逆变装置未接负载时或者逆变电路的输入电流小于5A时都保持断开状态，只有当逆变电路的输入电流5A≤Idc＜55A且持续20ms后才闭合。
具体地，上述第一限流电阻R55包括至少两个相互并联的电阻，如图5所示的电阻R55a、R55b。上述第二限流电阻R54也可以包括至少两个相互并联的电阻，如图5所示的电阻R54a、R54b。并联可以分流，从而可以大大增大限流电路的额定功率。在实际实施时，第一限流电阻R55可以是电阻组，例如可以由多个电阻并联组成，或者多个电阻串联组成，或者多个电阻串联后再并联组成。第二限流电阻R54同样也可以是电阻组。
作为具体的实施方式，第一逻辑判断电路包括比较器，用于比较电流采样电路输出的电流信号，即逆变电路的输入电流是否大于第一预设电流阈值。逆变电路的输入电流可以利用采样电阻R53转换为电压值，然后在经过信号调理电路，将信号值调整到合适的范围后输入到比较器，也会同时输入到逆变装置的处理器中。而第一预设电流阈值也会按照同样的转换和调理策略，转换成对应的电压值输入到比较器的另一输入端。
作为进一步优选的实施方式，如图3和图4所示，该适用于逆变装置的功率限制电路还包括第二逻辑判断电路，用于将电流采样电路输出的电流信号(逆变电路的输入电流)与第二预设电流阈值进行比较，当输入电流大于第二预设电流阈值时输出第二信号，第二预设电流阈值大于第一预设电流阈值。该第二逻辑判断电路也包括比较器。
第二逻辑判断电路的输出端与逆变装置的直流-直流变换电路的驱动电路连接，用于在输出第二信号时，即逆变电路的输入电流大于第二预设电流阈值时，断开直流-直流变换电路并保持断开状态。此处，第二逻辑判断电路的输出端并不一定与直流-直流变换电路的驱动电路直接连接，其可以与直流-直流变换电路的控制器或者逆变装置的处理器连接，然后由直流-直流变换电路的控制器或者逆变装置的处理器控制驱动电路作出调整。但是，为了以最快速度断开直流-直流变换电路，本实施例中第二逻辑判断电路优选直接通过模拟信号来控制直流-直流变换电路的驱动电路，以快速断开直流-直流变换电路。
当逆变电路的输入电流大于第二预设电流阈值时，则认为短路。此时，第二逻辑判断电路还应该与逆变电路的驱动电路连接，以快速断开逆变电路。该第二逻辑判断电路主要用于当电路短路时保护逆变装置以及负载电路。
实施例2
如图6所示，本实施例提供了一种逆变装置的功率限制电路，与上述实施例1的区别在于：其还包括输入功率限制电路，输入功率限制电路包括：输入电流采样电路、输入电压采样电路和加法器。
输入电流采样电路用于采集逆变装置的直流-直流变换电路的输入电流并转换为对应的电压信号。具体采集直流-直流变换电路输入回路上的电流。
输入电压采样电路用于采集逆变装置的直流-直流变换电路的输入电压。具体采用串联的分压电阻R22和分压电阻R29采集。
加法器用于将输入电流采样电路输出的电压信号和输入电压采样电路输出的电压信号相加，以判断逆变装置的输入功率是否超过预设功率阈值。
加法器与逆变装置的直流-直流变换电路的驱动电路连接，用于当逆变装置的输入功率超过预设功率阈值时降低直流-直流变换电路的输出电压。
本实施例提供的逆变装置的功率限制电路，由于不需要准确获取逆变装置的输入功率，仅需要判断其是否超过预设功率阈值，因此在逆变装置的输入电压波动不大的情况下可以通过采集逆变装置的输入电流和输入电压并利用加法器来估算逆变装置的输入功率。该方法电路结构简单、可靠性高。
在感性负载启动阶段，由于其启动电流大，从而导致其启动功率也远远大于其额定功率。为了使得逆变装置可以带载感性负载，现有技术中要么在逆变装置的输出端设置工频变压器，要么必须使得逆变装置的工作功率满足感性负载的启动功率。但是，工频变压器体积大、重量大，不方便携带和搬运；感性负载只有启动时功率大、正常工作时其额定功率远远小于启动功率，如果逆变装置的工作功率设置成与感性负载的启动功率一致，则将造成比较大的浪费。当利用设有该功率限制电路的逆变装置对感性负载供电时，在感性负载启动阶段，逆变装置的输入功率会随着感性负载的启动功率的增大而增大，当输入功率超过预设功率阈值时(该预设功率阈值与逆变装置的额定功率相对应)，则通过调整直流-直流变换电路的驱动电路来降低其输出电压，从而降低直流-直流变换电路的工作功率。与此同时，由于逆变电路的输入电流也随着启动电流的增大而增大，因此会触发第一逻辑判断电路输出第一信号，分流电路在接收到第一信号后导通，从而分去部分电流，进而降低了逆变电路的工作功率。限流电路也通过由第一信号控制断开的第二可控开关Q16断开了并联的第二限流电阻R54，从而第一限流电阻R55的分压能力大大增加，进一步降低了逆变电路的输入电压，也即进一步降低了逆变电路的输入功率。
另外，为了使得逆变装置可以带载启动电流大的负载，其直流-直流变换电路的输出端需要并联具有储能作用的电容C11，该电容C11同时也具有滤波作用。而当逆变装置的输入功率超过预设功率阈值，上述输入功率限制电路降低直流-直流变换电路的输出电压时，由于该并联的电容C11的存在，使得逆变电路的输入电压不能立即下降。此时，上述分流电路可以与电容C11构成放电回路以快速降低电容C11上的电压，从而快速降低逆变电路的输入电压，进而快速降低逆变电路的输入功率。
综上，本实施例提供的逆变装置的功率限制电路通过降低电压和增加分流电阻的方式来降低感性负载启动时逆变装置的功率，从而使得逆变装置在不需要工频变压器的情况下就可以带载启动功率远大于其额定工作功率的感性负载。由于本实施例提供的逆变装置的功率限制电路会通过降低输出电压的方式来降低逆变装置的功率，因此其主要适用于户外移动用电。因为，对于不直接由电网供电的移动用电器，其所需功率一般较小(小于3KW)，而且对供电电源输出电压波形的质量要求低，可以允许的电压畸变大。
作为具体的实施方式，输入功率限制电路包括电压调整电路和电流调整电路，电压调整电路用于调整输入电压采样电路输出的电压信号大小，电流调整电路用于调整所述输入电流采样电路输出的电压信号大小。本实施例中，通过对输入电压采样电路输出的信号和输入电流采样电路输出的信号进行调整可以提高逆变装置的输入功率估算的准确性，以及满足逻辑判断电路的输入信号幅值要求。上述预设功率阈值也对应地进行调整后作为判断基准值。
实施例3
本施例提供了一种逆变装置，包括串联的直流-直流变换电路和逆变电路，以及所述直流-直流变换电路的驱动电路和所述逆变电路的驱动电路，还包括用于控制直流-直流变换电路的驱动电路和逆变电路的驱动电路的处理器，还包括上述实施例1或2所述的适用于逆变装置的功率限制电路。
另外，直流-直流变换电路输出端还并联有电容C11，该电容C11具有滤波作用，也具有储能作用，当逆变电路需要带载启动电流大的负载时，该具有储能作用的电容C11是必不可少的。实际实施时，可以设置多个相互并联的电容(可以是电解电容)来实现滤波和储能功能。
本实施例提供的逆变装置可以带载启动电流远大于额定电流的感性负载，感性负载启动时，逆变电路的输出电流增大，逆变电路的输入端电流也相应增大，当逆变电路的输入端电流大于第一预设电流阈值时，认为电路过流，也即超过了逆变装置的最大工作功率，此时可以通过分流、限流来降低逆变装置的工作功率。与此同时，随着感性负载启动电流的增大，逆变装置的输入功率也超过预设功率阈值，此时通过调整直流-直流变换电路的驱动策略可以降低其输出电压，从而降低逆变装置的功率。该逆变装置的功率限制电路使得该逆变装置可以直接带载感性负载，省去了工频变压器，大大降低了逆变装置的重量，从而便于移动和携带。另外，设置了该功率限制电路的逆变装置，其最大工作功率可以不用设置为很大，仅需要稍大于感性负载的额定工作功率即可，从而大大降低了器件成本。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种逆变装置的功率限制电路，其特征在于，包括：
第一逻辑判断电路，用于将逆变装置中逆变电路的输入电流与第一预设电流阈值进行比较，当所述输入电流大于所述第一预设电流阈值时输出第一信号；
分流电路，用于在接收到所述第一信号时，分去所述逆变电路的部分输入电流；所述分流电路包括分流电阻和第一可控开关，所述分流电阻的第一端与所述第一可控开关的第一端连接，所述分流电阻的第二端与所述逆变电路的一个输入端连接，所述第一可控开关的第二端与所述逆变电路的另一个输入端连接，所述第一可控开关的控制端与所述第一逻辑判断电路的输出端连接，在接收到所述第一信号时控制所述第一可控开关导通；
限流电路，包括第一限流电阻、第二限流电阻和第二可控开关，所述第一限流电阻串联在所述逆变电路的直流输入回路中，所述第二限流电阻的第一端与所述第二可控开关的第一端连接，所述第二限流电阻的第二端、所述第二可控开关的第二端分别与所述第一限流电阻的两端连接，所述第二可控开关的控制端与所述第一逻辑判断电路的输出端连接，在接收到所述第一信号时控制所述第二可控开关断开；
第二逻辑判断电路，用于将所述逆变电路的输入电流与第二预设电流阈值进行比较，当所述输入电流大于所述第二预设电流阈值时输出第二信号，所述第二预设电流阈值大于所述第一预设电流阈值；所述第二逻辑判断电路的输出端与所述逆变装置的直流-直流变换电路的驱动电路连接，用于在输出所述第二信号时断开所述直流-直流变换电路并保持断开状态；
输入功率限制电路，所述输入功率限制电路包括：输入电流采样电路、输入电压采样电路和加法器；
所述输入电流采样电路用于采集所述逆变装置的直流-直流变换电路的输入电流并转换为对应的电压信号；
所述输入电压采样电路用于采集所述逆变装置的直流-直流变换电路的输入电压；
所述加法器用于将所述输入电流采样电路输出的电压信号和所述输入电压采样电路输出的电压信号相加，以判断所述逆变装置的输入功率是否超过预设功率阈值；
所述加法器与所述逆变装置的直流-直流变换电路的驱动电路连接，用于当所述逆变装置的输入功率超过预设功率阈值时降低所述直流-直流变换电路的输出电压。
2.根据权利要求1所述的逆变装置的功率限制电路，其特征在于，所述第一可控开关的控制端还与逆变装置的处理器连接，用于在所述第一可控开关导通预设的时间段后断开所述第一可控开关。
3.根据权利要求1所述的逆变装置的功率限制电路，其特征在于，所述第一限流电阻包括至少两个相互并联的电阻；和/或所述第二限流电阻包括至少两个相互并联的电阻。
4.根据权利要求1所述的逆变装置的功率限制电路，其特征在于，还包括：电流采样电路，用于对逆变装置中逆变电路的输入电流进行采样；所述电流采样电路包括采样电阻，所述采样电阻串联在所述逆变电路的直流输入回路中。
5.根据权利要求1所述的逆变装置的功率限制电路，其特征在于，所述第二逻辑判断电路的输出端还与所述逆变电路的驱动电路连接，在输出所述第二信号时断开所述逆变电路。
6.根据权利要求1所述的逆变装置的功率限制电路，其特征在于，所述输入功率限制电路包括电压调整电路和电流调整电路，所述电压调整电路用于调整所述输入电压采样电路输出的电压信号大小，所述电流调整电路用于调整所述输入电流采样电路输出的电压信号大小。
7.一种逆变装置，包括串联的直流-直流变换电路和逆变电路，以及所述直流-直流变换电路的驱动电路和所述逆变电路的驱动电路，还包括用于控制所述直流-直流变换电路的驱动电路和所述逆变电路的驱动电路的处理器，其特征在于，还包括：
权利要求1-6中任一项所述的功率限制电路。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10797492B2 (en) * 2018-05-01 2020-10-06 Lear Corporation AC inverter pre-charge current limiting system
CN110474310B (zh) * 2019-08-01 2021-05-18 联想(北京)有限公司 一种控制方法、第一电子设备及第二电子设备
CN115189562A (zh) * 2022-08-02 2022-10-14 山东中勤机电设备有限公司 用于冷焊机的功率变换器保护电路、方法及设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56112885A (en) * 1980-02-06 1981-09-05 Matsushita Seiko Co Ltd Protecting device for inverter
JP2012151592A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Denso Corp 過電流保護装置
CN102638177A (zh) * 2012-04-23 2012-08-15 华北电力大学 一种双向四象限变频器
CN105515473A (zh) * 2016-01-26 2016-04-20 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种直流风机的电流控制方法及装置
CN206135740U (zh) * 2016-09-28 2017-04-26 深圳市盈动力科技有限公司 一种逆变装置的功率限制电路及逆变装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62221897A (ja) * 1986-03-24 1987-09-29 Mitsubishi Electric Corp 電動機の制御装置
JPH02299475A (ja) * 1989-02-28 1990-12-11 Fuji Electric Co Ltd 直列インバータ
JP3272535B2 (ja) * 1994-04-18 2002-04-08 富士通株式会社 電源供給回路
JP4232358B2 (ja) * 2001-06-26 2009-03-04 ダイキン工業株式会社 予熱発生機構
JP4798541B2 (ja) * 2005-11-14 2011-10-19 株式会社安川電機 電力変換装置
WO2007108107A1 (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Fujitsu Limited 受動素子設計プログラム、設計装置、および設計方法
US8076882B2 (en) * 2007-12-26 2011-12-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Motor drive architecture with active snubber
FR2928056B1 (fr) * 2008-02-21 2010-02-19 Schneider Toshiba Inverter Dispositif de protection d'un variateur de vitesse contre les surintensites.
CA2725973C (en) * 2008-06-09 2013-09-17 Abb Technology Ag An apparatus for protecting equipment connected to a high voltage direct current line, and high voltage arrangement and a plant using the apparatus
US9614431B2 (en) * 2010-03-26 2017-04-04 Johnson Electric S.A. Control circuit and motor device
TWI426693B (zh) * 2011-12-01 2014-02-11 Richtek Technology Corp 切換式電源供應器及其控制電路與控制方法
CN102624203A (zh) * 2011-01-26 2012-08-01 珠海格力电器股份有限公司 变频调速器及变频空调器
JP5579234B2 (ja) * 2012-08-30 2014-08-27 三菱電機株式会社 電子回路部品の冷却構造及びそれを用いたインバータ装置
JP6119475B2 (ja) * 2013-07-15 2017-04-26 株式会社ジェイテクト 車載用モータ制御装置
US9726725B2 (en) * 2013-08-02 2017-08-08 Jtekt Corporation Power circuit abnormality detection method
CN104578383B (zh) * 2013-10-21 2019-07-12 雅达电子国际有限公司 输入冗余电路
JP5892394B2 (ja) * 2014-01-28 2016-03-23 株式会社デンソー 電力変換装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
CN104868764B (zh) * 2014-02-26 2017-08-04 全汉企业股份有限公司 逆变装置及其电源转换方法
CN203951381U (zh) 2014-05-19 2014-11-19 科博达技术有限公司 车载逆变系统
CN104333215B (zh) * 2014-11-25 2018-07-03 阳光电源股份有限公司 一种抑制逆变器频繁启停的方法及装置
CN104682684B (zh) * 2015-03-27 2018-02-16 北京纵横机电技术开发公司 一种变流器及其过流过压保护方法
CN204967657U (zh) * 2015-08-28 2016-01-13 比亚迪股份有限公司 逆变器和逆变器的放电装置
CN105140889B (zh) * 2015-09-14 2018-03-30 江苏物联网研究发展中心 变频器过流保护电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56112885A (en) * 1980-02-06 1981-09-05 Matsushita Seiko Co Ltd Protecting device for inverter
JP2012151592A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Denso Corp 過電流保護装置
CN102638177A (zh) * 2012-04-23 2012-08-15 华北电力大学 一种双向四象限变频器
CN105515473A (zh) * 2016-01-26 2016-04-20 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种直流风机的电流控制方法及装置
CN206135740U (zh) * 2016-09-28 2017-04-26 深圳市盈动力科技有限公司 一种逆变装置的功率限制电路及逆变装置

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