[发明专利]一种基于便携式锂电池包的电焊机用逆变弧焊系统

说明书

技术领域

本发明涉及电焊机领域，特别是涉及一种基于便携式锂电池包的电焊机用逆变弧焊系统。

背景技术

传统电焊机工作时，需要连接交流电源，在野外、停电等情况下使用非常不便，通常需要搬运燃油发电机或驾驶移动电力车等大型发电设备来供应电源。此类方法不仅耗费大量人力物力，而且携带、搬运极其不便，在救灾、抢修、抢险、急救等应急场所将会延误时间，造成生命财产损失。

现有技术提出了一种可充电式的电焊机，无需外接交流电源。但此类设备供电电压过低，导致焊接手感差、容易断弧，而且焊接时功率开关承受电流过大，很容易烧坏功率开关，不能长时间工作，稳定性与可靠性都不达标，难以实现产品化。

现有技术还提出了一种采用高压锂电池包作为供电电源的便携式电焊机的设计方案，也无需外接交流电源，达到了便携性的要求。但此种方案在锂电池充电技术上采用多组并联充电，存在硬件电路复杂、可靠性低、体积大、成本高、接线困难等缺点；同时这种设计导致锂电池组充电电流不一致，带来电池不均衡问题，缩短电池寿命，存在安全隐患。此外，此种方案在锂电池包放电时也缺乏保护机制，锂电池安全性得不到保障。由此导致整个设备成本高昂，充电和焊接过程都缺乏安全保护措施。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于便携式锂电池包的电焊机用逆变弧焊系统，提高电焊机的便携性和移动供电系统的稳定性，确保锂电池的使用稳定性和安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于便携式锂电池包的电焊机用逆变弧焊系统，包括：锂电池包和逆变系统，所述锂电池包的输出端连接所述逆变系统的输入端而使得逆变系统的输出端输出直流焊接电源，所述逆变系统包括逆变电路和整流滤波电路，所述逆变电路包括电子开关电路和中频变压器，所述电子开关电路的输入端连接所述锂电池包的输出端，所述中频变压器的输入端与电子开关电路的输出端相连接，所述整流滤波电路的输入端与所述中频变压器的输出端连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述逆变系统还包括反馈系统和驱动/控制电路，所述反馈系统包括连接所述逆变电路输出端正极的第一输入端以及连接所述整流滤波电路输出端正极的第二输入端，所述反馈系统输出端与所述驱动/控制电路相连接用于将采集的电力参数送至所述驱动/控制电路，所述驱动/控制电路与所述电子开关电路相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述驱动/控制电路将经过计算、分析、处理获得的电力参数输出PWM驱动信号至所述电子开关电路。

在本发明一个较佳实施例中，所述锂电池包的输入端连接DC12V-DC42V供电电源，用于给所述锂电池包充电。

在本发明一个较佳实施例中，所述锂电池包包括电池管理系统、高压锂电池组和放电保护装置，所述电池管理系统的输出端正极连接所述高压锂电池组的正极，电池管理系统输出端负极连接所述高压锂电池组的负极；所述放电保护装置的输入端分别连接所述高压锂电池组的正极和负极，输出端为锂电池包的电源输出。

在本发明一个较佳实施例中，所述电池管理系统包括充/放电控制电路和被动均衡系统，所述充/放电控制电路的输入端连接DC12V-DC42V直流电源，所述充/放电控制电路的输出端正极连接所述高压锂电池组的正极，充/放电控制电路的输出端负极连接所述高压锂电池组的负极；所述充/放电控制电路还和所述被动均衡系统连接；

所述高压锂电池组包括数个依次串联的子锂电池组，每个子锂电池组由数个单节锂电池通过串联、并联组合而成；所述电池管理系统还连接所述高压锂电池组中每一串电池的正极和负极；

所述被动均衡系统包括数组与子锂电池组分别对应的被动均衡电路，被动均衡电路之间依次串联连接，每一组被动均衡电路用于管理一个对应的子锂电池组，所述被动均衡电路连接对应子锂电池组中的每一串锂电池的正极和负极。

在本发明一个较佳实施例中，所述充/放电控制电路包括PTC、第三可控开关、全桥DC/DC升压电路、第二可控开关、温度监测电路、放电检测电路和第一控制器，所述PTC的第一端连接DC12V-DC42V直流电源的正极，第二端连接所述全桥DC/DC升压电路的正极；

所述第三可控开关的第一端连接DC12V-DC42V直流电源的负极，第二端连接所述全桥DC/DC升压电路的负极；所述第三可控开关的控制端连接所述第一控制器，用于接收所述第一控制器发出的控制信号，接通或断开DC12V-DC42V直流电源的负极和所述全桥DC/DC升压电路的负极；