[实用新型]一种输出工频可调的离网逆变装置和交流电源系统

说明书

一种输出工频可调的离网逆变装置和交流电源系统，其主要包括逆变器、变压器、电压切换开关。一方面，由于变压器包括至少一个初级绕组和多个次级绕组，形成了多对绕组的耦合结构，使得离网逆变装置能够在次级绕组上形成多种等级的交流电压；一方面，由于电压切换开关能够随意切换次级绕组之间的串并联的连接关系，使得改变变压器的电压比成为可能，使得离网逆变装置能够根据用户的需求输出不同电压等级的交流电压；此外，由于通过逆变器可以设置交流电的频率，通过变压器和电压切换开关可以设置交流电的输出电压，从而使得离网逆变器的输出工频可以实现多种配合情形，能够适应于多数国家的供电标准，具有较强的实用性和较好的商业价值。

技术领域

本发明涉及逆变器，具体涉及一种输出工频可调的离网逆变装置和交流电源系统。

背景技术

逆变器主要是把直流电能转变成适应负载的交流电，其主要由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，广泛应用于空调、家庭影院、电动工具、缝纫机、车载冰箱、医疗急救电器、电脑、录像机、按摩器、风扇、照明等，例如，开汽车外出工作或外出旅游时，可用逆变器连接蓄电池带动各种家用电器进行工作。

逆变器主要分为有源逆变和无源逆变，当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为有源逆变；当交流侧直接和负载链接时，称为无源逆变，也称为离网逆变。当前，离网逆变器多用于单相电力的应用环境(即火线和零线构成的交流供电情形)，具有携带方便、连线简单、快捷安全的优点，但是，现有的离网逆变器还存在输出工频(包括电压和频率)单一、与负载设备匹配差的缺陷。例如，现有的离网逆变器的直流输入端连接一定范围的蓄电设备(如12V、 24V、48V输出的铅蓄电池)，而交流输出端只能输出120V-60Hz、220V-50Hz、 240V-50Hz中的一个等级，当输出120V-60Hz的交流电时，则额定电压240V的电器将不能够作为负载使用。如此情形，将大大地限制离网逆变器的应用环境，还会给用户带来较差的应用体验。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是如何扩展离网逆变器的输出工频，提高其与负载设备的应用匹配效果。

根据第一方面，一种实施例中提供一种输出工频可调的离网逆变装置，包括：

逆变器，用于将直流电压转变为交流电压并输出；

变压器，包括至少一个初级绕组以及多个次级绕组，用于将逆变器输出的交流电压进行变压后输出；

电压切换开关，用于切换变压器中所述多个次级绕组之间串并联的连接关系，以改变所述变压器的电压比。

所述变压器的各初级绕组之间形成并联或串联的连接关系，并与所述逆变器的输出端连接，所述变压器的各次级绕组与各初级绕组一一对应并进行电磁耦合，或者，所述变压器的各次级绕组中至少两个次级绕组与各初级绕组中的一个初级绕组对应并进行电磁耦合。

所述电压切换开关包括多个开关，各个开关分别设于所述变压器的各次级绕组所在的线路上，通过设置各个开关的通断状态使得所述多个次级绕组之间形成串并联的连接关系。

所述变压器的每个次级绕组的一端通过一开关与邻近的次级绕组的一端连接，通过另一开关与所述变压器的输出端连接；通过各个开关的通断配合使得至少两个次级绕组形成串联结构或并联结构，形成串联结构或并联结构的次级绕组的首末两接线端配合作为所述变压器的输出端。

所述离网逆变装置还包括输出切换开关，所述离网逆变装置包括多个预设电压值的输出通道，所述输出切换开关用于根据所述变压器输出的交流电压将所述变压器的输出端切换至与预设电压值匹配的输出通道。

所述输出切换开关具有总接线端、多个支路接线端总接线端用于与所述变压器的输出端连接，各个支路接线端分别与各输出通道连接；设置所述输出切换开关以选择自身的一个支路接线端连接至总接线端，使得所选择支路接线端上的交流电压与该支路接线端对应的输出通道的预设电压相匹配。