[发明专利]一种便携式数字化水下焊接电源

说明书

本发明公开了一种便携式数字化水下焊接电源，包括：数字控制模块、单向电源模块、双向电源模块和储能电池模块，数字控制模块分别与单向电源模块和双向电源模块连接，单向电源模块还分别与三相交流电网、双向电源模块、焊接电弧和工件连接，双向电源模块还与储能电池模块连接，储能电池模块作为储备电源，用于通过双向电源模块和单向电源模块为焊接电弧和工件供电。本发明可用于在浅水区域作业时与三相交流电源连接，并经过单向电源模块为焊接电弧供电，进而进行水下焊接作业；当在需要导线较长的工况时，可直接启动电源内部的储能电池模块和双向电源模块，并经过单向电源模块为焊接电弧供电，进而进行水下焊接作业。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种便携式数字化水下焊接电源。

背景技术

随着陆地资源的枯竭，海洋资源的开发得到了极大发展，各类海洋工程和设备的投入大幅增加，例如海上石油钻井平台、海底石油管道、舰船维修等。由于海水常年的侵蚀作用，海洋设备会出现各种故障，如果采用更换的方式，需要消耗大量的成本，因此，修补设备成为更好的选择。

水下修补普遍采用焊接的方式，但水下焊接的环境相对于陆地更为苛刻，由于水流的极冷作用、导电作用和扰动作用，对焊接电源提出了更高的要求。目前水下焊接采用普通的陆上焊接电源，陆上焊接电源在进行水下焊接时主要存在以下缺陷：

（1）水下焊条尽管添加了大量的造气剂和稳弧剂，但水中的引弧过程仍然比较困难，因此需要更高的电压和电流来保证引弧。

（2）焊接位置常常处于水下较深处或距离陆地较远，需要水上供电，因此焊接电源的导线较长，但由于水下环境十分复杂，导线容易发生缠绕，且导线较长时回路的寄生参数也变得更加复杂。

（3）焊接电源采用普通的Si器件，导致电源体积庞大，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式数字化水下焊接电源，用于解决现有技术中存在的至少一个问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种便携式数字化水下焊接电源，包括：数字控制模块、单向电源模块、双向电源模块和储能电池模块；

所述数字控制模块分别与所述单向电源模块和所述双向电源模块连接，并基于数字信号处理器为所述单向电源模块和所述双向电源模块提供PWM信号；

所述单向电源模块还分别与三相交流电网、所述双向电源模块、焊接电弧和工件连接，用于接收所述三相交流电网输出的电能，并将电能转化为直流输出至焊接电弧和工件；

所述双向电源模块还与所述储能电池模块连接，用于通过所述单向电源模块接收三相交流电网的部分电能，并将电能传输到所述储能电池模块进行存储；

所述储能电池模块作为储备电源，用于通过所述双向电源模块和所述单向电源模块为焊接电弧和工件供电。

在一种可能的设计中，所述单向电源模块包括依次连接的直流电能转化电路、高频方波交流电能转化电路、直流方波电能转化电路以及直流滤波电路；

所述直流电能转化电路与三相交流电网连接，用于将三相交流电网输出的电能转化为直流电能；

所述高频方波交流电能转化电路用于在所述数字控制模块的PWM信号驱动下，将所述直流电能转换为高频方波交流电能；

所述直流方波电能转化电路用于对所述高频方波交流电能进行隔离降压和整流后转化为直流方波电能；

所述直流滤波电路用于将所述直流方波电能滤波为直流并输出给焊接电弧和工件。