專利名稱：具有雙級dc-dc變換電路的光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具有雙級DC-DC變換電路的光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電系統(tǒng)。屬于電學領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著煤、石油、天然氣等非可再生能源的不斷消耗，人類在使用能源的過程中更加注重能源效率問題，節(jié)能減排已成為各國政府面臨的重要問題，中國也不例外。在《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中已明確提出要大力開展可再生能源低成本規(guī)?；_發(fā)利用和間歇式電源并網(wǎng)及輸配技術(shù)。采用分布式發(fā)電技術(shù)，充分利用清潔、可再生能源，是實現(xiàn)節(jié)能減排目標的重要舉措。目前，隨著電動汽車的日益發(fā)展和對空間資源開發(fā)與利用活動的增加，并結(jié)合光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源本身結(jié)構(gòu)簡單，復雜部件少，工作壽命長，技術(shù)成熟，功率范圍大等特點，使得光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源使用范圍和應用領(lǐng)域進一步擴大，而對相應的充電技術(shù)的要求也逐漸增加。
發(fā)明內(nèi)容為了達到上述目的，本實用新型提供一種具有雙級DC-DC變換電路的光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電系統(tǒng)。利用智能控制器中儲存的最大功率跟蹤程序和三段式快速充電程序，控制相應的硬件電路，完成對光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電控制，并具有過沖保護功能。此外，該系統(tǒng)還具有對系統(tǒng)關(guān)鍵的電路參數(shù)進行實時監(jiān)控顯示的功能。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是具有雙級DC-DC變換電路的光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括太陽能電池板，硬件電路，蓄電池，監(jiān)測顯示部分，智能控制器五部分。其中，智能控制器主要是由DSP及其外圍電路組成。硬件電路則由第一級DC-DC變換電路，第二級DC-DC變換電路，雙級變換器解耦電路，過沖保護電路，檢測采樣電路五部分組成。本實用新型的連接方式如下太陽能電池板的輸出通過硬件電路中的過沖保護電路與第一級DC-DC變換電路的輸入相連，第一級DC-DC變換電路的輸出通過硬件電路中的雙級變換器解耦電路與第二級DC-DC變換電路的輸入相連，第二級DC-DC變換電路的輸出與蓄電池相連；硬件電路中的檢測采樣電路的輸入與蓄電池、太陽能電池板、硬件電路中的雙級變換器解耦電路相連，檢測采樣電路的輸出與智能控制器的輸入相連。智能控制器的輸出與第一級DC-DC變換電路、第二級DC-DC變換電路、硬件電路中的過沖保護電路、監(jiān)測顯示部分相連。從而通過智能控制器和硬件電路的相互配合工作，達到實現(xiàn)對光伏電池一蓄電池聯(lián)合電源的快速充電控制的目的。本實用新型通過硬件電路中的檢測采樣電路獲得電路相應工作參數(shù)，將上述獲得的電路信息送至智能控制器中處理，由監(jiān)測顯示部分將關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行顯示，并使用智能控制器中的相應程序，對硬件電路中的第一級DC-DC變換電路、第二級DC-DC變換電路、過沖保護電路進行控制，從而完成對系統(tǒng)的智能管理。具體而言，就是通過智能控制器中的最大功率跟蹤程序?qū)τ布娐分械牡谝患塂C-DC變換電路的進行控制，完成光伏系統(tǒng)的最大功率跟蹤，從而極大限度的獲得太陽光的能量，并提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率；通過智能控制器中的三段式充電程序?qū)τ布娐分械牡诙塂C-DC變換電路的進行控制，完成對蓄電池的三段式充電，從而最大程度使得光伏系統(tǒng)的充電曲線和蓄電池本身的充電曲線相匹配，達到快速充電的目的；通過對硬件電路中的過沖保護電路進行控制達到防止過沖現(xiàn)象的發(fā)生，從而保護蓄電池正常穩(wěn)定工作。本實用新型的有益效果是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊，制作成本低，電路簡單，工作可靠，自成一體，便于推廣。本實用新型的創(chuàng)新之處是利用智能控制器中儲存的最大功率跟蹤程序和三段式快速充電程序，控制相應的硬件電路，完成對光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電控制，并具有過沖保護功能。此外，該系統(tǒng)還具有對系統(tǒng)關(guān)鍵的電路參數(shù)進行實時監(jiān)控顯示的功能。本實用新型可以有效的提高太陽能利用率，增大能源轉(zhuǎn)化率，提高充電速度和效率。同時，也提高了光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的穩(wěn)定性和安全性，保證系統(tǒng)平穩(wěn)運行。
圖1是具有雙級DC-DC變換電路的光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電系統(tǒng)原理示意圖。圖中1.太陽能電池板,2.過沖保護電路，3.第一級DC-DC變換電路，4.雙級變換器解耦電路，5.第二級DC-DC變換電路，6.蓄電池，7.監(jiān)測顯示部分，8.智能控制器，9.檢測采樣電路。圖2是最大功率跟蹤控制程序流程圖。圖3是三段式充電程序流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進一步詳細地說明。如圖1所示，具有雙級DC-DC變換電路的光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電系統(tǒng)包括太陽能電池板1，硬件電路，蓄電池6，監(jiān)測顯示部分7，智能控制器8 ;其中，硬件電路包括過沖保護電路2，第一級DC-DC變換電路3，雙級變換器解耦電路4，第二級DC-DC變換電路5，檢測采樣電路9。如圖2、3所示，智能控制器5主要是由DSP及其外圍電路組成，智能控制器5工作過程是利用其中儲存的最大功率跟蹤程序和三段式快速充電程序，控制相應的硬件電路，實現(xiàn)對光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電控制的目的。本實用新型的具體工作原理是通過硬件電路中的檢測采樣電路9對系統(tǒng)相應部分的數(shù)據(jù)進行實時采集，獲得電路相應工作參數(shù)，并將上述獲得的電路信息送至智能控制器8中，利用其內(nèi)部儲存的最大功率跟蹤程序和三段式快速充電程序分別對第一級DC-DC變換電路3和第二級DC-DC變換電路5進行控制，分別完成對太陽能電池板I的最大功率跟蹤控制和對蓄電池6的三段式快速充電控制，并由監(jiān)測顯示部分7將關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行顯示。此外，在過沖現(xiàn)象發(fā)生時，雙級變換器解耦電路4的電壓會上升并超過某一事先設(shè)定數(shù)值，檢測采樣電路9會捕捉到此信號，并利用智能控制器8中的過充保護程序?qū)^沖保護電路 2進行相應控制，從而保護蓄電池正常穩(wěn)定工作。
權(quán)利要求1.具有雙級DC-DC變換電路的光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)包括太陽能電池板(1)，硬件電路，蓄電池￠)，監(jiān)測顯示部分(7)，智能控制器(8)五部分；其中，智能控制器⑶主要是由DSP及其外圍電路組成；硬件電路則由第一級DC-DC變換電路(3)，第二級DC-DC變換電路(5)，雙級變換器解耦電路(4)，過沖保護電路(2)，檢測采樣電路(9)五部分組成；太陽能電池板(1)的輸出通過硬件電路中的過沖保護電路(2)與第一級DC-DC變換電路(3)的輸入相連，第一級DC-DC變換電路(3)的輸出通過硬件電路中的雙級變換器解耦電路⑷與第二級DC-DC變換電路(5)的輸入相連，第二級DC-DC變換電路(5)的輸出與蓄電池(6)相連；硬件電路中的檢測采樣電路(9)的輸入與蓄電池(6)、太陽能電池板(1)、硬件電路中的雙級變換器解耦電路⑷相連，檢測采樣電路(9)的輸出與智能控制器(8)的輸入相連；智能控制器(8)的輸出與第一級DC-DC變換電路(3)、第二級DC-DC變換電路(5)、硬件電路中的過沖保護電路(2)、監(jiān)測顯示部分(7)相連。
專利摘要本實用新型涉及一種具有雙級DC-DC變換電路的光伏電池-蓄電池聯(lián)合電源的快速充電系統(tǒng)，其包括太陽能電池板(1)，硬件電路，蓄電池(6)，監(jiān)測顯示部分(7)，智能控制器(8)；其中，硬件電路包括過沖保護電路(2)，第一級DC-DC變換電路(3)，雙級變換器解耦電路(4)，第二級DC-DC變換電路(5)，檢測采樣電路(9)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，制作成本低，電路簡單，工作可靠，自成一體，便于推廣，并具有過沖保護功能。此外，該系統(tǒng)還具有對系統(tǒng)關(guān)鍵的電路參數(shù)進行實時監(jiān)控顯示的功能。
文檔編號H02J7/35GK202888943SQ20122002147
公開日2013年4月17日 申請日期2012年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月14日
發(fā)明者王洪斌, 賀晙華 申請人:燕山大學