充放電控制器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種充放電控制器，它包括輸入端正、負(fù)極接頭、輸出端正、負(fù)極接頭，還包括帶輸入端正、負(fù)極和輸出端正、負(fù)極的隔離DC-DC變換器，以及與隔離DC-DC變換器連接的控制單元，其中，所述隔離DC-DC變換器的輸入端正、負(fù)極與輸入端正、負(fù)極接頭電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端正、負(fù)極與輸出端正、負(fù)極接頭電連接，所述隔離DC-DC變換器還包括帶初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的隔離變壓器，與隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈電連接的第一全橋電路，以及與隔離變壓器次級(jí)線(xiàn)圈電連接的第二全橋電路，其中所述隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)比為n比1，其中n大于1。
【專(zhuān)利說(shuō)明】充放電控制器
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種新能源供電系統(tǒng)中的電子部件，特別涉及一種充放電控制器。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]伴隨著地球上日益關(guān)注的污染問(wèn)題和煤油消耗，利用自然資源獲取可再生能源電力的技術(shù)已經(jīng)受到全世界科學(xué)家的廣泛關(guān)注。在所有的方法中，太陽(yáng)能電力、風(fēng)力發(fā)電是最有前景的，因?yàn)樵谖覀兊沫h(huán)境中太陽(yáng)能和風(fēng)能是最豐富的，也是所有資源中最干凈的，太陽(yáng)能、風(fēng)能這些可再生能源未來(lái)將會(huì)具有更大的發(fā)展空間?，F(xiàn)有可再生能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通常都具有一個(gè)單向充電控制器，要么是升壓型充電控制器，太陽(yáng)能電池板或風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電力經(jīng)過(guò)升壓型充電控制器為逆變器或高壓負(fù)載供電，要么是降壓型充電控制器，太陽(yáng)能電池板或風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電力經(jīng)過(guò)降壓型充電控制器為蓄電池或低壓負(fù)載供電。而現(xiàn)有太陽(yáng)能或風(fēng)能供電系統(tǒng)中，電網(wǎng)作為系統(tǒng)儲(chǔ)能裝置。在電網(wǎng)停電時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)停止工作，一些重要的獨(dú)立負(fù)載就會(huì)失去電力，在很多時(shí)候，這些重要的獨(dú)立負(fù)載必須工作，必須保證有后備的電源供給。因此一個(gè)系統(tǒng)中既有高壓負(fù)載又有蓄電池，單向充電控制器很難滿(mǎn)足需求。
[0005]實(shí)用新型內(nèi)容:
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種充放電控制器，它包括輸入端正極接頭A、輸入纟而負(fù)極接頭B、輸出纟而正極接頭C、輸出纟而負(fù)極接頭D，還包括帶輸入纟而正極a、輸入端負(fù)極b和輸出端正極C、輸出端負(fù)極d的隔離DC-DC變換器，以及與隔離DC-DC變換器連接的控制單元，其中，所述隔離DC-DC變換器的輸入端正極a與輸入端正極接頭A電連接，隔離DC-DC變換器的輸入端負(fù)極b與輸入端負(fù)極接頭B電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端正極c與輸出端正極接頭C電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端負(fù)極d與輸出端負(fù)極接頭D電連接，所述隔離DC-DC變換器還包括帶初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的隔離變壓器，與隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈電連接的第一全橋電路，以及與隔離變壓器次級(jí)線(xiàn)圈電連接的第二全橋電路，其中所述隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)比為η比1，其中η大于I。
[0007]本實(shí)用新型更進(jìn)一步的技術(shù)特征是:
[0008]所述隔離DC-DC變換器的輸入端負(fù)極b與輸出端正極接頭C電連接，所述輸出端負(fù)極接頭D與輸入端負(fù)極接頭B電連接。
[0009]所述充放電控制器還包含有最大功率點(diǎn)跟蹤即MPPT電路。
[0010]所述充放電控制器有兩種工作模式:第一種工作模式為電流從輸入端正負(fù)極接頭A、B輸入，輸出端正負(fù)極接頭C、D輸出，即降壓型工作模式；第二種工作模式為電流從輸出端正負(fù)極接頭C、D輸入，從輸入端正負(fù)極接頭A、B輸出，即升壓型工作模式；這兩種工作模式由控制單元選擇控制。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:由于本實(shí)用新型中所述隔離DC-DC變換器包括帶初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的隔離變壓器，與隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈電連接的第一全橋電路，以及與隔離變壓器次級(jí)線(xiàn)圈電連接的第二全橋電路，其中所述隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)比為η比1，其中η大于1，根據(jù)全橋電路的可逆性以及變壓器初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)比可知，該充放電控制器即可做降壓型充電控制器使用，也可以作為升壓型充電控制器使用。
[0012]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0013]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]【具體實(shí)施方式】:
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0017]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，在該實(shí)施例中，所述充放電控制器包括輸入纟而正極接頭Α、輸入纟而負(fù)極接頭B、輸出纟而正極接頭C、輸出纟而負(fù)極接頭D，還包括帶輸入端正極a、輸入端負(fù)極b和輸出端正極C、輸出端負(fù)極d的隔離DC-DC變換器，以及與隔離DC-DC變換器連接的控制單元(圖中未示)，其中隔離DC-DC變換器的輸入端正極a與輸入端正極接頭A電連接，隔離DC-DC變換器的輸入端負(fù)極b與輸入端負(fù)極接頭B電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端正極c與輸出端正極接頭C電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端負(fù)極d與輸出端負(fù)極接頭D電連接；所述隔離DC-DC變換器還包括帶初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的隔離變壓器，與隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈電連接的第一全橋電路，以及與隔離變壓器次級(jí)線(xiàn)圈電連接的第二全橋電路，本實(shí)施例中所述隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)比為2:1，當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)需要將隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)比設(shè)定為3:1、4:1、5:1、25:1、35:1、50:1、70:1或90:1。
[0018]根據(jù)全橋電路的可逆性可知，該充放電控制器具有兩種工作模式，這兩種工作模式由控制單元選擇控制?？刂茊卧獔D中未示，控制單元與隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器之間的連接采用常規(guī)技術(shù)。充放電控制器第一種工作模式為:電流從輸入端正負(fù)極接頭A、B輸入,輸出端正負(fù)極接頭C、D輸出，即降壓型充電控制器，可以為蓄電池充電或低壓負(fù)載供電；第二種工作模式為:電流從輸出端正負(fù)極接頭C、D輸入，從輸入端正負(fù)極接頭A、B輸出，即升壓型放電控制器，可以為逆變器或高壓負(fù)載供電。
[0019]充放電控制器在第一種工作模式下工作時(shí)，對(duì)其中的電子元器件耐流性要求很高，充放電控制器在第二種工作模式下工作時(shí)，對(duì)其中的電子元器件耐壓性要求很高，這無(wú)疑提高了充放電控制器的成本，同時(shí)也限制了其使用壽命；為克服這些缺點(diǎn)，圖2提供了本實(shí)用新型另一實(shí)施例的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，由圖2可以看出其中所述隔離DC-DC變換器的輸入端負(fù)極b與輸出端正極接頭C電連接，所述輸出端負(fù)極接頭D與輸入端負(fù)極接頭B電連接。這樣在第一種工作模式下工作時(shí)，一部分電流是疊加在隔離DC-DC變換器外部，不需要充放電控制器內(nèi)部電子元器件承載該電流，因此對(duì)其中的電子元器件耐流要求大幅降低，這樣充放電控制器的成本就會(huì)大幅降低，而且壽命也自然會(huì)延長(zhǎng)，而且在第一種工作模式下，這樣的連接方式可以繞開(kāi)隔離DC-DC變換器直接發(fā)送一些能量到蓄電池或低壓負(fù)載，使隔離DC-DC變換器的功耗也大幅度降低，較高百分比的可用功率傳遞到蓄電池或低壓負(fù)載，這樣充放電控制器效率也隨之有大幅度提高，從而能夠使整個(gè)整個(gè)供電系統(tǒng)的效率最大化。
[0020]同樣在圖2所示的實(shí)施例中，當(dāng)所述充放電控制器在第二種工作模式下工作時(shí)，一部分電壓是疊加在隔離DC-DC變換器外部，不需要充放電控制器內(nèi)部電子元器件承載該電壓，因此對(duì)其中的電子元器件耐壓要求大幅降低，這樣充放電控制器的成本就會(huì)大幅降低，而且壽命也自然會(huì)延長(zhǎng)，而且這樣的連接方式可以繞開(kāi)隔離DC-DC變換器直接發(fā)送一些能量到逆變器或高壓負(fù)載，使隔離DC-DC變換器的功耗也大幅度降低，較高百分比的可用功率傳遞到逆變器或高壓負(fù)載，這樣充放電控制器的效率也隨之有大幅度提高，能夠使整個(gè)系統(tǒng)的效率最大化。控制單元圖中未示，控制單元與隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器之間的連接采用常規(guī)技術(shù)。
[0021]在實(shí)際應(yīng)用的實(shí)施例中，所述充放電控制器還可以包含有最大功率點(diǎn)跟蹤即MPPT電路。
[0022]以太陽(yáng)能電池板供電系統(tǒng)為例，在實(shí)際應(yīng)用中，重要的獨(dú)立負(fù)載通常由電網(wǎng)供電工作，同時(shí)和逆變器的輸出端連接，獨(dú)立負(fù)載與電網(wǎng)以及獨(dú)立負(fù)載與逆變器輸出端之間通常連接有繼電器開(kāi)關(guān)，當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，逆變器輸出端與獨(dú)立負(fù)載電連接。由于電網(wǎng)停電，逆變器與電網(wǎng)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，太陽(yáng)能電池板就會(huì)停止工作。如果在此系統(tǒng)中設(shè)置本實(shí)用新型充放電控制器，使太陽(yáng)能電池板輸出端、逆變器輸入端連接本實(shí)用新型充放電控制器輸入端，充放電控制器輸出端連接蓄電池，則在電網(wǎng)工作時(shí)可以利用充足的太陽(yáng)能為蓄電池充電，當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)，電網(wǎng)和逆變器切斷連接，此時(shí)可以利用蓄電池作為后備電源，通過(guò)本實(shí)用新型充放電控制器為逆變器提供一個(gè)穩(wěn)定的輸入電源，使逆變器可以正常工作，從而使太陽(yáng)能電池板也可以繼續(xù)工作，共同為獨(dú)立的重要負(fù)載供電。
[0023]本實(shí)用新型雖然已經(jīng)在此處描述了【具體實(shí)施方式】，但是本實(shí)用新型的覆蓋范圍不限于此。相反，本實(shí)用新型涵蓋所有在字面上或在等效形式的教導(dǎo)下實(shí)質(zhì)上落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案，如在電路里使用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)ZVS和ZCS。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種充放電控制器，它包括輸入端正極接頭A、輸入端負(fù)極接頭B、輸出端正極接頭C、輸出端負(fù)極接頭D,還包括帶輸入端正極a、輸入端負(fù)極b和輸出端正極C、輸出端負(fù)極d的隔離DC-DC變換器，以及與隔離DC-DC變換器連接的控制單元，其中所述隔離DC-DC變換器的輸入端正極a與輸入端正極接頭A電連接，隔離DC-DC變換器的輸入端負(fù)極b與輸入端負(fù)極接頭B電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端正極c與輸出端正極接頭C電連接，隔離DC-DC變換器的輸出端負(fù)極d與輸出端負(fù)極接頭D電連接，其特征在于:所述隔離DC-DC變換器還包括帶初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的隔離變壓器，與隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈電連接的第一全橋電路，以及與隔離變壓器次級(jí)線(xiàn)圈電連接的第二全橋電路，其中所述隔離變壓器初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)比為η比1，其中η大于I。
2.如權(quán)利要求1所述的充放電控制器，其特征在于:所述隔離DC-DC變換器的輸入端負(fù)極b與輸出端正極接頭C電連接，所述輸出端負(fù)極接頭D與輸入端負(fù)極接頭B電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的充放電控制器，其特征在于:所述充放電控制器還包含有最大功率點(diǎn)跟蹤即MPPT電路。
4.如權(quán)利要求1一 3中任一權(quán)利要求所述的充放電控制器，其特征在于所述充放電控制器有兩種工作模式:第一種工作模式為電流從輸入端正負(fù)極接頭A、B輸入，輸出端正負(fù)極接頭C、D輸出，即降壓型工作模式；第二種工作模式為電流從輸出端正負(fù)極接頭C、D輸入，從輸入端正負(fù)極接頭A、B輸出，即升壓型工作模式；這兩種工作模式由控制單元選擇控制。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203574396SQ201320568387
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】曹艷輝, 寇青 申請(qǐng)人:嘉興凱希電子有限公司