专利名称：具有双级dc-dc变换电路的光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有双级DC-DC变换电路的光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电系统。属于电学领域。
背景技术：
随着煤、石油、天然气等非可再生能源的不断消耗，人类在使用能源的过程中更加注重能源效率问题，节能减排已成为各国政府面临的重要问题，中国也不例外。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中已明确提出要大力开展可再生能源低成本规模化开发利用和间歇式电源并网及输配技术。采用分布式发电技术，充分利用清洁、可再生能源，是实现节能减排目标的重要举措。目前，随着电动汽车的日益发展和对空间资源开发与利用活动的增加，并结合光伏电池-蓄电池联合电源本身结构简单，复杂部件少，工作寿命长，技术成熟，功率范围大等特点，使得光伏电池-蓄电池联合电源使用范围和应用领域进一步扩大，而对相应的充电技术的要求也逐渐增加。
发明内容为了达到上述目的，本实用新型提供一种具有双级DC-DC变换电路的光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电系统。利用智能控制器中储存的最大功率跟踪程序和三段式快速充电程序，控制相应的硬件电路，完成对光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电控制，并具有过冲保护功能。此外，该系统还具有对系统关键的电路参数进行实时监控显示的功能。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是具有双级DC-DC变换电路的光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电系统，该系统包括太阳能电池板，硬件电路，蓄电池，监测显示部分，智能控制器五部分。其中，智能控制器主要是由DSP及其外围电路组成。硬件电路则由第一级DC-DC变换电路，第二级DC-DC变换电路，双级变换器解耦电路，过冲保护电路，检测采样电路五部分组成。本实用新型的连接方式如下太阳能电池板的输出通过硬件电路中的过冲保护电路与第一级DC-DC变换电路的输入相连，第一级DC-DC变换电路的输出通过硬件电路中的双级变换器解耦电路与第二级DC-DC变换电路的输入相连，第二级DC-DC变换电路的输出与蓄电池相连；硬件电路中的检测采样电路的输入与蓄电池、太阳能电池板、硬件电路中的双级变换器解耦电路相连，检测采样电路的输出与智能控制器的输入相连。智能控制器的输出与第一级DC-DC变换电路、第二级DC-DC变换电路、硬件电路中的过冲保护电路、监测显示部分相连。从而通过智能控制器和硬件电路的相互配合工作，达到实现对光伏电池一蓄电池联合电源的快速充电控制的目的。本实用新型通过硬件电路中的检测采样电路获得电路相应工作参数，将上述获得的电路信息送至智能控制器中处理，由监测显示部分将关键数据进行显示，并使用智能控制器中的相应程序，对硬件电路中的第一级DC-DC变换电路、第二级DC-DC变换电路、过冲保护电路进行控制，从而完成对系统的智能管理。具体而言，就是通过智能控制器中的最大功率跟踪程序对硬件电路中的第一级DC-DC变换电路的进行控制，完成光伏系统的最大功率跟踪，从而极大限度的获得太阳光的能量，并提高光伏系统的发电效率；通过智能控制器中的三段式充电程序对硬件电路中的第二级DC-DC变换电路的进行控制，完成对蓄电池的三段式充电，从而最大程度使得光伏系统的充电曲线和蓄电池本身的充电曲线相匹配，达到快速充电的目的；通过对硬件电路中的过冲保护电路进行控制达到防止过冲现象的发生，从而保护蓄电池正常稳定工作。本实用新型的有益效果是系统的结构紧凑，制作成本低，电路简单，工作可靠，自成一体，便于推广。本实用新型的创新之处是利用智能控制器中储存的最大功率跟踪程序和三段式快速充电程序，控制相应的硬件电路，完成对光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电控制，并具有过冲保护功能。此外，该系统还具有对系统关键的电路参数进行实时监控显示的功能。本实用新型可以有效的提高太阳能利用率，增大能源转化率，提高充电速度和效率。同时，也提高了光伏电池-蓄电池联合电源的稳定性和安全性，保证系统平稳运行。
图1是具有双级DC-DC变换电路的光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电系统原理示意图。图中1.太阳能电池板,2.过冲保护电路，3.第一级DC-DC变换电路，4.双级变换器解耦电路，5.第二级DC-DC变换电路，6.蓄电池，7.监测显示部分，8.智能控制器，9.检测采样电路。图2是最大功率跟踪控制程序流程图。图3是三段式充电程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做进一步详细地说明。如图1所示，具有双级DC-DC变换电路的光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电系统包括太阳能电池板1，硬件电路，蓄电池6，监测显示部分7，智能控制器8 ;其中，硬件电路包括过冲保护电路2，第一级DC-DC变换电路3，双级变换器解耦电路4，第二级DC-DC变换电路5，检测采样电路9。如图2、3所示，智能控制器5主要是由DSP及其外围电路组成，智能控制器5工作过程是利用其中储存的最大功率跟踪程序和三段式快速充电程序，控制相应的硬件电路，实现对光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电控制的目的。本实用新型的具体工作原理是通过硬件电路中的检测采样电路9对系统相应部分的数据进行实时采集，获得电路相应工作参数，并将上述获得的电路信息送至智能控制器8中，利用其内部储存的最大功率跟踪程序和三段式快速充电程序分别对第一级DC-DC变换电路3和第二级DC-DC变换电路5进行控制，分别完成对太阳能电池板I的最大功率跟踪控制和对蓄电池6的三段式快速充电控制，并由监测显示部分7将关键数据进行显示。此外，在过冲现象发生时，双级变换器解耦电路4的电压会上升并超过某一事先设定数值，检测采样电路9会捕捉到此信号，并利用智能控制器8中的过充保护程序对过冲保护电路 2进行相应控制，从而保护蓄电池正常稳定工作。
权利要求1.具有双级DC-DC变换电路的光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电系统，其特征是该系统包括太阳能电池板(1)，硬件电路，蓄电池￠)，监测显示部分(7)，智能控制器(8)五部分；其中，智能控制器⑶主要是由DSP及其外围电路组成；硬件电路则由第一级DC-DC变换电路(3)，第二级DC-DC变换电路(5)，双级变换器解耦电路(4)，过冲保护电路(2)，检测采样电路(9)五部分组成；太阳能电池板(1)的输出通过硬件电路中的过冲保护电路(2)与第一级DC-DC变换电路(3)的输入相连，第一级DC-DC变换电路(3)的输出通过硬件电路中的双级变换器解耦电路⑷与第二级DC-DC变换电路(5)的输入相连，第二级DC-DC变换电路(5)的输出与蓄电池(6)相连；硬件电路中的检测采样电路(9)的输入与蓄电池(6)、太阳能电池板(1)、硬件电路中的双级变换器解耦电路⑷相连，检测采样电路(9)的输出与智能控制器(8)的输入相连；智能控制器(8)的输出与第一级DC-DC变换电路(3)、第二级DC-DC变换电路(5)、硬件电路中的过冲保护电路(2)、监测显示部分(7)相连。
专利摘要本实用新型涉及一种具有双级DC-DC变换电路的光伏电池-蓄电池联合电源的快速充电系统，其包括太阳能电池板(1)，硬件电路，蓄电池(6)，监测显示部分(7)，智能控制器(8)；其中，硬件电路包括过冲保护电路(2)，第一级DC-DC变换电路(3)，双级变换器解耦电路(4)，第二级DC-DC变换电路(5)，检测采样电路(9)。系统结构紧凑，制作成本低，电路简单，工作可靠，自成一体，便于推广，并具有过冲保护功能。此外，该系统还具有对系统关键的电路参数进行实时监控显示的功能。
文档编号H02J7/35GK202888943SQ20122002147
公开日2013年4月17日 申请日期2012年1月14日 优先权日2012年1月14日
发明者王洪斌, 贺晙华 申请人:燕山大学