充放电控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种充放电控制器，它包括输入端正、负极接头、输出端正、负极接头，还包括带输入端正、负极和输出端正、负极的隔离DC-DC变换器，以及与隔离DC-DC变换器连接的控制单元，其中，所述隔离DC-DC变换器的输入端正、负极与输入端正、负极接头电连接，隔离DC-DC变换器的输出端正、负极与输出端正、负极接头电连接，所述隔离DC-DC变换器还包括带初级线圈和次级线圈的隔离变压器，与隔离变压器初级线圈电连接的第一全桥电路，以及与隔离变压器次级线圈电连接的第二全桥电路，其中所述隔离变压器初级线圈和次级线圈的匝数比为n比1，其中n大于1。
【专利说明】充放电控制器
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型涉及一种新能源供电系统中的电子部件，特别涉及一种充放电控制器。
[0003]【背景技术】:
[0004]伴随着地球上日益关注的污染问题和煤油消耗，利用自然资源获取可再生能源电力的技术已经受到全世界科学家的广泛关注。在所有的方法中，太阳能电力、风力发电是最有前景的，因为在我们的环境中太阳能和风能是最丰富的，也是所有资源中最干净的，太阳能、风能这些可再生能源未来将会具有更大的发展空间。现有可再生能源转换系统通常都具有一个单向充电控制器，要么是升压型充电控制器，太阳能电池板或风力发动机所产生的电力经过升压型充电控制器为逆变器或高压负载供电，要么是降压型充电控制器，太阳能电池板或风力发动机所产生的电力经过降压型充电控制器为蓄电池或低压负载供电。而现有太阳能或风能供电系统中，电网作为系统储能装置。在电网停电时，系统就会停止工作，一些重要的独立负载就会失去电力，在很多时候，这些重要的独立负载必须工作，必须保证有后备的电源供给。因此一个系统中既有高压负载又有蓄电池，单向充电控制器很难满足需求。
[0005]实用新型内容:
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种充放电控制器，它包括输入端正极接头A、输入纟而负极接头B、输出纟而正极接头C、输出纟而负极接头D，还包括带输入纟而正极a、输入端负极b和输出端正极C、输出端负极d的隔离DC-DC变换器，以及与隔离DC-DC变换器连接的控制单元，其中，所述隔离DC-DC变换器的输入端正极a与输入端正极接头A电连接，隔离DC-DC变换器的输入端负极b与输入端负极接头B电连接，隔离DC-DC变换器的输出端正极c与输出端正极接头C电连接，隔离DC-DC变换器的输出端负极d与输出端负极接头D电连接，所述隔离DC-DC变换器还包括带初级线圈和次级线圈的隔离变压器，与隔离变压器初级线圈电连接的第一全桥电路，以及与隔离变压器次级线圈电连接的第二全桥电路，其中所述隔离变压器初级线圈和次级线圈的匝数比为η比1，其中η大于I。
[0007]本实用新型更进一步的技术特征是:
[0008]所述隔离DC-DC变换器的输入端负极b与输出端正极接头C电连接，所述输出端负极接头D与输入端负极接头B电连接。
[0009]所述充放电控制器还包含有最大功率点跟踪即MPPT电路。
[0010]所述充放电控制器有两种工作模式:第一种工作模式为电流从输入端正负极接头A、B输入，输出端正负极接头C、D输出，即降压型工作模式；第二种工作模式为电流从输出端正负极接头C、D输入，从输入端正负极接头A、B输出，即升压型工作模式；这两种工作模式由控制单元选择控制。
[0011]本实用新型的有益效果是:由于本实用新型中所述隔离DC-DC变换器包括带初级线圈和次级线圈的隔离变压器，与隔离变压器初级线圈电连接的第一全桥电路，以及与隔离变压器次级线圈电连接的第二全桥电路，其中所述隔离变压器初级线圈和次级线圈的匝数比为η比1，其中η大于1，根据全桥电路的可逆性以及变压器初级线圈和次级线圈的匝数比可知，该充放电控制器即可做降压型充电控制器使用，也可以作为升压型充电控制器使用。
[0012]【专利附图】
【附图说明】:
[0013]图1是本实用新型一实施例的拓扑结构示意图；
[0014]图2是本实用新型另一实施例的拓扑结构示意图。
[0015]【具体实施方式】:
[0016]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0017]图1是本实用新型一实施例的拓扑结构示意图，在该实施例中，所述充放电控制器包括输入纟而正极接头Α、输入纟而负极接头B、输出纟而正极接头C、输出纟而负极接头D，还包括带输入端正极a、输入端负极b和输出端正极C、输出端负极d的隔离DC-DC变换器，以及与隔离DC-DC变换器连接的控制单元(图中未示)，其中隔离DC-DC变换器的输入端正极a与输入端正极接头A电连接，隔离DC-DC变换器的输入端负极b与输入端负极接头B电连接，隔离DC-DC变换器的输出端正极c与输出端正极接头C电连接，隔离DC-DC变换器的输出端负极d与输出端负极接头D电连接；所述隔离DC-DC变换器还包括带初级线圈和次级线圈的隔离变压器，与隔离变压器初级线圈电连接的第一全桥电路，以及与隔离变压器次级线圈电连接的第二全桥电路，本实施例中所述隔离变压器初级线圈和次级线圈的匝数比为2:1，当然在实际应用时，可以根据需要将隔离变压器初级线圈和次级线圈的匝数比设定为3:1、4:1、5:1、25:1、35:1、50:1、70:1或90:1。
[0018]根据全桥电路的可逆性可知，该充放电控制器具有两种工作模式，这两种工作模式由控制单元选择控制。控制单元图中未示，控制单元与隔离DC-DC转换器之间的连接采用常规技术。充放电控制器第一种工作模式为:电流从输入端正负极接头A、B输入,输出端正负极接头C、D输出，即降压型充电控制器，可以为蓄电池充电或低压负载供电；第二种工作模式为:电流从输出端正负极接头C、D输入，从输入端正负极接头A、B输出，即升压型放电控制器，可以为逆变器或高压负载供电。
[0019]充放电控制器在第一种工作模式下工作时，对其中的电子元器件耐流性要求很高，充放电控制器在第二种工作模式下工作时，对其中的电子元器件耐压性要求很高，这无疑提高了充放电控制器的成本，同时也限制了其使用寿命；为克服这些缺点，图2提供了本实用新型另一实施例的拓扑结构示意图，由图2可以看出其中所述隔离DC-DC变换器的输入端负极b与输出端正极接头C电连接，所述输出端负极接头D与输入端负极接头B电连接。这样在第一种工作模式下工作时，一部分电流是叠加在隔离DC-DC变换器外部，不需要充放电控制器内部电子元器件承载该电流，因此对其中的电子元器件耐流要求大幅降低，这样充放电控制器的成本就会大幅降低，而且寿命也自然会延长，而且在第一种工作模式下，这样的连接方式可以绕开隔离DC-DC变换器直接发送一些能量到蓄电池或低压负载，使隔离DC-DC变换器的功耗也大幅度降低，较高百分比的可用功率传递到蓄电池或低压负载，这样充放电控制器效率也随之有大幅度提高，从而能够使整个整个供电系统的效率最大化。
[0020]同样在图2所示的实施例中，当所述充放电控制器在第二种工作模式下工作时，一部分电压是叠加在隔离DC-DC变换器外部，不需要充放电控制器内部电子元器件承载该电压，因此对其中的电子元器件耐压要求大幅降低，这样充放电控制器的成本就会大幅降低，而且寿命也自然会延长，而且这样的连接方式可以绕开隔离DC-DC变换器直接发送一些能量到逆变器或高压负载，使隔离DC-DC变换器的功耗也大幅度降低，较高百分比的可用功率传递到逆变器或高压负载，这样充放电控制器的效率也随之有大幅度提高，能够使整个系统的效率最大化。控制单元图中未示，控制单元与隔离DC-DC转换器之间的连接采用常规技术。
[0021]在实际应用的实施例中，所述充放电控制器还可以包含有最大功率点跟踪即MPPT电路。
[0022]以太阳能电池板供电系统为例，在实际应用中，重要的独立负载通常由电网供电工作，同时和逆变器的输出端连接，独立负载与电网以及独立负载与逆变器输出端之间通常连接有继电器开关，当电网停电时，逆变器输出端与独立负载电连接。由于电网停电，逆变器与电网会自动断开，太阳能电池板就会停止工作。如果在此系统中设置本实用新型充放电控制器，使太阳能电池板输出端、逆变器输入端连接本实用新型充放电控制器输入端，充放电控制器输出端连接蓄电池，则在电网工作时可以利用充足的太阳能为蓄电池充电，当电网断电时，电网和逆变器切断连接，此时可以利用蓄电池作为后备电源，通过本实用新型充放电控制器为逆变器提供一个稳定的输入电源，使逆变器可以正常工作，从而使太阳能电池板也可以继续工作，共同为独立的重要负载供电。
[0023]本实用新型虽然已经在此处描述了【具体实施方式】，但是本实用新型的覆盖范围不限于此。相反，本实用新型涵盖所有在字面上或在等效形式的教导下实质上落在权利要求的范围内的所有技术方案，如在电路里使用软开关技术ZVS和ZCS。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1.一种充放电控制器，它包括输入端正极接头A、输入端负极接头B、输出端正极接头C、输出端负极接头D,还包括带输入端正极a、输入端负极b和输出端正极C、输出端负极d的隔离DC-DC变换器，以及与隔离DC-DC变换器连接的控制单元，其中所述隔离DC-DC变换器的输入端正极a与输入端正极接头A电连接，隔离DC-DC变换器的输入端负极b与输入端负极接头B电连接，隔离DC-DC变换器的输出端正极c与输出端正极接头C电连接，隔离DC-DC变换器的输出端负极d与输出端负极接头D电连接，其特征在于:所述隔离DC-DC变换器还包括带初级线圈和次级线圈的隔离变压器，与隔离变压器初级线圈电连接的第一全桥电路，以及与隔离变压器次级线圈电连接的第二全桥电路，其中所述隔离变压器初级线圈和次级线圈的匝数比为η比1，其中η大于I。
2.如权利要求1所述的充放电控制器，其特征在于:所述隔离DC-DC变换器的输入端负极b与输出端正极接头C电连接，所述输出端负极接头D与输入端负极接头B电连接。
3.如权利要求1所述的充放电控制器，其特征在于:所述充放电控制器还包含有最大功率点跟踪即MPPT电路。
4.如权利要求1一 3中任一权利要求所述的充放电控制器，其特征在于所述充放电控制器有两种工作模式:第一种工作模式为电流从输入端正负极接头A、B输入，输出端正负极接头C、D输出，即降压型工作模式；第二种工作模式为电流从输出端正负极接头C、D输入，从输入端正负极接头A、B输出，即升压型工作模式；这两种工作模式由控制单元选择控制。
【文档编号】H02J7/00GK203574396SQ201320568387
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】曹艳辉, 寇青 申请人:嘉兴凯希电子有限公司