带锂电池充放电和负载管理的数控双向DC-DC变换器的制作方法

带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器
技术领域
1.本实用新型涉及变换器技术领域，尤其涉及带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器。


背景技术：

2.数控双向dc-dc变换器是双向dc-dc变换器的一种，其通过数控的方式来对其进行控制，现有的数控双向dc-dc变换器不具有对负载进行管理的功能和不具有对锂电池进行充放电管理的功能，另外现有的数控双向dc-dc变换器在接反的情况下会发生烧坏的现象，基于以上问题我们提出了一种带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器，包括防反接电路、升降压电路、数字控制电路、辅助电源电路、隔离电路、负载控制电路和充放电电路，所述数字控制电路分别与升降压电路和辅助电源电路电性连接，所述升降压电路与防反接电路电性连接，且升降压电路通过防反接电路电性连接有一个受控于数字控制电路的太阳能，所述升降压电路和数字控制电路均与充放电电路电性连接，充放电电路受控于数字控制电路，且升降压电路通过充放电电路电性连接有电池，所述充放电电路和升降压电路均与隔离电路电性连接，隔离电路与负载控制电路电性连接，且隔离电路通过负载控制电路电性连接有负载，负载控制电路与数字控制电路电性连接，并受控于数字控制电路。
6.优选的，所述防反接电路采用超低rdson场效应管，超低rdson场效应管可以减少电路损耗，并且可以消除高压尖峰。
7.优选的，所述升降压电路采用四个场效应管升降压结构，可双向升压或者降压传输能量。
8.优选的，所述隔离电路采用一对背靠背的场效应管，一对背靠背场效应管能够承载高系统负载电流，不影响电池的充电。
9.优选的，所述负载控制电路采用场效应管，负载控制电路还包括用于驱动场效应管的驱动电路，负载控制电路用于控制负载的上下电。
10.优选的，所述充放电电路采用场效应管，充放电电路还包括用于驱动场效应管的驱动电路，充放电电路用于控制电池的充放电。
11.优选的，所述数字控制电路采用拥有高精度定时器的单片机芯片，高精度定时器的单片机芯片用于采集输入电压电流信号，且输出的输出电压电流信号使用pid算法精确控制高精度pwm波来驱动升降压电路，使升降压电路能稳定输出固定电压。
12.优选的，所述辅助电源电路采用国产宽电压的输入芯片，且输入芯片的电压范围
设置为5-80v，辅助电源电路输出的9.5v电压用于给升降压电路供电，辅助电源电路输出的3.3v电压用于给数字控制电路供电，进而保证了输入掉电后仍可用于对电池供电。
13.本实用新型在原有的基础上新增了对负载进行管理的功能和对电池进行充放电控制的功能，另外还具有防反接的功能。
附图说明
14.图1为本实用新型提出的带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器的电路连接框图；
15.图2为本实用新型提出的带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器的电路图。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
17.参照图1-2，带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器，包括防反接电路、升降压电路、数字控制电路、辅助电源电路、隔离电路、负载控制电路和充放电电路，数字控制电路分别与升降压电路和辅助电源电路电性连接，其中升降压电路采用四个场效应管升降压结构，可双向升压或者降压传输能量，升降压电路与防反接电路电性连接，其中防反接电路采用超低rdson场效应管，超低rdson场效应管可以减少电路损耗，并且可以消除高压尖峰，且升降压电路通过防反接电路电性连接有一个受控于数字控制电路的太阳能，升降压电路和数字控制电路均与充放电电路电性连接，充放电电路受控于数字控制电路，其中充放电电路采用场效应管，充放电电路还包括用于驱动场效应管的驱动电路，充放电电路用于控制电池的充放电，且升降压电路通过充放电电路电性连接有电池，充放电电路和升降压电路均与隔离电路电性连接，其中隔离电路采用一对背靠背的场效应管，一对背靠背场效应管能够承载高系统负载电流，不影响电池的充电，隔离电路与负载控制电路电性连接，且隔离电路通过负载控制电路电性连接有负载，负载控制电路与数字控制电路电性连接，并受控于数字控制电路，其中负载控制电路采用场效应管，负载控制电路还包括用于驱动场效应管的驱动电路，数字控制电路采用拥有高精度定时器的单片机芯片，高精度定时器的单片机芯片用于采集输入电压电流信号，且输出的输出电压电流信号使用pid算法精确控制高精度pwm波来驱动升降压电路，使升降压电路能稳定输出固定电压，负载控制电路用于控制负载的上下电，辅助电源电路采用国产宽电压的输入芯片，且输入芯片的电压范围设置为5-80v，辅助电源电路输出的9.5v电压用于给升降压电路供电，辅助电源电路输出的3.3v电压用于给数字控制电路供电，进而保证了输入掉电后仍可用于对电池供电，通过在升降压电路和电池之间新增了一个充放电电路，且充放电电路受控于数字控制电路，使得该双向dc-dc变换器具有对电池进行充放电控制的功能，通过在隔离电路和负载之间新增了一个负载控制电路，且负载控制电路受控于数字控制电路，使得该双向dc-dc变换器具有对负载进行控制的功能，通过在太阳能和升降压电路之间新增了一个采用超低rdson场效应管的防反接电路，使得其在接反的情况下，该双向dc-dc变换器不工作，以此来
达到保护该双向dc-dc变换器的功能。
18.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器，包括防反接电路、升降压电路、数字控制电路、辅助电源电路、隔离电路、负载控制电路和充放电电路，其特征在于，所述数字控制电路分别与升降压电路和辅助电源电路电性连接，所述升降压电路与防反接电路电性连接，且升降压电路通过防反接电路电性连接有一个受控于数字控制电路的太阳能，所述升降压电路和数字控制电路均与充放电电路电性连接，充放电电路受控于数字控制电路，且升降压电路通过充放电电路电性连接有电池，所述充放电电路和升降压电路均与隔离电路电性连接，隔离电路与负载控制电路电性连接，且隔离电路通过负载控制电路电性连接有负载，负载控制电路与数字控制电路电性连接，并受控于数字控制电路。2.根据权利要求1所述的带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器，其特征在于，所述防反接电路采用超低rdson场效应管。3.根据权利要求1所述的带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器，其特征在于，所述升降压电路采用四个场效应管升降压结构。4.根据权利要求1所述的带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器，其特征在于，所述隔离电路采用一对背靠背的场效应管。5.根据权利要求1所述的带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器，其特征在于，所述负载控制电路采用场效应管，其用于控制负载的上下电。6.根据权利要求1所述的带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器，其特征在于，所述充放电电路采用场效应管，用于控制电池的充放电。7.根据权利要求1所述的带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器，其特征在于，所述数字控制电路采用拥有高精度定时器的单片机芯片。8.根据权利要求1所述的带锂电池充放电和负载管理的数控双向dc-dc变换器，其特征在于，所述辅助电源电路采用国产宽电压的输入芯片，且输入芯片的电压范围设置为5-80v。

技术总结
本实用新型公开了带锂电池充放电和负载管理的数控双向DC-DC变换器，包括防反接电路、升降压电路、数字控制电路、辅助电源电路、隔离电路、负载控制电路和充放电电路，所述数字控制电路分别与升降压电路和辅助电源电路电性连接，所述升降压电路与防反接电路电性连接，且升降压电路通过防反接电路电性连接有一个受控于数字控制电路的太阳能，所述升降压电路和数字控制电路均与充放电电路电性连接，充放电电路受控于数字控制电路，且升降压电路通过充放电电路电性连接有电池。本实用新型在原有的基础上新增了对负载进行管理的功能和对电池进行充放电控制的功能，另外还具有防反接的功能。功能。功能。


技术研发人员：梁彦龙 丁择鑫 贾兴旺
受保护的技术使用者：甘肃紫光智能交通与控制技术有限公司
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2022/5/24