CN204179943U - 一种基于dsp的光伏发电***双向dc-dc变换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于DSP的光伏发电***双向DC-DC变换器，包括电源、信号采集电路、DSP控制***、保护电路、双向DC-DC主电路和其他电路；其特征在于，所述DSP控制电路分别连接电源、信号采集电路、保护电路、双向DC-DC主电路和其他电路，所述双向DC-DC主电路还连接信号采集电路。本实用新型***采用非隔离的双向DC-DC变换拓扑结构为变换器主电路，简化了电路结构，并且能够识别太阳能电池端电压的大小，自动快速地切换充、放电模式，使用DSP***作为信号处理单元，增加了***的信号处理速度，使整个***具有功耗低，性能优越，集成度高，数据以及程序存储量大，信号转换更精确快速的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种DC-DC变换器，具体是一种结构简单、性能稳定，使用DSP作为主控单元的光伏发电***双向DC-DC变换器。
背景技术
太阳能光伏发电是未来能源利用的一大趋势,现已逐渐得到广泛应用，双向DC-DC变换器作为光伏发电***中重要的功率变换装置，越来越引起国内外研究者的关注，双向功率变换是一个复杂的多输入多输出非线性***，传统的双向DC-DC变换器存在开关数量多，控制复杂，效率相对低下等缺点，已经不能满足现在的应用需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种体积小、结构简单、稳定性强的新型太阳能无线充电器电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于DSP的光伏发电***双向DC-DC变换器，包括电源、信号采集电路、DSP控制***、保护电路、双向DC-DC主电路和其他电路；所述DSP控制电路分别连接电源、信号采集电路、保护电路、双向DC-DC主电路和其他电路，所述双向DC-DC主电路还连接信号采集电路。
作为本实用新型的优选方案：所述双向DC-DC主电路包括功率开关管VT1、功率开关管VT2、电容C2、二极管T1、二极管T2和二极管T3，电容C1的一端连接电感L1和蓄电池组，电容C1的另一端连接二极管T4的正极、功率开关管VT1的发射极，电容C2、电容C4、电容C5、蓄电池组的另一端和太阳能板，二极管T4的负极连接电感L5、二极管T7的正极和电容C5的另一端，电感L1的另一端连接二极管T1的正极、二极管T2的正极、二极管T5的正极、电感L4、功率开关管VT1的集电极和功率开关管VT2的发射极，功率开关管VT1的基极连接DSP控制***，二极管T1的负极连接电感L2，电感L2的另一端连接电感L3、电容C4的另一端、功率开关管VT2的集电极和太阳能板的另一端，二极管T2的负极连接二极管T3的正极和电容C2的另一端，二极管T3的另一端连接电感L3的另一端，功率开关管VT2的基极连接DSP控制***，电感L4的另一端连接二极管T6的负极,二极管T6的正极连接二极管T7的负极和电容C3的另一端。
作为本实用新型的优选方案：所述保护电路包括软件保护和硬件保护两个部分
作为本实用新型的优选方案：所述其他电路包括通信电路、时钟芯片电路、按键及显示电路。
作为本实用新型的优选方案：所述DSP控制***为TMS320F28335型数字信号处理器。
作为本实用新型的优选方案：所述信号采集电路包括电压采集电路和电流采集电路。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：***采用非隔离的双向DC-DC变换拓扑结构为变换器主电路，简化了电路结构，并且能够识别太阳能电池端电压的大小，自动快速地切换充、放电模式，使用DSP***作为信号处理单元，增加了***的信号处理速度，使整个***具有功耗低，性能优越，集成度高，数据以及程序存储量大，信号转换更精确快速的优点。
附图说明
图1为一种基于DSP的光伏发电***双向DC-DC变换器的原理框图。
图2为双向DC-DC主电路的电路图。
具体实施方式
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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1~2，本实用新型实施例中，一种基于DSP的光伏发电***双向DC-DC变换器，包括电源、信号采集电路、DSP控制***、保护电路、双向DC-DC主电路和其他电路；所述DSP控制电路分别连接电源、信号采集电路、保护电路、双向DC-DC主电路和其他电路，双向DC-DC主电路还连接信号采集电路。
双向DC-DC主电路包括功率开关管VT1、功率开关管VT2、电容C2、二极管T1、二极管T2和二极管T3，电容C1的一端连接电感L1和蓄电池组，电容C1的另一端连接二极管T4的正极、功率开关管VT1的发射极，电容C2、电容C4、电容C5、蓄电池组的另一端和太阳能板，二极管T4的负极连接电感L5、二极管T7的正极和电容C5的另一端，电感L1的另一端连接二极管T1的正极、二极管T2的正极、二极管T5的正极、电感L4、功率开关管VT1的集电极和功率开关管VT2的发射极，功率开关管VT1的基极连接DSP控制***，二极管T1的负极连接电感L2，电感L2的另一端连接电感L3、电容C4的另一端、功率开关管VT2的集电极和太阳能板的另一端，二极管T2的负极连接二极管T3的正极和电容C2的另一端，二极管T3的另一端连接电感L3的另一端，功率开关管VT2的基极连接DSP控制***，电感L4的另一端连接二极管T6的负极,二极管T6的正极连接二极管T7的负极和电容C3的另一端。
保护电路包括软件保护和硬件保护两个部分，其他电路包括通信电路、时钟芯片电路、按键及显示电路，DSP控制***为TMS320F28335型数字信号处理器，信号采集电路包括电压采集电路和电流采集电路。
本实用新型的工作原理是：电压、电流采集电路从主电路中采集电压、电流信号，再将其送至TMS320F28335型数字信号处理器内部集成的转换器中，经过功率放大后输出到双向DC-DC主电路中的功率开关管VT1和VT2的基极，当功率开关管VT1导通时，电流经过电感L1和功率开关管VT1，在此时间内电感L存储能量，负载端由电容C4提供能量，当功率开关管VT1截止时，蓄电池组和电感L1释放能量，向滤波电容C4提供充电电流并向负载提供输出电流，电感L2抑制二极管T1的反向电流，实现功率开关管VT1的截止转为开通和二极管T1由导通到截止产生的可靠换流，通过二极管T2、二极管T3、电容C2和电感L3抑制功率开关管VT1关断尖峰电压，实现了功率开关管VT1的开通转截止和二极管T1由截止转为导通过程产生的可靠换流，电容C2中储存的电能通过二极管T3和电感L3放电到负载，实现了电路的软换流，因此通过DSP的控制实现了对蓄电池的恒压、恒流可靠控制，使输出电压电流静动态特性良好。
Claims (6)
1.一种基于DSP的光伏发电***双向DC-DC变换器，包括电源、信号采集电路、DSP控制***、保护电路、双向DC-DC主电路和其他电路；其特征在于，所述DSP控制电路分别连接电源、信号采集电路、保护电路、双向DC-DC主电路和其他电路，所述双向DC-DC主电路还连接信号采集电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的光伏发电***双向DC-DC变换器，其特征在于，所述双向DC-DC主电路包括功率开关管VT1、功率开关管VT2、电容C2、二极管T1、二极管T2和二极管T3，电容C1的一端连接电感L1和蓄电池组，电容C1的另一端连接二极管T4的正极、功率开关管VT1的发射极，电容C2、电容C4、电容C5、蓄电池组的另一端和太阳能板，二极管T4的负极连接电感L5、二极管T7的正极和电容C5的另一端，电感L1的另一端连接二极管T1的正极、二极管T2的正极、二极管T5的正极、电感L4、功率开关管VT1的集电极和功率开关管VT2的发射极，功率开关管VT1的基极连接DSP控制***，二极管T1的负极连接电感L2，电感L2的另一端连接电感L3、电容C4的另一端、功率开关管VT2的集电极和太阳能板的另一端，二极管T2的负极连接二极管T3的正极和电容C2的另一端，二极管T3的另一端连接电感L3的另一端，功率开关管VT2的基极连接DSP控制***，电感L4的另一端连接二极管T6的负极,二极管T6的正极连接二极管T7的负极和电容C3的另一端。
3.根据权利要求1所述的一种基于DSP的光伏发电***双向DC-DC变换器，其特征在于，所述保护电路包括软件保护和硬件保护两个部分。
4.根据权利要求1所述的一种基于DSP的光伏发电***双向DC-DC变换器，其特征在于，所述其他电路包括通信电路、时钟芯片电路、按键及显示电路。
5.根据权利要求1所述的一种基于DSP的光伏发电***双向DC-DC变换器，其特征在于，所述DSP控制***为TMS320F28335型数字信号处理器。
6.根据权利要求1所述的一种基于DSP的光伏发电***双向DC-DC变换器，其特征在于，所述信号采集电路包括电压采集电路和电流采集电路。
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