[實用新型]一種電能DC-DC雙向轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220958414.5
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN217282711U
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李衛(wèi)兵;于京;景妮琴
• 申請（專利權(quán)）人: 北京電子科技職業(yè)學(xué)院
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157;H02M3/158;H02J7/00;H02H11/00;H02H7/18
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 張營磊

本實用新型提供一種電能DC?DC雙向轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括：單片機、半橋驅(qū)動模塊、雙向DC?DC變換模塊、電壓測量模塊、電流測量模塊、電池防反接模塊、儲能模塊、按鍵模塊、輔助電源模塊及顯示模塊；單片機通過半橋驅(qū)動模塊與雙向DC?DC變換模塊連接，用于在充電時，控制雙向DC?DC變換模塊與直流電源連接；在放電時，控制雙向DC?DC變換模塊與直流負載連接。本實用新型提供的電能DC?DC雙向轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過一套系統(tǒng)實現(xiàn)電流的雙向傳輸，降低了能量損失，有效提升了分布式電源利用率和系統(tǒng)電能質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電池充放電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電能DC— DC雙向轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前大力發(fā)展新能源，全面推進風(fēng)電、太陽能發(fā)電大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展，堅持集中式與分布式并舉，加快建設(shè)風(fēng)電和光伏發(fā)電基地，風(fēng)、光、水等新型能源轉(zhuǎn)換為電能，其給負載供電及電能儲存是一個重要的課題。

直流不停電電源系統(tǒng)，220V市電轉(zhuǎn)換為直流電給負載供電，同時對蓄電池充電，當(dāng)市電斷電時，蓄電池給負載供電，實現(xiàn)不間斷供電。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池組陣列和蓄電池共同給負載供電，陽光強的時候，光能轉(zhuǎn)換的電能給負載供電，同時可給蓄電池充電儲存電能，當(dāng)太陽能電池陣列沒有陽光照射或光線較弱時，蓄電池將儲存的電能給負載供電。我國用電負荷峰值存在很大差值，白天負荷一般處于峰谷狀態(tài)，夜間負荷一般處于尖峰或超負狀態(tài)，所以出現(xiàn)了如何削峰填谷的問題。由于電池儲能系統(tǒng)響應(yīng)快速，并且不受地理環(huán)境及地理位置的約束，所以特別適合應(yīng)用于城市電網(wǎng)中存在的削峰填谷問題，電池儲能系統(tǒng)可以應(yīng)對電網(wǎng)中斷和大面積停電等突發(fā)問題，同時還能消除傳統(tǒng)能源的波動，改善電力質(zhì)量，所以電池儲能系統(tǒng)逐漸成為了智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。

以上所述的直流不停電電源系統(tǒng)、光伏電源系統(tǒng)、智能電網(wǎng)電池儲能系統(tǒng)，都涉及到電能的雙向傳輸技術(shù)，但是現(xiàn)有的系統(tǒng)采用兩套系統(tǒng)進行電能的雙向傳輸，造成能量損失大，還容易造成電池充放電不穩(wěn)定。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種電能DC-DC雙向轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，系統(tǒng)通過合理控制雙向DC-DC變換模塊能夠?qū)崿F(xiàn)電能的雙向流動，降低了能量損失，提高了充放電電壓電流的穩(wěn)定性。

系統(tǒng)包括：單片機、半橋驅(qū)動模塊、雙向DC-DC變換模塊、電壓測量模塊、電流測量模塊、電池防反接模塊、儲能模塊、按鍵模塊以及分別給單片機、半橋驅(qū)動模塊和電流測量模塊供電的輔助電源模塊、與單片機連接用于實時顯示系統(tǒng)參數(shù)的顯示模塊；

單片機通過與按鍵模塊連接，用于獲取用戶輸入的控制指令；

雙向DC-DC變換模塊通過電池防反接模塊與儲能模塊連接；

單片機通過半橋驅(qū)動模塊與雙向DC-DC變換模塊連接，用于在充電時，控制雙向DC-DC變換模塊與直流電源連接；在放電時，控制雙向DC-DC變換模塊與直流負載連接；

單片機還通過電壓測量模塊和電流測量模塊與雙向DC-DC變換模塊連接，獲取雙向DC-DC變換模塊的輸出電壓、輸入電流和輸出電流。

需要進一步說明的是，雙向DC-DC變換模塊包括：電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電感L1、MOS管Q1、MOS管Q2；

雙向DC-DC變換模塊的P1端的引腳1和電阻R1的第一端分別通過端口S1與電流測量模塊連接；

電容C1的第一端、電阻R2的第一端、電容C3的第一端、電容 C4的第一端、電感L1的第一端分別與雙向DC-DC變換模塊的P1 端的引腳2連接；

電阻R2的第二端和電容C2的第一端分別與電阻R3的第一端連接；