CN205092771U - 一种双向dc-dc变换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双向DC-DC变换器，该变换器包括：T1开关管和T2开关管，T1开关管和T2开关管的发射极和集电极各并接有一个二极管；二极管的正极与发射极电连接，二极管的负极与集电极电连接；T1开关管的集电极与T2开关管的发射极电连接，在T1开关管的集电极与T2开关管的发射极电连接点电连接电感L，电感L的另一端接光伏组件的正输出端，光伏组件的输出端与地电位之间接电解电容C1，T2开关管的集电极与太阳能优化器的输出端电连接，太阳能优化器的输出端与地电位之间接电解电容C2；T1开关管和T2开关管的基极分别通过光电耦合器与优化处理电路电连接。本实用新型解决由于各种因素使太阳能系统内部出现失衡时，最大限度的提高光伏系统的发电效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能发电技术，特别是一种双向DC-DC变换器。
背景技术
随着能源的短缺和环境的污染，太阳能作为一种无公害、无污染的绿色能源越来越多的被人们所重视，太阳能光伏发电的应用也越来越广。随着可再生能源的发展，太阳能光伏发电的应用也越来越倍受人们的关注，太阳能光伏发电领域也成为热门研究领域。不过，目前现有的太阳能光伏发电系统架构最极易受到实际工作环境和现场条件的影响，从而导致太阳能系统内部出现失衡。如，住宅旁边如果种了一棵大树，树荫、落叶、树皮等各类碎片，天空中飞快运动的云朵，以及不时掉落下来的鸟粪、虫子等杂物都会遮挡住阳光照射太阳能极板的强度，并且会逐步减少光伏系统的总发电量。对于太阳能光伏发电系统而言，只要几块电池板有阴影或树叶等杂物遮蔽，整个系统的发电量便会大幅地下跌。具体来说，只要有10%的光伏组件面积被遮盖，系统的总发电量便会下跌50%。另外，尽管新安装的太阳能光伏系统不会有电池板失配的问题，但随着时间的流逝，电池板也会不断老化，并且老化的速度参差不齐，太阳能系统内部也必然会出现失衡。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双向DC-DC变换器，以便解决由于各种因素使太阳能系统内部出现失衡时，最大限度的提高光伏系统的发电效率。
本实用新型的目的是这样实现的，一种双向DC-DC变换器，其特征是：包括：T1开关管和T2开关管，T1开关管和T2开关管的发射极和集电极各并接有一个二极管；二极管的正极与发射极电连接，二极管的负极与集电极电连接；T1开关管的集电极与T2开关管的发射极电连接，在T1开关管的集电极与T2开关管的发射极电连接点电连接电感L，电感L的另一端接光伏组件的正输出端，光伏组件的输出端与地电位之间接电解电容C1，T2开关管的集电极与太阳能优化器的输出端电连接，太阳能优化器的输出端与地电位之间接电解电容C2；T1开关管和T2开关管的基极分别通过光电耦合器与优化处理电路电连接。
所述的优化处理电路是单片机。
所述的单片机的第一I/O接口与光电耦合器T3的输入端通过限流电阻电连接，光电耦合器T3输入端另一端接地电位；第二I/O接口与光电耦合器T4的输入端通过限流电阻电连接，光电耦合器T4输入端另一端接地电位；光电耦合器T3集电极输出端通过上拉电阻接第一高电平V1；光电耦合器T4集电极输出端通过上拉电阻接第二高电平V2。
本实用新型的优点是：一种双向DC-DC变换器用于太阳能发电优化系统中，优化处理电路通过对光伏组件的电压和电流信号的处理；不断调整双向DC-DC变换器的工作模式或占空比，使太阳能发电优化单元输出的电压或电流得到控制。
附图说明
下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型双向DC-DC变换器电路原理图。
图中，1、光伏组件；2、优化处理电路；3、太阳能优化器。
具体实施方式
如图1所示，一种双向DC-DC变换器，包括：T1开关管和T2开关管，T1开关管和T2开关管的发射极和集电极各并接有一个二极管；二极管的正极与发射极电连接，二极管的负极与集电极电连接；T1开关管的集电极与T2开关管的发射极电连接，在T1开关管的集电极与T2开关管的发射极电连接点电连接电感L，电感L的另一端接光伏组件1的正输出端，光伏组件1的输出端与地电位之间接电解电容C1，T2开关管的集电极与太阳能优化器3的输出端电连接，太阳能优化器3的输出端与地电位之间接电解电容C2；T1开关管和T2开关管的基极分别通过光电耦合器与优化处理电路2电连接。
所述的优化处理电路2是单片机。
所述的单片机的第一I/O接口与光电耦合器T3的输入端通过限流电阻电连接，光电耦合器T3输入端另一端接地电位；第二I/O接口与光电耦合器T4的输入端通过限流电阻电连接，光电耦合器T4输入端另一端接地电位；光电耦合器T3集电极输出端通过上拉电阻接第一高电平V1；光电耦合器T4集电极输出端通过上拉电阻接第二高电平V2。
一种双向DC-DC变换器用于太阳能发电优化系统中，优化处理电路通过对光伏组件1的电压和电流信号的处理；不断调整双向DC-DC变换器的工作模式或占空比，使太阳能发电优化单元输出的电压或电流得到控制，其方法是：
（1）光伏组件1由于遮阴或电气参数不一致，导致光伏组件输出功率变小，当光伏组件的输出电流小于光伏组件所在支路串的输出电流时，太阳能发电优化单元将光伏组件工作在降压扩流模式；
（2）如果支路串中其它光伏组件由于遮阴而使得系统的输出功率较小的状态，此时该支路串中未被遮阴的光伏组件输出电流将大于光伏组件串的输出电流，太阳能优化器将光伏组件工作在升压模式；
（3）如果光伏组件均工作在最大功率点上，且光伏组件输出电流近似等于光伏组件支路串的输出电流时，太阳能优化器将光伏组件工作在直通状态；
（4）太阳能发电优化单元内部并联有旁路二极管，当光伏组件异常时，太阳能优化器将光伏组件支路串通过旁路二极管直接旁路电流，使整个光伏发电系统正常工作。
太阳能优化器3包括：多组太阳能发电优化单元进行串并联连接，多组串联连接的太阳能发电优化单元输出进行并联后与DC/AC逆变器输入端电连接。太阳能发电优化单元是由一组光伏组件和一组太阳能优化电路构成。
太阳能优化器3工作时，要将DC/AC逆变器输出端与交流并网单元电连接，将多组太阳能发电优化单元进行串并联后的输出电能供给交流并网系统。交流并网系统属已知技术，在这不作过多说明。
Claims (3)
1.一种双向DC-DC变换器，其特征是：包括：T1开关管和T2开关管，T1开关管和T2开关管的发射极和集电极各并接有一个二极管；二极管的正极与发射极电连接，二极管的负极与集电极电连接；T1开关管的集电极与T2开关管的发射极电连接，在T1开关管的集电极与T2开关管的发射极电连接点电连接电感L，电感L的另一端接光伏组件的正输出端，光伏组件的输出端与地电位之间接电解电容C1，T2开关管的集电极与太阳能优化器的输出端电连接，太阳能优化器的输出端与地电位之间接电解电容C2；T1开关管和T2开关管的基极分别通过光电耦合器与优化处理电路电连接。
2.根据权利要求1所述的一种双向DC-DC变换器，其特征是：所述的优化处理电路是单片机。
3.根据权利要求2所述的一种双向DC-DC变换器，其特征是：所述的单片机的第一I/O接口与光电耦合器T3的输入端通过限流电阻电连接，光电耦合器T3输入端另一端接地电位；第二I/O接口与光电耦合器T4的输入端通过限流电阻电连接，光电耦合器T4输入端另一端接地电位；光电耦合器T3集电极输出端通过上拉电阻接第一高电平V1；光电耦合器T4集电极输出端通过上拉电阻接第二高电平V2。
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