CN208571925U - 一种直流电压转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及太阳能电池技术领域，公开了一种直流电压转换器，用以提高直流电压转换的可靠性，降低对控制芯片的要求，同时减小直流电压转换器的体积，节约成本。所述直流电压变换器，包括：电压转换模块、电感组件以及数字控制器；其中，所述电压转换模块与所述电感组件相连接；所述电压转换模块，用于根据接收到的控制信号的控制，对所述接收到的输入电压进行电压转换；所述数字控制器，与所述电压转换模块连接，用于输出控制电压转换的控制信号至所述电压转换模块。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种直流电压转换器。
背景技术
近年来，太阳能电池得到广泛应用，太阳能电池在使用过程中，其输出功率会随着温度和光照强度的变化而变化。在一定的电池温度和光照强度下，太阳能电池可以工作在不同的输出电压，但只有工作在某一输出电压时，太阳能电池的输出功率才能达到最大值，该工作点称之为最大功率点。为了实现太阳能电池输出效率的最大化，最常用的方法是最大功率点追踪法(Maximum Power Point Tracking，MPPT)。
现有技术中，通常使用定电压法实现太阳能电池的最大功率跟踪。实际应用中，通常需要使用直流电压转换电路(直流升压转换电路和直流降压转换电路)对太阳能电池的输出电压进行转换，以实现定电压输出。如图1所示，图1示出了非同步降压转换电路的电路拓扑结构；如图2所示，图2示出了同步降压转换电路的电路拓扑结构；如图3所示，图3示出了非同步升压转换电路的电路拓扑结构；如图4所示，图4示出了同步升压转换电路的电路拓扑结构。其中，图1示出的非同步降压转换电路和图3示出的非同步升压转换电路中，使用二极管整流，而图2示出的同步降压转换电路和图4示出的同步升压转换电路中，使用金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor，MOS)管整流。
从上述直流电压转换(包括升压转换和降低变换)电路的电路拓扑可以看出，非同步电压转换电路使用二极管整流，体积较大且整流效率较低，而且二极管的通态电阻较大，整流器的电能消耗较大，致使整个电压转换电路的效率较低。而同步电压转换电路使用MOS管代替二极管进行整流，虽然能降低整流器的电能消耗，提高整个电压转换电路的效率，但是其控制策略复杂，系统可靠性不高，且对控制芯片的要求较高。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种直流电压转换器，用以提高直流电压转换的可靠性，降低对控制芯片的要求，同时减小直流电压转换器的体积，节约成本。
第一方面，本实用新型实施例提供一种直流电压转换器，包括：电压转换模块、电感组件以及数字控制器；其中，
电压转换模块与电感组件相连接；
电压转换模块，用于根据接收到的控制信号的控制，对接收到的输入电压进行电压转换；
数字控制器，与电压转换模块连接，用于输出控制电压转换的控制信号至电压转换模块。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的上述直流电压转换器，还包括：输入端口，与电压转换模块相连，用于连接太阳能电池的输出端。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的上述直流电压转换器中，电感组件，连接在输入端口与电压转换模块之间。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的上述直流电压转换器，还包括：输出端口，与电压转换模块相连，用于连接负载设备。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的上述直流电压转换器中，电感组件，连接在电压转换模块和输出端口之间。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的上述直流电压转换器，还包括：电压检测模块，与数字控制器相连接，用于检测直流电压转换器的输入电压和直流电压转换器的输出电压。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的上述直流电压转换器，还包括：电流检测模块，与数字控制器相连接，用于检测直流电压转换器的输入电流和直流电压转换器的输出电流。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的上述直流电压转换器中，数字控制器还用于：生成同步整流信号，并将同步整流信号输出至电压转换模块。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的上述直流电压转换器中，电压转换模块还用于：根据接收到的控制信号生成同步整流信号。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的上述直流电压转换器中，数字控制器包括以下任意一种或多种：单片机、数字信号处理DSP器、ARM处理器以及现场可编程门阵列FPGA。
本实用新型实施例提供的直流电压转换器，包括：电压转换模块、电感组件以及数字控制器，其中，电压转换模块与电感组件相连接，电压转换模块，用于根据接收到的控制信号的控制，对接收到的输入电压进行电压转换；数字控制器，与电压转换模块连接，用于输出控制电压转换的控制信号至电压转换模块。
本实用新型实施例提供的直流电压转换器，采用数字控制器输出控制信号控制电压转换模块进行电压转换，例如，数字控制器输出脉冲宽度调制信号控制电压转换模块进行电压转换，并通过调节脉冲宽度调制信号的占空比，调节电压转换比例，此种方式控制简单，而且能够提高可靠性，降低对控制芯片的要求。同时数字控制器体积较小，使用数字控制器输出控制信号控制电压转换模块进行电压转换，还能够减小直流电压转换器的体积，节约成本。
附图说明
图1为现有技术中非同步降压电路的电路拓扑结构示意图；
图2为现有技术中同步降压电路的电路拓扑结构示意图；
图3为现有技术中非同步升压电路的电路拓扑结构示意图；
图4为现有技术中同步升压电路的电路拓扑结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的直流降压转换器的电路拓扑结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的直流升压转换器的电路拓扑结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型实施例提供的一种直流电压转换器的具体实施方式进行详细地说明。
本实用新型实施例提供的直流电压转换器，如图5所示，包括：电压转换模块51、电感组件52以及数字控制器53；其中，电压转换模块51与电感组件52相连接；电压转换模块51，用于根据接收到的控制信号的控制，对接收到的输入电压进行电压转换；数字控制器53，与电压转换模块51连接，用于输出控制电压转换的控制信号至电压转换模块51。
在一种可能的实施方式中，直流电压转换器，还包括：输入端口54，与电压转换模块51相连，用于连接太阳能电池55的输出端。
在一种可能的实施方式中，直流电压转换器还包括：输出端口56，与电压转换模块51相连，用于连接负载设备57。
具体实施时，输入端口54、电压转换模块51、电感组件51以及输出端口56串联连接。
本实用新型实施例提供的直流电压转换器，根据电感组件52在直流电压转换器中的连接位置，可以分为直流降压转换器和直流升压转换器两种。
具体来说：如图5所示，电感组件52连接在电压转换模块51和输出端口56之间，则图5示出的直流电压转换器为直流降压转换器。
如图6所示，电感组件52连接在输入端口54和电压转换模块51之间，则图6示出的直流电压转换器为直流升压转换器。
其中，负载设备57可以包括但不限于：消费电子类负载设备，例如，手机、充电宝、平板电脑以及笔记本电脑等。
在一种可能的实施方式中，电压转换模块51可以为集成驱动和开关器件的功率芯片，其可以带有同步功能，也可以不带同步功能，本实用新型实施例对此不做限定。
在一种可能的实施方式中，电压转换模块51带有同步功能时，电压转换模块51可以根据接收到的控制信号生成同步整流信号，或者根据接收到的控制信号并结合负载设备的电流生成同步整流信号。
在另一可能的实施方式中，电压转换模块51不带有同步功能时，若需要实现同步功能，则可以由数字控制器53生成同步整流信号，并将同步整流信号输出至电压转换模块51，以实现同步整流功能。
在一种可能的实施方式中，数字控制器53输出控制电压转换的控制信号至电压转换模块51，控制电压转换模块51对输入端口54接收到的输入电压进行电压转换。
其中，数字控制器53包括以下任意一种或多种：单片机、数字信号处理(DigitalSignal Processing，DSP)器、ARM处理器以及现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGate Array，FPGA)。
在一个示例中，控制信号可以是脉冲宽度调制信号，脉冲宽度调制信号的占空比不同，电压转换的比例也不相同。当然，在本实用新型其它实施例中，控制信号也可以是其它类型的信号，此处并不用于具体限定。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的直流电压转换器，还包括：电压检测模块，与数字控制器53相连接，用于检测直流电压转换器的输入电压和直流电压转换器的输出电压，也即检测直流电压转换器中输入端口54的输入电压和直流电压转换器中输出端口56的输出电压。
在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的直流电压转换器，还包括：电流检测模块，与数字控制器53相连接，用于检测直流电压转换器的输入电流和直流电压转换器的输出电流，也即检测直流电压转换器中输入端口54的输入电流和直流电压转换器中输出端口56的输出电流。
在上述实施方式中，数字控制器53可以根据电压检测模块检测到的输入电压、输出电压、电流检测模块检测到的输入电流和输出电流，采用预设算法生成控制电压转换的控制信号，以实现对太阳能电池55的最大功率跟踪。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种直流电压转换器，其特征在于，包括：电压转换模块、电感组件以及数字控制器；其中，
所述电压转换模块与所述电感组件相连接；
所述电压转换模块，用于根据接收到的控制信号的控制，对接收到的输入电压进行电压转换；
所述数字控制器，与所述电压转换模块连接，用于输出控制电压转换的控制信号至所述电压转换模块。
2.根据权利要求1所述的直流电压转换器，其特征在于，所述直流电压转换器还包括：
输入端口，与所述电压转换模块相连，用于连接太阳能电池的输出端。
3.根据权利要求2所述的直流电压转换器，其特征在于，所述电感组件，连接在所述输入端口与所述电压转换模块之间。
4.根据权利要求1所述的直流电压转换器，其特征在于，所述直流电压转换器还包括：
输出端口，与所述电压转换模块相连，用于连接负载设备。
5.根据权利要求4所述的直流电压转换器，其特征在于，所述电感组件，连接在所述电压转换模块和所述输出端口之间。
6.根据权利要求1所述的直流电压转换器，其特征在于，所述直流电压转换器，还包括：
电压检测模块，与所述数字控制器相连接，用于检测所述直流电压转换器的输入电压和所述直流电压转换器的输出电压。
7.根据权利要求1所述的直流电压转换器，其特征在于，所述直流电压转换器，还包括：
电流检测模块，与所述数字控制器相连接，用于检测所述直流电压转换器的输入电流和所述直流电压转换器的输出电流。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的直流电压转换器，其特征在于，
所述数字控制器还用于：生成同步整流信号，并将所述同步整流信号输出至所述电压转换模块。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的直流电压转换器，其特征在于，
所述电压转换模块还用于：根据接收到的控制信号生成同步整流信号。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的直流电压转换器，其特征在于，所述数字控制器包括以下任意一种或多种：单片机、数字信号处理DSP器、ARM处理器以及现场可编程门阵列FPGA。
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| CN (1) | CN208571925U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108923647A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-30 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 直流电压转换器、最大功率跟踪方法、装置、设备及介质 |
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2018
- 2018-07-11 CN CN201821099529.3U patent/CN208571925U/zh active Active
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