一种直流电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流电源，涉及太阳能发电技术领域，包括太阳能电池板、BOOST升压电路、DC/DC变换器、负载和控制电路，所述升压电路的输入与太阳能电池板的输出相连，所述升压电路的输出与DC/DC变换器的输入相连，所述DC/DC变换器的输出与负载相连；所述控制电路与升压电路、DC/DC变换器相连。本实用新型直流电源，太阳能电池板通过升压变换后，经过LLC谐振变换器变换成稳定的直流电；MPPT控制器可以使太阳能电池板工作在最大功率点，提高太阳能电池板的转换效率；LLC谐振变换器可以在PFM和PWM工作模式相互切换，提高了变换器的转换效率；具有输出电压稳定，转换效率高的特点。
【专利说明】
一种直流电源
技术领域
[0001]本实用新型涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种直流电源。
【背景技术】
[0002]随着现代电力电子技术的发展、高频开关器件的诞生，开关电源向着高频化、集成化和模块化的方向发展。功率谐振变换器是以谐振电路为基本变换单元，利用电路发生谐振时，电流或电压周期性地过零点，使得开关器件在零电压或者零电流条件下开通或者关断，从而实现软开关，达到降低开关损耗的目的。
[0003]当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流。但是市场上大量产的单晶与多晶硅的太阳能电池平均效率约在15%上下，也就是说，这样的太阳能电池只能将入射太阳光能转换成15%可用电能，其余的85%都浪费成无用的热能。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的针对上述现有技术的问题，提供一种直流电源，该电源把太阳能电池板通过BOOST升压变换后，经过LLC谐振变换器变换成稳定的直流电，MPPT控制器可以使太阳能电池板工作在最大功率点，提高太阳能电池板的转换效率。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]—种直流电源，包括太阳能电池板，所述太阳能电池板有多个，多个太阳能电池板以串联或并联或串并联形式相连，还包括BOOST升压电路、DC/DC变换器、负载和控制电路，所述BOOST升压电路的输入与太阳能电池板的输出相连，所述BOOST升压电路的输出与DC/DC变换器的输入相连，所述DC/DC变换器的输出与负载相连;所述控制电路与BOOST升压电路、DC/DC变换器相连。
[0007]进一步地，所述DC/DC变换器为LLC谐振变换器，所述LLC谐振变换器包括谐振电容Cr、串联谐振电感Lr、并联谐振电感Lm、开关管Ql和Q2。
[0008]进一步地，所述BOOST升压电路包括开关管Tl、输入电感LI。
[0009]进一步地，所述串联谐振电感Lr与输入电感LI为親合电感。
[0010]进一步地，所述控制电路包括电压采样信号、参考电压、第一比较器、第二比较器、比较电路、振荡器、时钟脉冲产生电路、逻辑门电路;所述电压采样信号分别与第一比较器反相输入端、比较电路的输入端相连，所述参考电压分别与第一比较器同相输入端、比较电路的输入端相连;所述第一比较器的输出端与第二比较器同相输入端相连，所述比较电路的输出与时钟脉冲产生电路输入端相连;所述时钟脉冲产生电路的输出端分别与振荡器和逻辑门电路相连，所述振荡器的输出分别与第二比较器的反相输入端和时钟脉冲产生电路输入端相连，所述第二比较器的输出端与逻辑门电路相连;所述逻辑门电路的输出与DC/DC变换器的开关管Ql和Q2相连。
[0011]进一步地，所述控制电路还包括MPPT控制器，所述MPPT控制器的输入分别为太阳能电池板的输出电压、太阳能电池板的输出电流、BOOST升压电路的输出电压，MPPT控制器的输出与BOOST升压电路的开关管Tl相连。
[0012]本实用新型的有益效果:一种直流电源，太阳能电池板通过BOOST升压变换后，经过LLC谐振变换器变换成稳定的直流电，MPPT控制器可以使太阳能电池板工作在最大功率点，提高太阳能电池板的转换效率;LLC谐振变换器可以在PFM和P丽工作模式相互切换，提高了变换器的转换效率;具有输出电压稳定，转换效率高的特点。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型直流电源原理图；
[0014]相关元件符号说明:
[0015]1、太阳能电池板PV;2、B00ST升压电路;3、DC/DC变换器;4、负载;5、控制电路;51、电压采样信号；52、参考电压Vref; 53、第一比较器;54、第二比较器;55、逻辑门电路;56、比较电路;57、时钟脉冲产生电路;58、振荡器;59、MPPT控制器。
【具体实施方式】
[0016]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0017]具体实施时，结合图1，一种直流电源，包括太阳能电池板PV UB00ST升压电路2、DC/DC变换器3、负载4、控制电路5。太阳能电池板PV I有多个，多个太阳能电池板以串联或并联或串并联形式相连。BOOST升压电路2的输入与太阳能电池板PV的输出相连，BOOST升压电路2的输出与DC/DC变换器3的输入相连，DC/DC变换器3的输出与负载4相连;控制电路5与BOOST升压电路2、DC/DC变换器3相连。
[0018]DC/DC变换器3为LLC谐振变换器，LLC谐振变换器包括谐振电容Cr、串联谐振电感Lr、并联谐振电感Lm、开关管Ql和Q2 300ST升压电路2包括开关管Tl、输入电感LI。为了减小电源电路的体积，提高电源电路的集成度，串联谐振电感L r与输入电感LI为耦合电感。BOOST升压电路把太阳能电池板上的电压变换成稳定的直流电压，使得LLC谐振变换器的输入电压变化范围不大，为后级的DC/DC变换提供条件。
[0019]控制电路5包括电压采样信号51、参考电压Vref 52、第一比较器53、第二比较器54、比较电路56、振荡器58、时钟脉冲产生电路57、逻辑门电路55。电压米样信号51分别与第一比较器53反相输入端、比较电路56的输入端相连;参考电压Vref 52分别与第一比较器53同相输入端、比较电路56的输入端相连;第一比较器53的输出端与第二比较器54同相输入端相连；比较电路56的输出与时钟脉冲产生电路57输入端相连;时钟脉冲产生电路57的输出端分别与振荡器58和逻辑门电路55相连;振荡器58的输出分别与第二比较器54的反相输入端和时钟脉冲产生电路57输入端相连;第二比较器54的输出端与逻辑门电路55相连;逻辑门电路55的输出与DC/DC变换器的开关管Ql和Q2相连。控制电路可以实现LLC谐振变换器的PFM工作模式和PWM工作模式的相互转换，可以使LLC谐振变换器在全负载范围内实现原边开关管的零电压开通和副边整流管的零电流关断，提高LLC谐振变换器的转换效率。
[0020]控制电路5还包括MPPT控制器59，MPPT控制器的输入分别为太阳能电池板的输出电压uPV、太阳能电池板的输出电流i PV、BOOST升压电路的输出电压Vdc，MPPT控制器的输出与BOOST升压电路的开关管Tl相连。太阳能电池板的最大功率跟踪控制采用扰动观察法，通过对太阳能电池板的输出电压进行扰动，根据最大功率输出曲线，使太阳能电池板始终工作在最大功率输出点上，提高太阳能电池板的转换效率。
[0021]一种直流电源，太阳能电池板通过BOOST升压变换后，经过LLC谐振变换器变换成稳定的直流电，MPPT控制器可以使太阳能电池板工作在最大功率点，提高太阳能电池板的转换效率;LLC谐振变换器可以在PFM和P丽工作模式相互切换，提高了变换器的转换效率；具有输出电压稳定，转换效率高的特点。
[0022]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种直流电源，包括太阳能电池板，所述太阳能电池板有多个，多个太阳能电池板以串联或并联或串并联形式相连，其特征在于:还包括BOOST升压电路、DC/DC变换器、负载和控制电路，所述BOOST升压电路的输入与太阳能电池板的输出相连，所述BOOST升压电路的输出与DC/DC变换器的输入相连，所述DC/DC变换器的输出与负载相连；所述控制电路与BOOST升压电路、DC/DC变换器相连;所述控制电路包括电压采样信号、参考电压、第一比较器、第二比较器、比较电路、振荡器、时钟脉冲产生电路、逻辑门电路;所述电压采样信号分别与第一比较器反相输入端、比较电路的输入端相连，所述参考电压分别与第一比较器同相输入端、比较电路的输入端相连;所述第一比较器的输出端与第二比较器同相输入端相连，所述比较电路的输出与时钟脉冲产生电路输入端相连;所述时钟脉冲产生电路的输出端分别与振荡器和逻辑门电路相连，所述振荡器的输出分别与第二比较器的反相输入端和时钟脉冲产生电路输入端相连，所述第二比较器的输出端与逻辑门电路相连;所述逻辑门电路的输出与DC/DC变换器的开关管Ql和Q2相连。2.按照权利要求1所述的一种直流电源，其特征在于:所述DC/DC变换器为LLC谐振变换器，所述LLC谐振变换器包括谐振电容Cr、串联谐振电感Lr、并联谐振电感Lm、开关管Ql和Q2、变压器，所述并联谐振电感Lm并联在变压器原边，所述谐振电容Cr、串联谐振电感Lr、并联谐振电感Lm依次连接，所述谐振电容Cr还与开关管Ql源极、开关管Q2的漏极相连。3.按照权利要求2所述的一种直流电源，其特征在于:所述BOOST升压电路包括输入电感L1、开关管Tl，所述输入电感LI一端与太阳能电池板相连，输入电感LI的另一端与开关管Tl的集电极相连，所述开关管Tl的发射极与太阳能电池板相连。4.按照权利要求3所述的一种直流电源，其特征在于:所述串联谐振电感Lr与输入电感LI为耦合电感。5.按照权利要求3所述的一种直流电源，其特征在于:所述控制电路还包括MPPT控制器，所述MPPT控制器的输入分别为太阳能电池板的输出电压、太阳能电池板的输出电流、BOOST升压电路的输出电压，MPPT控制器的输出与BOOST升压电路的开关管Tl的栅极相连。
【文档编号】H02M3/335GK205544941SQ201520940100
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年11月23日
【发明人】刘传洋
【申请人】池州学院