專利名稱:基于can通信的開關電源的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及ー種開關電源,具體是指ー種基于CAN通信的開關電源。
背景技術:
太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程所產生的能量,雖然太陽輻射到地球大氣層的能量為其總能量的22億分之一,但仍高達173000TW,其每秒鐘相當于500萬噸煤所釋放的能量。太陽能光伏發電是太陽能利用的ー種重要形式,其采用太陽能電池將光能轉換成電能的發電方式。與化石能、核能、風能等發電技術相比,光伏發電具有發電電形式簡潔,效率高,資源分布廣,無資源短缺和耗盡問題,綠色環保,壽命長,易于維護等優勢。并且隨著技術的不斷進步,光伏發電有可能是最具發展前景的發電技術之一。目前市場上光伏發電設備在對電能分配上并沒有采取智能化,系統各個模塊之間無法獨立運行,使得對光能無法充分利用,并且因為分配不均可能使得對設備的某些部件使用壽命有所減短。
發明內容本實用新型的目的是為了解決的現有技術存在的問題而提供一種基于CAN通信的開關電源,其通過對各個開關電源模塊采取獨立化,不僅能夠自主運行,并保持與主控制器的可靠通信,實時監測當前模塊自身運行情況,與主控進行交互。主控制器通過收集的信息作出決策,使得電能充分調配,并根據當前情況,是各模塊工作在最佳狀態,延長各部件使用壽命。為實現上述目的,本實用新型的技術方案是包括有下単元主控制器;MPPT模塊通過采用模糊控制策略,對光伏電池陣列實施最大功率跟蹤,從而更有效的增高太陽能利用率;并且主電路拓撲采用無源軟開關Boost升壓電路,MPPT模塊設置CAN通信接ロ,與主控制器交互連接;充電器模塊采用普通小范圍可調壓Buck電路,該充電器模塊設置CAN通信接ロ,與主控制器交互連接;DC-DC升壓補點模塊采用推挽式DC-DC升壓拓撲,在輸出端通過串聯電容的形式,利用高頻變壓器自身漏感達到軟開關的目的,該DC-DC升壓補點模塊設置CAN通信接ロ,與主控制器交互連接。本實用新型的功能說明I. MPPT模塊實現功能自動檢測太陽能輸入是否符合工作要求,工作情況下實時檢測自身運行情況,如輸入輸出電壓及電流等,能夠及時執行來自主控信息,反饋相應信息給主控。2.充電器模塊實現功能能夠根據電池狀態以最佳的方式進行充電,減小對蓄電池的傷害,并且自動適應輸入電壓變化使得輸出穩定在特定狀態;能夠執行主控信息及反饋。3. DC-DC升壓補點模塊此模塊主要功能為當光伏電池陣列無法提供充足能量時,由此模塊向逆變補電,此模塊可接收來自主控信息,并作出響應。下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型做進ー步介紹。
圖I本實用新型整體框圖;圖2MPPT模塊主要電路圖; 圖3充電器模塊主要電路圖;圖4DC-DC升壓補電模塊電路圖;圖5MPPT控制流程圖;圖6CAN通信流程圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本實用新型進行具體的描述,只用于對本實用新型進行進一歩說明,不能理解為對本實用新型保護范圍的限定,該領域的技術工程師可根據上述實用新型的內容對本實用新型作出一些非本質的改進和調整。如圖1-6所示的本實用新型的技術方案,包括有以下模塊,主控制器;MPPT模塊通過采用模糊控制策略,對光伏電池陣列實施最大功率跟蹤,從而更有效的增高太陽能利用率;并且主電路拓撲采用無源軟開關Boost升壓電路,MPPT模塊設置CAN通信接ロ,與主控制器交互連接;充電器模塊采用普通小范圍可調壓Buck電路,該充電器模塊設置CAN通信接ロ,與主控制器交互連接;DC-DC升壓補點模塊采用推挽式DC-DC升壓拓撲,在輸出端通過串聯電容的形式,利用高頻變壓器自身漏感達到軟開關的目的,該DC-DC升壓補點模塊設置CAN通信接ロ,與主控制器交互連接。各模塊的電性能指標如下I. MPPT 模塊功率1.5kW輸入電壓范圍80V — 180V輸出電壓350V紋波系數〈3%效率>90%過流過壓檢測有2.充電模塊功率600W輸入電壓65—85V[0039]輸出電壓48—57.7V紋波系數〈3%效率〉90%過流過壓檢測有3. DC-DC升壓補電模塊功率3kW輸入電壓42V— 53V輸出電壓350V紋波系數〈3%效率>90%過流過壓檢測有。另外,本實用新型對光伏最大功率跟蹤預采用模糊控制算法,相對于其它控制算法,因為融入了人為的思想因素,跟加能體現實際情況,達到充分利用太陽能目的。其次,本實用新型對系統模塊的研究和分析,選取最佳的拓撲結構MPPT采用無源無損緩沖電路,即解決了升壓比和功率因素的問題,并且使用單管PWM控制,節省成本。根據充電器模塊電路低降壓比的特性,選取普通的buck降壓電路,從PCB布線、電感合理設計等方面來解決電路存在的EMC問題,大大降低設計難度和成本。DC-DC升壓補電模塊,根據高升壓比,較大輸出功率的特點,選取推挽升壓拓撲結構,同樣可以在輸出端通過串聯電容的形式,將利用高頻變壓器自身漏感達到軟開關的目的,可以在極低的成本下解決效率的問題。 再者,本實用新型的各個模塊中融入了 CAN通信,CAN通信速度可達IMb/s,使得系統的通信速度進ー步提升,并且CAN通信具可避免數據碰撞等其它各方面的有吋,使得系統通信更加可靠。
權利要求1.一種基于CAN通信的開關電源,其特征在于包括有模塊 主控制器; MPPT模塊通過采用模糊控制策略,對光伏電池陣列實施最大功率跟蹤,從而更有效的增高太陽能利用率;并且主電路拓撲采用無源軟開關Boost升壓電路,MPPT模塊設置CAN通信接ロ,與主控制器交互連接; 充電器模塊采用普通小范圍可調壓Buck電路,該充電器模塊設置CAN通信接ロ,與主控制器交互連接; DC-DC升壓補點模塊采用推挽式DC-DC升壓拓撲,在輸出端通過串聯電容的形式,利用高頻變壓器自身漏感達到軟開關的目的,該DC-DC升壓補點模塊設置CAN通信接ロ,與 主控制器交互連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于CAN通信的開關電源,包括有模塊主控制器;MPPT模塊充電器模塊DC-DC升壓補點模塊采用推挽式DC-DC升壓拓撲,在輸出端通過串聯電容的形式,利用高頻變壓器自身漏感達到軟開關的目的,該DC-DC升壓補點模塊設置CAN通信接口,上述各模塊通過CAN通信接口與主控制器交互連接。本實用新型的優點是使電能充分調配,并根據當前情況,將各模塊工作在最佳狀態,延長各部件使用壽命。
文檔編號H02M3/337GK202651869SQ20122031825
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者鄭崇偉, 戴瑜興, 曾國強, 張正江, 溫燁婷, 寧勇, 王環 申請人:溫州大學