[实用新型]一种高效双向DC‑DC变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变换器，具体涉及一种高能效的双向DC-DC变换器。

背景技术

双向DC-DC变换器可以在保持变换器两端的直流电压极性不变的情况下，根据应用需要改变工作电流的方向，实现能量的双向流动。目前，双向DC-DC变换器广泛应用于锂电池管理、航空电源及混合动力洗车等应用方面，成为能量系统管理的关键性部件。但现有的变换器大都控制方式复杂、能量转换效率不够高，因此如何设计更智能更高效的双向DC-DC变换器是该领域的研究重点和热点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高能效的双向DC-DC变换器。本实用新型采用如下技术方案实现发明目的：

一种高效双向DC-DC变换器，由直流稳压电源、BUCK降压电路、电流检测模块、电池组、BOOST升压电路、ADC测量输出电压、模拟反馈电路、功率电阻、继电器、DAC输出调节电压、主控芯片和显示模块组成，所述直流稳压电源的输出端与所述BUCK降压电路的输入端相连接，所述BUCK降压电路的输出端与所述电流检测模块的输入端相连接，所述电流检测模块的输出端与所述电池组的输入端相连接，所述电池组的输出端与所述BOOST升压电路的输入端相连接，所述BOOST升压电路的输出端与所述ADC测量输出电压的输入端相连接，所述ADC测量输出电压的输出端与所述功率电阻的输入端相连接，所述ADC测量输出电压的输出端与所述模拟反馈电路的输入端相连接，所述模拟反馈电路的输出端与所述BOOST升压电路的输入端相连接，所述ADC测量输出电压的输出端与所述主控芯片的输入端相连接，所述主控芯片的输出端与所述显示模块的输入端相连接，所述主控芯片的输出端与所述DAC输出调节电压的输入端相连接，所述DAC输出调节电压的输出端与所述BUCK降压电路的输入端相连接，所述主控芯片的输出端与所述继电器的输入端相连接。所述主控芯片采用STM32系统主控芯片，所述BUCK降压电路采用XL4005芯片作为降压稳压芯片，所述BOOST升压电路采用TPS55340芯片作为升压恒压芯片，所述电流检测模块采用ACS712电流检测芯片，所述显示模块采用0.96寸的OLED显示屏，所述电池组由5块18650型锂电池串联而成。

本实用新型通过数控方式进行BUCK降压电路的反馈调节，保证电池组充电过程中充电电流恒定，可以实时的对充放电过程电压、电流进行监控调节。整个过程中实时判断充电是否中断或电池组是否充满，通过继电器进行判断并快速响应，通过模拟反馈控制的BOOST升压电路进行能量的反向传输，用电池给供电端负载供能。本实用新型可针对不同过程选取对应的控制方式，能大大提高变换器的效率。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

参见图1，一种高效双向DC-DC变换器，由直流稳压电源、BUCK降压电路、电流检测模块、电池组、BOOST升压电路、ADC测量输出电压、模拟反馈电路、功率电阻、继电器、DAC输出调节电压、主控芯片和显示模块组成，所述直流稳压电源的输出端与所述BUCK降压电路的输入端相连接，所述BUCK降压电路的输出端与所述电流检测模块的输入端相连接，所述电流检测模块的输出端与所述电池组的输入端相连接，所述电池组的输出端与所述BOOST升压电路的输入端相连接，所述BOOST升压电路的输出端与所述ADC测量输出电压的输入端相连接，所述ADC测量输出电压的输出端与所述功率电阻的输入端相连接，所述ADC测量输出电压的输出端与所述模拟反馈电路的输入端相连接，所述模拟反馈电路的输出端与所述BOOST升压电路的输入端相连接，所述ADC测量输出电压的输出端与所述主控芯片的输入端相连接，所述主控芯片的输出端与所述显示模块的输入端相连接，所述主控芯片的输出端与所述DAC输出调节电压的输入端相连接，所述DAC输出调节电压的输出端与所述BUCK降压电路的输入端相连接，所述主控芯片的输出端与所述继电器的输入端相连接。所述主控芯片采用STM32系统主控芯片，所述BUCK降压电路采用XL4005芯片作为降压稳压芯片，所述BOOST升压电路采用TPS55340芯片作为升压恒压芯片，所述电流检测模块采用ACS712电流检测芯片，所述显示模块采用0.96寸的OLED显示屏，所述电池组由5块18650型锂电池串联而成。

系统启动后，主控芯片进行初始化，进入等待模式。当执行充电操作时，通过按键进入充电模式，更新显示模块的显示屏内容，继电器正常连接，进入BUCK降压电路。通过电流检测模块，经主控芯片的AD转换器进行转换获得输出电流的数值，判断是否和预定数值接近。如果不接近，主控芯片的DA转换器输出端输出对应调整电压加载于恒流调整电路，对输出电流进行调整，保证系统的恒流特性。当执行放电操作时，通过按键进入放电模式，更新显示模块的显示屏内容，继电器吸合开关，切换电路，进入BOOST升压电路，采用TPS55340芯片自带的反馈端口进行稳压控制，将输出电压稳定为30V。为提高安全性及准确性，在输出端口通过主控芯片的AD转换器测量输出电压，当误差大于±0.5V时，通过继电器进行中断重设并在显示模块的OLED显示屏上进行提示，重新调整输出电压值。