本实用新型专利技术公开了一种用于电池储能装置的双向DC-DC变换器，包括控制模块、运放模块、按键模块、升降压模块、AD采集模块、DA调节模块、光耦模块、显示模块和辅助电源模块；AD采集模块、DA调节模块、按键模块、光耦模块与控制模块连接，控制模块、显示模块与辅助电源模块连接，运放模块与升降压模块连接，升降压模块通过运放模块与AD采集模块、DA调节模块连接。本实用新型专利技术的双向DC-DC变换器采用集成芯片做成的升压、降压电路，外围电路简单，通过电流可达3A，易受单片机控制，功耗小，效率高，且本实用新型专利技术质量轻，体积小，功率大，易于集成。
【技术实现步骤摘要】
本技术设及双向DC-DC变换器，具体是一种用于电池储能装置的双向DC-DC变 换器。
技术介绍
随着分布式电源系统应用的普及推广W及电池供电移动式电子设备的飞速发展， 电源系统中需用的DC/DC电源模块越来越多，对其性能、功率密度、转换效率等要求也越来 越高，而运才能提高其平均无故障工作时间进而提高可靠性。因此如何开发设计出更高功 率密度、更高转换效率、更低成本、更高性能的DC/DC转换器始终是近二十年来电力电子技 术工程师追求的目标。例如：二十年前Lucent公司开发出第一个半砖DC/D別寸，其输出功率 才30W，效率只有78%。 -般为了缩小DC/DC变换器的体积，提高功率密度，首先从大幅度提高开关电源的 工作频率做起，但运种努力结果是大幅度缩小了体积，却降低了效率。发热增多，体积缩小， 难过高溫关。因为当时MOSFET的开关速度还不够快，大幅提高频率使MOSFET的开关损耗、驱 动损耗大幅度增加。 双向DC/DC变换器是可双象限运行的直流-直流变换器，能够根据实际需要调节能 量的流动方向，在功能上相当于两个单向直流-直流变换器。随着科学技术的发展，对双向 DC/DC变换器的需求逐渐增多，主要有直流不停电电源系统、航天电源系统、电动汽车等应 用场合。在需要能量双向流动的场合，双向DC/DC变换器的应用可大幅度减轻系统的体积、 重量和成本。本专利技术具有转换效率高达92%，体积小，重量轻至210g，智能切换充放电模式， 过充、过流保护，还有高精度的电流、电压步进调节，步进值小达0.0IA，步进值还可W任意 设定，步进值稳定等功能。 【
技术实现思路
】 为了解决上述问题，本技术提供一种用于电池储能装置的双向DC-DC变换器， 该转换器可实现电池的充放电功能，其模式可由按键设定，对电池组升压W达到大功率输 出；对直流稳压电源降压W达到对电池高效率充电，实现双向放电、充电，利用 STC12C5A60S2单片机作为主控和核屯、计算，通过AD采集模块采集电路的各种参数反馈给主 控处理并发出反应，借助DA调节模块、按键模块输出调节电路电流与电压，保证电源电路有 高效率的输出。 实现本技术目的的技术方案为： -种用于电池储能装置的双向DC-DC变换器，包括控制模块、运放模块、按键模块、 升降压模块、AD采集模块、DA调节模块、光禪模块、显示模块和辅助电源模块;AD采集模块、 DA调节模块、按键模块、光禪模块与控制模块连接，控制模块、显示模块和辅助电源模块连 接，运放模块与升降压模块连接，升降压模块通过运放模块与AD采集模块、DA调节模块连 接。[000引进一步地，所述控制模块中包括单片机，单片机的型号为STC12C5A60S2。 进一步地，所述按键模块设置有5个按键，分别为1(2，1(3，1(4，1(5，1(6，其中1(2、1(3控制 电流调节，其中K2、K3控制电流调节，K4控制电压与电流的步进值大小，K5调节模式切换，K6 控制重启复位电路。 进一步地，所述升降压模块中升压电路中的忍片为化6009集成忍片，输入电压范 围为3.5V-30V，输出电压范围为4.0V-30V，开关频率400K化，内置的二极管为肖特基二极 管。 进一步地，所述降压电路中忍片为LM2596集成忍片，输入电压范围为3.5V-30V，输 出直3.5V-30V电压连续可调，最大输出电流为3A，开关频率为ISOIfflz。 进一步地，所述AD采集模块中的转换器为12位、八通道低功耗串行A/D转换器 MCP3208。 进一步地，所述DA调节模块中的转换器为12位、二通道输出低功耗串行D/A转换器 MCP4922。 进一步地，所述显示模块中的显示屏为LCD12864液晶屏。 控制模块作为整个系统的主控部分，AD采集模块采集运放模块所放大升降压模块 的电压或电流信号反馈到单片机，按键模块键控步进调节电压或电流，单片机控制DA模块 电压输出转换器输出小电压，另外把输出小电压经过运放模块与升降压模块反馈电压形成 一积分反馈调节电路实现对电压电流调节，即AD、DA模块是通过运放模块控制升降压模块； 若电路中的电流大于设定值时，单片机通过光禪控制模块控制电路是否工作，实现过充过 流保护，显示模块可W实时显示电路中的各项参数显得更加直观可靠，辅助电源给单片机 模块，AD采集、DA调节模块供电。 本技术的优点:本技术的双向DC-DC变换器采用集成忍片做成的升压、降 压电路，外围电路简单，通过电流可达3A，易受单片机控制，功耗小，效率高。所采用的主控 忍片STC12C5A60S2单片机是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码、管 脚完全兼容传统8051，速度比传统8051单片机快8-12倍，程序编写简单易懂，显而易见，运 种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可W进行 加密，成本降低。采用MCP4922电压输出数模转换器调节电压、电流的可控步进值精度高、稳 定性好，电流步进精度值可达0.0 lA;具有过流、过充保护功能，实现设定电压自动切换充电 放电模式功能;且本专利技术质量轻，体积小，功率大，易于集成。【附图说明】 图1为本技术的结构框图； 图2为本技术中运放模块的基本电路图； 图3为本技术中按键基本电路图； 图4为本技术中光禪控制模炔基本电路图；图5为本技术中辅助电源基本电路图；图6为本技术的程序流程图。【具体实施方式】 如图I，一种用于电池储能装置的双向DC-DC变换器，包括控制模块、运放模块、按 键模块、升降压模块、AD采集模块、DA调节模块、光禪模块、显示模块和辅助电源模块;AD采 集模块、DA调节模块、按键模块、光禪模块与控制模块连接，控制模块、显示模块和辅助电源 模块连接，运放模块与升降压模块连接，升降压模块通过运放模块与AD采集模块、DA调节模 块连接。 控制模块采用STC12C5A60S2单片机作为主控忍片，主要用于控制升压忍片和降压 忍片处于工作或不工作状态，AD数据采集和DA输出调节电路的电压、电流的大小，计算并通 过LCD12864液晶屏显示出来;单片机直接控制按键模块，当指定的按键按下，将执行相应的 指令，如电流步进、电压调节或切换模式，经运放调节主回路的电压、电流参数。当按键K5按 下一次即切换充电放电模式，降压忍片工作，第二次按下即放电模式开启，升压忍片工作； 还具有过充保护，当AD采集回来的电压高于24V±0.5V就停止充电。保证整个电路处于正常 工作状态。 运放模块选用OP1177运放做成积分电路作为积分反馈环节，分别对电路的电压、 电流进行调节;做差分放大电路对电流信号进行放大，方便采集，运放模块电路图如图2所 /J、- O 按键模块共设置了 5个按键，分别为分别为1(2、1(3、1(4、1(5和1(6，1(当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电池储能装置的双向DC‑DC变换器，其特征在于，包括控制模块、运放模块、按键模块、升降压模块、AD采集模块、DA调节模块、光耦模块、显示模块和辅助电源模块；AD采集模块、DA调节模块、按键模块、光耦模块与控制模块连接，控制模块、显示模块与辅助电源模块连接，运放模块与升降压模块连接，升降压模块通过运放模块与AD采集模块、DA调节模块连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：覃焕昌，吴再群，玉植广，林龙泽，陈振旺，
申请(专利权)人：百色学院，
类型：新型
国别省市：广西;45
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