基于單片機的雙向DC-DC充放電電路設計

簡 繁，李澤滔

（貴州大學 電氣工程學院，貴陽550025）

0 引 言

隨著環境和資源帶來的問題越來越多，各國相關領域的研究人員都在極力尋找一些清潔能源來代替傳統的能源，緩解能源危機和環境壓力。中國更是注重生態文明建設，將綠色協調可持續發展寫入了國家的方針政策，中國的現代化建設是離不開新能源的開發利用的。新能源綠色環保，來源豐富，屬于可再生能源，極大地緩解環境污染日益嚴重和資源不足的難題。但是由于新能源的分布不均勻且受到地理環境和氣候條件的限制，對儲能的需求極大。如今常見的儲能器件主要有蓄電池，超級電容器和超導線圈［1］。儲能技術的應用對雙向DC-DC變換器提出了新的挑戰，雙向DC-DC變換器貫穿儲能過程的始終，具有很大的應用前景，受到了廣泛關注。雙向DC-DC變換器雖然理論技術已經趨于成熟，但在效率、經濟性以及實際應用的研究上還有待完善［2］。

本次設計的系統選用了雙向Buck／Boost拓撲結構，在單片機STM32F103C8T6的控制下，實現對超級電容的充放電。首先，基于系統的設計，設計各個模塊的硬件電路方案，主要有主電路、控制電路，驅動電路和輔助電源電路；其次，軟件流程圖的設計；最后，對系統進行測試分析，檢驗該充放電系統是否能實現預期的功能和滿足系統的性能參數要求。

1 系統總體設計

本次設計主要是搭建一個雙向DC-DC充放電電路，利用該電路來對超級電容恒流充電和恒壓放電。雙向DC-DC充放電電路在充電時處于降壓模式，在放電時處于升壓模式，充放電模式的轉換，需要用到按鍵電路模塊來實現。……