基于单片机的双向DC-DC充放电电路设计

简 繁，李泽滔

（贵州大学 电气工程学院，贵阳550025）

0 引 言

随着环境和资源带来的问题越来越多，各国相关领域的研究人员都在极力寻找一些清洁能源来代替传统的能源，缓解能源危机和环境压力。中国更是注重生态文明建设，将绿色协调可持续发展写入了国家的方针政策，中国的现代化建设是离不开新能源的开发利用的。新能源绿色环保，来源丰富，属于可再生能源，极大地缓解环境污染日益严重和资源不足的难题。但是由于新能源的分布不均匀且受到地理环境和气候条件的限制，对储能的需求极大。如今常见的储能器件主要有蓄电池，超级电容器和超导线圈［1］。储能技术的应用对双向DC-DC变换器提出了新的挑战，双向DC-DC变换器贯穿储能过程的始终，具有很大的应用前景，受到了广泛关注。双向DC-DC变换器虽然理论技术已经趋于成熟，但在效率、经济性以及实际应用的研究上还有待完善［2］。

本次设计的系统选用了双向Buck／Boost拓扑结构，在单片机STM32F103C8T6的控制下，实现对超级电容的充放电。首先，基于系统的设计，设计各个模块的硬件电路方案，主要有主电路、控制电路，驱动电路和辅助电源电路；其次，软件流程图的设计；最后，对系统进行测试分析，检验该充放电系统是否能实现预期的功能和满足系统的性能参数要求。

1 系统总体设计

本次设计主要是搭建一个双向DC-DC充放电电路，利用该电路来对超级电容恒流充电和恒压放电。双向DC-DC充放电电路在充电时处于降压模式，在放电时处于升压模式，充放电模式的转换，需要用到按键电路模块来实现。……