【正文】 e3的轉(zhuǎn)換條件是 boost變換器控制開(kāi)關(guān)量閉合，當(dāng)前工作模式為 Mode2同時(shí) Mode2 中光伏電池通過(guò) boost 變換器對(duì)鉛酸電池的充電結(jié)束。 Mode6 到 Mode7 的轉(zhuǎn)換條件是當(dāng)前工作模式為 Mode6，同時(shí)電機(jī)負(fù)載控制開(kāi)關(guān)量斷開(kāi)。 break。 default: break。 mode = 1。 } else if(boost_sw == ON amp。 boost_charge_cap_full == 1) { Mode3_Mode7()。SW3 = 2。 } } } else { if(mode == 7) { Send_Mode_to_boost(4)。例如：在 Mode5 下負(fù)載開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，進(jìn)行 Mode5 到 Mode6 的轉(zhuǎn)換。 while(1) { 20xx 屆湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 if(boost_state == constant_voltage) Set_boost_constant_voltage()。 case 3: sw_to_mode3()。 case 6: boost_state = constant_current。 } } 開(kāi)始時(shí)，單片機(jī)先完成系統(tǒng)時(shí)鐘， IO， ADC， PWM 功能模塊的初始化。有些狀態(tài)可有 buck 變換器單片機(jī)控制系統(tǒng)單獨(dú)完成轉(zhuǎn)換，有些狀態(tài)需與 boost 變換器單片機(jī)控制系統(tǒng)配合完成 。例如：if(Get_Mode_from_boost() == 2)該語(yǔ)句獲取 boost 發(fā)送的狀態(tài)并進(jìn)行判斷，部分模式轉(zhuǎn)換的條件是由 boost控制器檢測(cè)的。 break。單片機(jī)內(nèi)部集成 ADC 模塊，采樣十分方便，簡(jiǎn)單。兩種狀態(tài)到 Mode7 的切換都可完成，而且與之前的操作相 比，繼電器的狀態(tài)切換過(guò)程沒(méi)有任何區(qū)別。 PWM(duty)。當(dāng)電容電壓達(dá)到 左右的時(shí)候充電電流開(kāi)始下降，幾秒鐘之后電流下降到 ，充電電壓增加速度變慢，電流下降速度減慢，降壓板對(duì)超級(jí)電容的充電幾乎結(jié)束，當(dāng)電容電壓上升到 時(shí)，充電電流幾乎減到 0，此時(shí)PWM 驅(qū)動(dòng)信號(hào)達(dá)最大占空比 96%，如圖 。 表 電源經(jīng) buck 變換器給 超級(jí)電容充電過(guò)程電壓電流的數(shù)據(jù) ,電源輸入電壓 Vin =15V。 Iout = Get_Iout()。分析比較之后發(fā)現(xiàn)，只有轉(zhuǎn)換到 Mode7 的時(shí)候由 boost 控制器控制的繼電器狀態(tài)轉(zhuǎn)換有差異，其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換繼電器狀態(tài)轉(zhuǎn)換都是一致。 ②檢測(cè)光伏電池通過(guò) boost 變換器給鉛酸電池充電是否完成 函數(shù)名： unsigned char Judge_boost_charge_battery(void) 該部分利用單片機(jī)內(nèi)部的 ADC 轉(zhuǎn)換模塊，充電電壓限制在 32v，代碼如下： unsigned char Judge_boost_charge_battery(void) { Get_boost_Voltage()。 ⑤檢測(cè)模式 轉(zhuǎn)換標(biāo)志 該函數(shù)根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前模式進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)，獲取模式轉(zhuǎn)換標(biāo)志參數(shù)作為模式轉(zhuǎn)換的條件。 ③接收來(lái)自 boost 控制器的模式數(shù)據(jù) 模式轉(zhuǎn)換過(guò)程中需要繼電器按照指定的順序進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，否則可能使系統(tǒng)進(jìn)入未可知的狀態(tài)，損壞電路。主函數(shù)中調(diào)用的子函數(shù)具體功能及操作見(jiàn)子程序分析。 case 7: sw_to_mode7()。 case 4: boost_state = constant_voltage。 Send_Mode_to_buck(2)。 繼電器操作步驟為： ①閉合 SW6 ②斷開(kāi) SW5 ③斷開(kāi) SW1 ④ SW3 接觸點(diǎn) 2。 Mode4_Mode5()。 Send_Mode_to_boost(7)。 mode = 7。 boost_charge_battery_full == 1) { Mode2_Mode3()。amp。amp。 break。 while(1) { Check_Mode_Conversion_Flag()。 Mode3 到 Mode7 的轉(zhuǎn)換條件是當(dāng)前工作模式為 Mode3，同時(shí) boost 變換器控制開(kāi)關(guān)量斷開(kāi)。 總而言之，系統(tǒng)控制的邏輯就是工作在一種模式下時(shí)，檢測(cè)是否向其他模式的轉(zhuǎn)換條件是否滿足，不滿足保持當(dāng)前的工作模式，同時(shí)繼續(xù)檢測(cè)模式轉(zhuǎn)換的條件，當(dāng)檢測(cè)到模式轉(zhuǎn)換的條件滿足時(shí)，進(jìn)行相應(yīng)的模式轉(zhuǎn)換操作。繼電器 SW2,SW5,SW6,SW7 由 buck 變換器上單片機(jī)控制系統(tǒng)控制，SW1,SW3,SW4 由 boost 變換器上單片機(jī)控制系統(tǒng)控制。 它是一個(gè)單一的開(kāi)發(fā)環(huán)境，在所有所支持的 工作站 和個(gè)人電腦之間保持一致。同時(shí)這里結(jié)點(diǎn) I_OUT2接 PWM 控制電路形成一個(gè)閉環(huán)以穩(wěn)定輸出電流。方便程序的運(yùn)行調(diào)試。該單片機(jī)包含模數(shù)轉(zhuǎn)換 ADC、 IIC 總線、時(shí)鐘模塊 MTIM、實(shí)時(shí)時(shí)鐘 RTC、脈寬調(diào)制模塊 TPM 等等 [錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。操作步驟：斷開(kāi) SW6。 20xx 屆湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 負(fù)載啟動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行以及制動(dòng)停止： 圖 負(fù)載啟動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行以及制動(dòng)停止所有可能模式轉(zhuǎn)換圖 電機(jī)負(fù)載啟動(dòng)時(shí)需要較大的啟動(dòng)電流，此時(shí)工作于 Model4，由鉛酸電池，超級(jí)電容，光伏電池經(jīng) boost 變換器同時(shí)給負(fù)載供電，超級(jí)電容主要是為 了提供電機(jī)啟動(dòng)所需的電流。 該轉(zhuǎn)換過(guò)程 SW3， SW4， SW7 狀態(tài)發(fā)生變化。超級(jí)電容的電壓達(dá)到 boost 變換器輸出電壓上限時(shí)，停止充電，系統(tǒng)切換到停止模式。參見(jiàn)繼電器控制連接框圖繪制表格表明各個(gè)工作模式下繼電器的狀態(tài)如下： 表 各工作模式下繼電器狀態(tài)表 SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 SW7 Mode1 OFF ON 觸點(diǎn) 2 觸點(diǎn) 4 OFF OFF 觸點(diǎn) 6 Mode2 ON OFF 觸點(diǎn) 1 觸點(diǎn) 4 OFF OFF 觸點(diǎn) 5 Mode3 ON OFF 觸點(diǎn) 2 觸點(diǎn) 3 OFF OFF 觸點(diǎn) 6 Mode4 ON OFF 觸點(diǎn) 1 觸點(diǎn) 4 ON ON 觸點(diǎn) 5 Mode5 ON OFF 觸點(diǎn) 1 觸點(diǎn) 4 ON OFF 觸點(diǎn) 5 Mode6 OFF OFF 觸點(diǎn) 2 觸點(diǎn) 4 OFF ON 觸點(diǎn) 5 Mode7 OFF OFF 觸點(diǎn) 2 觸點(diǎn) 4 OFF OFF 觸點(diǎn) 5 表 表明了系統(tǒng)在各種工作模式下時(shí)，各繼電器的開(kāi)端狀態(tài)或觸點(diǎn)連接狀態(tài)，由表可清楚看出系統(tǒng)在不同模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)繼電器狀態(tài)的變化，由于系統(tǒng)在模式轉(zhuǎn)換過(guò)程中各個(gè)模塊之間連接順序不是隨意的，繼電器切換的過(guò)程還需要根據(jù)繼電器連接框圖確定具體的切換順序。 Mode5：電機(jī)負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行，光伏電池和鉛酸電池給負(fù)載供電的工作模式。模式之間相互轉(zhuǎn)換時(shí)，必須十分注意此順序，轉(zhuǎn)換到該模式時(shí)，軟件控制中，也需檢測(cè)輸入電壓和超級(jí)電容的電壓，來(lái)判斷是否可以進(jìn)行該模式轉(zhuǎn)換。 下面先分析系統(tǒng)處于充電狀態(tài)下的模式轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)處于充電狀態(tài)時(shí)，充電的對(duì)象有超級(jí)電容和鉛酸電池，變換器由 buck 變換器 和 boost 變換器兩種，由于 buck 變換器只能用來(lái)給超級(jí)電容充電，而 boost 變換器可用來(lái)給超級(jí)電容和鉛酸電池充電，系統(tǒng)處于充電狀態(tài)時(shí)，工作模式有 3 種。 ④電機(jī)制動(dòng)： 電機(jī) 制動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的反饋電流，此時(shí)超級(jí)電容與電機(jī)連接，用來(lái)吸收這部分能量。 Buck 變換器單片機(jī)控制電路檢測(cè)電容充電狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到 buck 變換器對(duì)電容充電完成時(shí)，斷開(kāi) buck 變換器與光伏電池的連接，準(zhǔn)備進(jìn)入系統(tǒng)下一狀態(tài) —— 光伏電池通過(guò) boost 變換器給鉛酸電池充電。 20xx 屆湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2 章 基于太陽(yáng)能電池板充電系統(tǒng)控制工作原理 系統(tǒng)總體框圖 圖 系統(tǒng)總體框圖 該系統(tǒng)中鉛酸電池用于給負(fù)載供電，超級(jí)電容主要是提供電機(jī)啟動(dòng)時(shí)所需的大電流，和吸收電機(jī)制動(dòng)時(shí)的反饋能量。 20xx 屆湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 以上可以看出 ,國(guó)外對(duì)復(fù)合電源的研究已卓有成效 ,相信在 不久的將來(lái) ,在電動(dòng)汽車(chē)上 ,復(fù)合電源會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。在電動(dòng)汽車(chē)啟動(dòng)時(shí) ,由超級(jí)電容提供能量 ,采用降壓斬波驅(qū)動(dòng) 。 總之 ,國(guó)內(nèi)對(duì)由蓄電池和超級(jí)電容構(gòu)成的復(fù)合電源的設(shè)計(jì)與控制理論的研究還剛剛起步 ,雖然對(duì)超級(jí)電容的研究和生產(chǎn)已經(jīng)有了很大的進(jìn)展 ,但對(duì)復(fù)合電源的研究還比較少 ,還需要長(zhǎng)時(shí)間的努力。 復(fù)合電源在電動(dòng)汽車(chē)上的應(yīng)用 ,具有重要意義 ,使得對(duì)復(fù)合電源的控制系統(tǒng)的研究有著重要的意義。 ultracapacitor。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 畢 業(yè) 論 文 課題名稱 基于太陽(yáng)能電池供電的復(fù)合電源控制系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 系 部 電氣工程系 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) T11232 學(xué) 號(hào) ********** 姓 名 *** 指導(dǎo)教師 *** 20xx 屆湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 本文對(duì)復(fù)合電源的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。 leadacid battery。本文針對(duì)基 于太陽(yáng)能電池供電的復(fù)合電源控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。在以后的幾年內(nèi) ,復(fù)合電源的研究必然會(huì)引起人們的高度重視。正常運(yùn)行時(shí) ,由蓄電池提供所需能量 ,采用升壓斬波驅(qū)動(dòng)。 課題主要研究?jī)?nèi)容 本課題首先針對(duì)光伏電池的特性進(jìn)行了系統(tǒng)性的分析，對(duì)光伏電池的原理，負(fù)載特性和輸出特性曲線等深入掌握和了解，確定了光伏充電器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)中有兩套 DCDC 變換裝置，光伏電池通過(guò) buck 變換器可給超級(jí)電容充電，將轉(zhuǎn)化的電能存儲(chǔ)到超級(jí)電容供電機(jī)啟動(dòng)。此時(shí)， boost 變換器輸出接鉛酸電池，光伏電池與 boost變換器連接。 20xx 屆湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 系統(tǒng)控制方法分析 繼電器控制連接框圖 圖 為繼電器控制連接框圖，繼電器是為了系統(tǒng)在各個(gè)工作模式下相互轉(zhuǎn)化，合理的繼電器連接可以降低系統(tǒng)控制的難度，提高系統(tǒng)安全可靠性。 分析充電狀態(tài)下系統(tǒng) 3 種工作模式如下： 20xx 屆湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 Mode1： 光伏電池經(jīng) buck 變換 器給超級(jí)電容充電的工 作模式 ， 圖 描述了該工作模式下能量的流向。 20xx 屆湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 以上就是對(duì)系統(tǒng)處于充電狀態(tài)下的各種工作模式分析，下面分析系統(tǒng)處于 放電狀態(tài)下時(shí)，各工作模式。圖 描述了該工作模式下能量的流向。下面分析各種工作模式之間進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換時(shí)，繼電器的具體操作順序。除了以上相關(guān)切換過(guò)程之外，考慮到系統(tǒng)處于任意工作模式時(shí)，可能因?yàn)橥饨缫? 素，人為控制，系統(tǒng)需從其中任意模式直接進(jìn)入停止模式，還需分析以上任一模式下，如何切換到停止模式。操作步驟： ① SW7 接觸點(diǎn) 6 ② SW3 接觸點(diǎn) 2 ③ SW4 接觸點(diǎn) 3 （ 4） Model1 轉(zhuǎn)換到 Model7，光伏電池經(jīng) buck 變換器給超級(jí)電容充電切換到停止模式 。當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)之后，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)將超級(jí)電容從電路中切除，由鉛酸電池和光伏電池給負(fù)載供電，系統(tǒng)進(jìn)入工作模式 Model5，電機(jī)負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行模式。 以上是負(fù)載 啟動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行以及制動(dòng)停止， 系統(tǒng)各種模式轉(zhuǎn)換的過(guò)程中需要進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的繼電器及其操作順序分析。 ]，完全滿足該課題的需求。 20xx 屆湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 單片機(jī)供電模塊 圖 系統(tǒng)及單片機(jī)輔助供電模塊電路圖 該部分為輔助電源模塊，芯片 L7805為穩(wěn)壓輸出芯片，輸出電 壓為 5V，用來(lái)個(gè)單片機(jī)供電， LM317為線性穩(wěn)壓芯片這里設(shè)計(jì)輸出電壓為 12V，用來(lái)給系統(tǒng)中運(yùn)算放大器及MOSFET 驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)芯片供電。 20xx 屆湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 輸出電流采樣電路如下： 圖 輸出電流采樣電路圖 [9] 輸出電流采樣與輸入電流的采樣原理相同，只是放大的倍數(shù)不同。在每個(gè)所支 持的平臺(tái)上，性能及使用均是相同的。 狀態(tài)轉(zhuǎn)換器兩個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)同有序工作，完成系統(tǒng)工作模式的轉(zhuǎn)換。因此清楚各個(gè)模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)的 條件至關(guān)重要。 Mode7 到 Mode4 的轉(zhuǎn)換條件是當(dāng)前工作模式為 Mode7，同時(shí)電機(jī)負(fù)載控制開(kāi)關(guān)量閉合。 if(load_sw == OFF) { switch (mode) { case 4: Mode4_Mode6()。 case 6: Mode6_Mode7()。 mode == 7 amp。 buck_charge_cap_full == 1) { Mode1_Mode2()。 mode = 3。 break。 if(Get_Mode_from_boost() == 7) mode =