【正文】 if(Get_Mode_from_boost() == 2) mode = 2。 break。 Mode5 到 Mode6 的轉(zhuǎn)換 條件是當前工作模式為 Mode5，同時電機負載控制開關(guān)量斷開。 狀態(tài)轉(zhuǎn)換器兩個單片機控制系統(tǒng)協(xié)同有序工作，完成系統(tǒng)工作模式的轉(zhuǎn)換。 輸出電流采樣電路如下： 圖 [8] 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。協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)工作的最大可靠性和系統(tǒng)成本之間的關(guān)系，在滿足需要保證質(zhì)量的前提下節(jié)省投資，達到最好的經(jīng)濟效益。操作步驟： ① 閉合 SW6 ② 斷開 SW5 20xx 屆湖北汽車工業(yè)學院 科技學院 畢業(yè)設計（論文） 13 ③ 斷開 SW1 ④ SW3 接觸點 2 （ 5） Mode6 轉(zhuǎn)換到 Mode7，即制動模式結(jié)束后轉(zhuǎn)換到停止模式，此 時 SW6 的狀態(tài)發(fā)生變化。操作步驟： ① 斷開 SW2 ② SW7 接觸點 5 ③ 合上 SW1 ④ SW3 接觸點 1 （ 3） Model2 轉(zhuǎn)換到 Model3，即光伏電池經(jīng) boost 變換器由給鉛酸電池充電切換到給 超級電容充電。 各工作模式下繼電器狀態(tài) 了解清楚系統(tǒng)的各個工作模式，還需確定在各種工作模式下，繼電器的相關(guān)狀態(tài)，才能清楚如何控制系統(tǒng)在各個模式之間轉(zhuǎn)換。 圖 能量流向圖 該工作模式下， boost 變換器依然工作于恒流模式，需要注意的 是由于 boost 變換器的工作特性，其輸出電壓一定不會比輸出電壓低，因此不能直接用來給超級電容充電，必須使 boost 變換器最低輸出電壓和超級電容上電壓的差值在一個很小的范圍是，才可用 boost 變換器來個超級電容充電，因此該模式必須在 Mode1 完成的狀態(tài)下，系統(tǒng)才能轉(zhuǎn)換到當前工作模式。 此時，boost 變換器工作于恒壓模式。其中 buck 變換器用于給電容充電， boost變換器用于給鋰電池充電和負載供電，鋰電池，超級電容用于給負載供電，考慮到鋰電池的充放電特性，及負載啟動，制動的特性，超級電容主要作用就是提供負載啟動時所需電流，及吸收制動時所能量回饋產(chǎn)生的沖擊電流。 FlAT Cinquecento Eletra 使用 Sonnensehein 公司的鉛酸電池和 AlsthomAleatel 的超級電容構(gòu)成復合電源。 leadacid battery。 并根據(jù)復合電源的控制目標，制定了具體的控制方法，在一定的實際平臺上進行控制方法的模擬測試以及對系統(tǒng)部分工作模式進行了實際的測試分析。 20xx 屆湖北汽車工業(yè)學院 科技學院 畢業(yè)設計（論文） 2 總之 ,國內(nèi)對由蓄電池和超級電容構(gòu)成的復合電源的設計與控制理論的研究還剛剛起步 ,雖然對超級電容的研究和生產(chǎn)已經(jīng)有了很大的進展 ,但對復合電源的研究還比較少 ,還需要長時間的努力。 課題研究方案 結(jié)合本課題以及我們本專業(yè)的專業(yè)知識結(jié)合起來，要對友蓄電池和超級電容構(gòu)成的復合電源的設計的研究，我設計了以下幾條研究的方案 ： 20xx 屆湖北汽車工業(yè)學院 科技學院 畢業(yè)設計（論文） 3 buck 變換器恒流工作模式 boost 變換器恒壓、恒流工作模式及模式間的切換 ，變換器的選擇以及充電對象的選擇 ，供電對象的選擇及切換 課題主要研究內(nèi)容 本課題首先針對光伏電池的特性進行了系統(tǒng)性的分析，對光伏電池的原理，負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)。 ②電機負載啟動： 電機啟動時需要較大的啟動電流，由超級電容供給。 圖 能量流向圖 該工作模式下， boost 變換器工作于恒流模式，單片機控制系統(tǒng)檢測鉛酸電池的充電狀態(tài)。 Mode6：超級電容吸收電機制動時能量回饋模式。 分析各工作模式下繼電器狀態(tài)表可知： 由 Mode7 到 Mode1 的轉(zhuǎn)換只有 SW2， SW7 的狀態(tài)發(fā)生了變化。 （ 1）系統(tǒng)啟動到 Model4，即由停止模式進入電機負載啟動模式，此切換過程即由Model7 切換到 Model4， SW1， SW3， SW5， SW6 狀態(tài)發(fā)生變化，操作步驟： ① 合上 SW1 ② SW3 接觸點 1 ③ 閉合 SW6， SW5 （ 2） Model4 轉(zhuǎn)換到 Model5，即電機啟動模 式進入穩(wěn)定運行模式，此時切除超級電容對負載的供電。光伏電池在系統(tǒng)中作為能量輸入源。 開關(guān)量輸入隔離模塊 圖 開關(guān)量輸入隔離模塊電路圖 引入開關(guān)量是為了方便對系統(tǒng)電路的控制，這里采樣 TLP5214 芯片將輸入開關(guān)量信號與單片機信號進行隔離，是 為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。兩個單片機控制系統(tǒng)需要相互配合來完成相應的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 Mode3 到 Mode7 的轉(zhuǎn)換條件是當前工作模式為 Mode3，同時 boost 變換器控制開關(guān)量斷開。 break。amp。 mode = 7。 Mode4_Mode5()。 Send_Mode_to_buck(2)。 case 7: sw_to_mode7()。 ③接收來自 boost 控制器的模式數(shù)據(jù) 模式轉(zhuǎn)換過程中需要繼電器按照指定的順序進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，否則可能使系統(tǒng)進入未可知的狀態(tài)，損壞電路。 ②檢測光伏電池通過 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()。 Iout = Get_Iout()。由表 可以看出剛 開上電時，有 左右的沖擊電流。而查繼電器狀態(tài)表可知 Mode3 時， SW3 接觸點 2， Mode2 時， SW4 接觸點 4。 break。不同的狀態(tài)轉(zhuǎn)換對應不同的繼電器狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 Send_Mode_to_buck(4)。 boost 變換器單片機控制系統(tǒng) Boost 變換器主程序： void main(void) { unsigned char mode。 break。 } else if(mode == 3 amp。amp。 Send_Mode_to_boost(6)。 Mode7 到 Mode1 的轉(zhuǎn)換條件是 buck 變換器控制開關(guān)量閉合，當前工作模式為 Mode7同時系統(tǒng)充電結(jié)束標志為 0 即系統(tǒng)指示充電為完成。 它是一個單一的開發(fā)環(huán)境，在所有所支持的 工作站 和個人電腦之間保持一致。本課題采用的是 buck 和 boost 變換電路。 太陽能電池方陣吸收太陽光并將其轉(zhuǎn)化成電能后，在防反充二極管的控制下為蓄電池組充電。 該轉(zhuǎn)換過程 SW1， SW4， SW7 的狀態(tài)發(fā)生變化。 buck 變換器對超級電容的充電完成時，系統(tǒng)切換工作模式，進入 Mode2，即光伏電池通過 boost 變換器對鉛酸電池充電。 圖 能量流向圖 該工作模式下，由于電機啟動電流較大，需要超級電容為其提供啟動過程中所需的大電流，電機啟動過程結(jié)束，進入穩(wěn)定運行狀態(tài)時，將超級電容從電路中切除，轉(zhuǎn)換到另一工作模式。以下部分主要介紹系統(tǒng)的各種工作模式的模式框圖及工作單元。分析系統(tǒng)的工作模式，能量流向。 ISE 公司將 Maxwell 的超級電容整合到汽油、柴油和燃料電池混合動力車之中。 復合電源在電動汽車上的應用 ,具有重要意義 ,使得對復合電源的控制系統(tǒng)的研究有著重要的意義。 畢 業(yè) 設 計（ 論 文 ） 課題名稱 基于光伏發(fā)電的復合電源控制系統(tǒng)設計 系 部 電氣工程系 專 業(yè) 自動化 班 級 xxx 學 號 20xxxxxxx 姓 名 xxx 指導教師 xxx 20xx 屆湖北汽車工業(yè)學院 科技學院 畢業(yè)設計（論文） 摘要 本文對復合電源的 光伏 控制系統(tǒng)進行研究。同時在如今能源越來越短缺的今天，太陽能作為一種清潔的、取之不盡用之不竭的能源，用做復合電源系統(tǒng)中的能量源也十分有利于能源的利用和環(huán)境的保護。正常運行時 ,由蓄電池提供所需能量 ,采用升壓斬波驅(qū)動。 針對電機負載的 4 種工作狀態(tài)，負載不工作、負載啟動、負載穩(wěn)定運行及負載制動。如此，必須清楚系統(tǒng)所有可能的工作模式，及各個工作模式之間的正確切換。圖 描述了該工作模式下能量的流向。 負載不工作時： 圖 負載不工作時系統(tǒng)所有可能模式轉(zhuǎn)換圖 負載不工作時，系統(tǒng)啟動之后，進入充電模式，首先工作于 Mode1，即光伏電池通過 buck 變換電路對超級電容充電。操作步驟： ① 斷開 SW1 ② SW3 接觸點 2 （ 6） Model3 轉(zhuǎn)換到 Model7，光伏電池經(jīng) boost 變換器給超級電容充電切換到 停止模式 。其主要結(jié)構(gòu)由太陽能電池組件（或方陣）、蓄電池（組）、光伏控制器、逆變器（在有需要輸出交流電的情況下使用）以及一些測試、監(jiān)控、防護等附屬設施構(gòu)成。 ] 控制器 DCDC 變換電路 DCDC 變換電路不僅轉(zhuǎn)換效率很高，而且可通過對半導體開關(guān)通 斷時間控制來控制輸出的電壓電流，可方便調(diào)節(jié)輸出功率，調(diào)節(jié)光伏電池的輸出供率，追蹤最大功率工作點 [6]。該單片機軟件開發(fā)環(huán)境采用的時 CodeWarrior 這一款軟件， 該軟件包括構(gòu)建平臺和應用所必須的所有主要工具： IDE、編譯器、調(diào)試器、編輯器、鏈接器、匯編程序等。此時，檢測系統(tǒng)是否滿足狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件 與結(jié)果 。 if(load_sw == OFF) { 20xx 屆湖北汽車工業(yè)學院 科技學院 畢業(yè)設計（論文） 25 switch (mode) { case 4: Mode4_Mode6()。 mode == 7 amp。 mode = 3。 if(Get_Mode_from_boost() == 7) mode = 7。 SW6，SW5 是由 buck 控制器控制的， Mode5_Mode6()即 Mode5 到 Mode6 轉(zhuǎn)換的 過程中 buck變換器按操作步驟的順序?qū)^電器的的控制操作，之后的 SW1 及 SW3 的是由 boost 控制器控制的，程序中函數(shù) Send_Mode_to_boost(6)即向 boost 控制器發(fā)送下一步要轉(zhuǎn)換的模式， boost 變換器接收到后進行轉(zhuǎn)換到 Mode6 的相關(guān)操作，此時系統(tǒng)進入了 Mode6,然后向 buck 變換器發(fā)送模式數(shù)據(jù)告知模式轉(zhuǎn)換的操作已完成， buck 變換器接收到后，將指示模式的標志數(shù)據(jù)置為 6，這樣便可控制系統(tǒng)有序的運行和狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 sw_to_mode4()。 各部分子程序分析 buck 變換單片機控制系統(tǒng) ①模式轉(zhuǎn)換函數(shù) 主程序中有很多模式轉(zhuǎn)換函數(shù)，該部分是系統(tǒng)工作模式相應轉(zhuǎn)化時， buck 變換器單片機控制系統(tǒng)控制的繼電器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。該部分代碼如下： void Check_Mode_Conversion_Flag(void) { swith (mode) { case 1: buck_charge_cap_full = Judge_buck_charge_cap_full()。Mode3 轉(zhuǎn)換到 Mode7: SW1 斷開， SW4 接觸點 4； Mode2 切換到 Mode7:SW1 斷開，SW3 接觸點 2。 表 超級電容充電過程電壓 電流數(shù)據(jù)表 電容電壓 Vcap/V 充電電流 Icap/A 0 表 數(shù)據(jù)為系統(tǒng)由停止模式切換到經(jīng) buck 變換器給超級電容充電模式時，隨時間的變化，電容上電壓的變化和充電電流的變化。 duty += k*(constant_current_value Iout)。 if(Vout = 32) return 1。模式轉(zhuǎn)換需要 boost 控制器控制繼電器先操作時，完成操作后，發(fā)送模式數(shù)據(jù)，告知 buck 控制器，然后 buck 控制器進行繼電器狀態(tài)轉(zhuǎn)換就可保證系統(tǒng)的正常運行。 Send_Mode_to_buck(7)。 if(Judge_boost_charge_battery() == 1) { sw_to_mode3()。 mode = 5。 break。 buck_charge_cap_full == 1) { Mode1_Mode2()。 case 6: Mode6_Mode7()。 Mode7 到 Mode4 的轉(zhuǎn)換條件是當前工作模式為 Mode7，同時電機負載控制開關(guān)量閉合。 Buck 變換器單片機控制系統(tǒng)向 boost 變換器單片機控 制系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，指示系統(tǒng)狀態(tài)的切換， boost 接受到數(shù)據(jù)，進行相應的繼電器狀態(tài)切換，同時 boost 變換器工作時，檢測系統(tǒng)的