基于FPGA的超級電容均壓及充放電設計

采用雙向buck／boost電路拓撲，控制策略是：
(1)當超級電容電壓Vc高于電容額定電壓Vcmax時，封鎖buck充電控制信號；當超級電容電壓Vc下降到電壓下線Vcmax時，封鎖boost放電控制信號。
(2)當超級電容電壓Vc在電壓下限Vcmax與最高電壓Vcmax之間時，DC／DC變換器能夠進行buck充電控制，或boost放電控制：進行buck還是boost需要根據(jù)直流母線電壓Vdc、電流Idc來決定。
(3)直流母線電壓Vdc高于設定高壓Vdcmax，進行buck充電控制；低于設定低壓Vdcmin，進行boost放電控制。母線電壓Vdc介于Vdcmax和Vdcmin之間是不動作，既不充電也不放電。

3 控制系統(tǒng)軟件流程
按照上述控制策略，得到如圖4的程序流程圖，其中5kHz逆變?yōu)榫鶋弘娐分械哪孀兤鳎捎?0％的PWM脈沖波來實現(xiàn)，不需要復雜的控制算法。20kHz升壓模塊完成開關管S1信號的產(chǎn)生。需要通過電壓采集電路，得到串聯(lián)電容的總電壓。4個判斷模塊通過判斷Vdc和Vc的電壓范圍決定對電容的充放電控制。