[發明專利]基于STM32F407IG的超級電容充電器

有效

• 申請號: 201410469175.7
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104184198A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 李相武;王瑛;李忠喜
• 申請（專利權）人: 哈爾濱恒譽名翔科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種充電器,尤其涉及一種基于STM32F407IG的超級電容充電器。

背景技術

超級電容器是近年發展起來的一種新型儲能元件,與常規電容器相比具有更大的比能量，與傳統的蓄電池相比具有更大的比功率和循環使用壽命，具有功率密度高、壽命長、無需維護及充放電迅速等特性，由于其性能優越，越來越多地運用于電子線路中作為存儲設備的后備電源。

由于超級電容器具有單體電壓低，對電壓比較敏感，容量高，可以大電流充電等特性，對充電器的要求也比較高?，F在市場上還沒有適用于超級電容器大電流充電的充電器，且各個超級電容器組串聯的單體數量不一樣，充電電壓要求也不一致，一般的充電器不能滿足其充電要求。

發明內容

本發明的目的是為提供一種安全可靠的超級電容充電器對超級電容進行充電。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明基于STM32F407IG的超級電容充電器，由電源、buck主電路、驅動電路、ARM、保護電路、放大電路、采樣濾波電路組成。其中采用buck降壓斬波電路，為一個直流電源輸入，MOSFET、二極管D1、電感L1和電容C1構成的斬波電路。buck主電路和超級電容器相連，為其充電；驅動電路與buck主電路連接，構成斬波電路。ARM與超級電容通過保護電路連接，ARM與驅動電路連接，輸出信號控制驅動電路；buck主電路通過與采用濾波電路連接來給ARM反饋信號，采樣濾波電路和放大電路相連，放大電路和ARM相連。

系統工作的流程是：首先進行各個子程序和電流電壓等數據的初始化，并且設定系統的初始值。主要包括：頭文件；常、變量；函數聲明；ADC、GPIO端口、定時器、DMA、PWM、中斷向量表等系統初始化；中斷子程序等。主程序中主要根據電壓電流采樣結果判斷程序是進入恒流充電階段還是恒壓充電階段，并在各自充電階段調用電流或電壓PI調節子程序，并產生PWM波的占空比，最后調用PWM子程序，產生PWM波。

本發明的優點和效果：

（1）本發明采用以STM32F407IG為控制核心，實現PWM的輸出，TLP521驅動MOSFET，能夠簡化硬件電路，并提高控制精度。

（2）本發明中設置了恒流恒壓階段的轉換判斷方法，以及在各自階段內PI控制算法的設計和PI參數的計算，實現對超級電容器的雙閉環充電以及對超級電容器先恒流后恒壓兩階段安全可靠的充電。

附圖說明

圖1為充電器系統框圖。

圖2為主程序流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：

結合圖1，圖1為充電器系統框圖。本發明基于STM32F407IG的超級電容充電器，由電源、buck主電路、驅動電路、ARM、保護電路、放大電路、采樣濾波電路組成。其中采用buck降壓斬波電路，為一個直流電源輸入，MOSFET、二極管D1、電感L1和電容C1構成的斬波電路。buck主電路和超級電容器相連，為其充電；驅動電路與buck主電路連接，構成斬波電路。ARM與超級電容通過保護電路連接，ARM與驅動電路連接，輸出信號控制驅動電路；buck主電路通過與采用濾波電路連接來給ARM反饋信號，采樣濾波電路和放大電路相連，放大電路和ARM相連。

結合圖2，圖2為主程序流程圖。系統工作的流程是：首先進行各個子程序和電流電壓等數據的初始化，并且設定系統的初始值。主要包括：頭文件；常、變量；函數聲明；ADC、GPIO端口、定時器、DMA、PWM、中斷向量表等系統初始化；中斷子程序等。主程序中主要根據電壓電流采樣結果判斷程序是進入恒流充電階段還是恒壓充電階段，并在各自充電階段調用電流或電壓PI調節子程序，并產生PWM波的占空比，最后調用PWM子程序，產生PWM波。