行控制，增加了系统的体积，结构较复杂，方案二控制方便，电路结构简单，输出PWM波精度可满足要求，故选择方案二。
12总体方案描述
系统整体框图如图3所示，总体方案如下：系统以BuckBoost双向DCDC转换器为主体，实现锂电池的充电和放电。系统实时监测充电电压U1、电流I1及U2的值，可根据预置电流值对锂电池进行恒流充电、恒压放电，经PID算法调节，改变PWM波的占空比，将系统稳定在设定状态。此外，系统具有过充保护功能，识别两种模式并实时显示充、放电电流，人机交互界面良好。
锂电池组
电流电压转换
BuckBoost双向DCDC
转换器
开关S1开关S2
RL
RS
开关S3
直流稳压电源
电压电流取样取样
电压取样
AD转换电路
IRS21867驱动电路
辅助电源
数据采集过充与处理保护
FPGA与TM4C123G
PWM波
PID控制
键盘显示
图3系统整体框图
2理论分析与计算
21主回路主要器件参数选择与计算
本系统主回路为BuckBoost双向DCDC变换器，为保证系统的性能，重点为MOSFET的选取、电感、电容的设计。
MOSFET选择：为减小MOSFET的损耗、提高系统效率，拟选择导通电阻小、栅极电荷小的MOSFET，且U2max36V，综合考虑，选择CSD19536，其关键指标为VDS100VRDSo
23mQg118
C，ID150Atdo
8
s，tdoff5
s，完全满足本系统设计要求。
2
f电感设计：BDC电路中，选择任一工作模式进行电感设计均可，此次在Buck
工作模式下进行电感设计。设计要求Vi
U22436V，IO12A，取VOU1th24V。连续电流模式下电感值为：
LVOT1Dmi
VO1Dmi

1
2KfIOmi

2fKfIOmi

其中，Dmi
VOVi
max。取90，则Dmi
2409360667。取开关频率f20kHz，Kf03，则由1得L7006H。
输出滤波电容设计：取r04，Vpp3mV，CrIO8fVpp1667F，实际取C2200F，同时还并联低ESR的小电容，降低等效阻抗，稳态特性好。
22控制方法与参数计算
本系统实时监测U1、I1与I2的值，用ADS1256对其值进行采集，MCU对采集数据进行处理，通过PID调节，输出具有一定占空比的PWM波对BDC主回路进行控制，使电路工作于设定正常状态，即达到对充电或放电过程的控制。
23提高效率的方法
1选择栅极电容与导通电阻较小的开关管；减小开关管的栅极串联电阻，可改变控制脉冲的上升沿与下降沿时间、防止震荡，减小开关管的漏极的冲击电压；同时在开关管的栅极和源极之间并联较大阻值电阻，减小开关管断开时的静态电流。
2合理设计电感。考虑到题目对质量的要求，应尽量减小电感的体积，因此选择EETR型r