GPT-4o给出的设计方案：

1. 概述

设计并制作用于电池储能装置的双向DC-DC变换器，实现电池的充放电功能。通过功能可由按键设定，实现自动转换。采用常见的18650型锂离子电池组，容量为2000-3000mAh。

2. 硬件结构

1. 变换电路：主DC-DC变换器，负责电池组的充放电转换。
2. 检测电路：实时监测电流、电压，用于控制和保护电池。
3. 控制模块（MCU）：读取检测数据，控制充放电过程和保护机制。
4. 辅助电源：提供稳定的电源供给。

具体关键元件包括：

• MCU（STM32系列等）
• DC-DC变换器模块
• 电流、电压检测芯片
• 电阻、电容等元器件

3. 操作模式

• 充电模式（接通S1，断开S2）

  1. 设置输入电压U2=30V，调节充电电流I1在1-2A范围内稳定。
  2. 确保U2在24-36V范围内变化，充电电流变化率不大于1%。
  3. 测试变换器效率不小于90%。
  4. 电流测量精度不低于2%。

• 放电模式（断开S1，接通S2）

  1. 设置U2=30±0.5V，测试变换器效率不小于95%。

4. 关键点控制C代码示例

电压检测

#include "stm32f4xx_hal.h"

// 初始化ADC
void ADC_Init(void) {
    // 配置ADC通道和时钟
    // HAL库初始化代码
}

// 读取电压
float Read_Voltage(void) {
    uint32_t raw_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);  // 假设使用ADC1
    float voltage = (raw_value / 4095.0) * 3.3;  // 转换为实际电压值（假设3.3V参考电压）
    return voltage;
}

电流检测

#include "stm32f4xx_hal.h"

// 初始化ADC
void ADC_Init(void) {
    // 配置ADC通道和时钟
    // HAL库初始化代码
}

// 读取电流
float Read_Current(void) {
    uint32_t raw_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);  // 假设使用ADC2
    float current = (raw_value / 4095.0) * 20.0;  // 转换为实际电流值（假设20A满量程）
    return current;
}

充放电控制

#include "stm32f4xx_hal.h"

void Charge_Mode_Setup(void) {
    // 设置PWM参数，控制充电电流
    TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;
    sConfigOC.Pulse = charge_current_value;  // 设置充电电流
    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim1, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
}

void Discharge_Mode_Setup(void) {
    // 设置PWM参数，控制放电电流
    TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;
    sConfigOC.Pulse = discharge_current_value;  // 设置放电电流
    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim1, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
}

过流保护

void Overcurrent_Protection(void) {
    if (Read_Current() > 2.1) {  // 设定阈值2.1A
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);  // 假设使用GPIOB PIN0控制
    }
}