[發明專利]一種基于ARM的星上能源控制系統

有效

• 申請號: 201210203656.4
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102749869A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 李志壯;張艷萍;郭文彬;段寶罡;梁天
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種基于ARM的星上能源控制系統，其特征在于包括：ARM芯片、模擬開關、測溫模塊、CAN總線接口模塊、電源模塊、看門狗、數據保存模塊和數據鎖存模塊；

電源模塊為所述星上能源控制系統供電，外部模擬量輸入信號通過模擬開關進行通斷選擇之后輸入到ARM芯片，用于測量溫度的測溫模塊將星上能源的各部分溫度信號傳遞給ARM芯片，ARM芯片通過CAN總線接口模塊與星上其他部分通信，看門狗為ARM芯片提供主動復位信號，數據保存模塊用于存儲臨時數據，供給ARM芯片處理，ARM芯片將處理過的信號通過數據鎖存模塊進行數據鎖存之后輸出；

2.根據權利要求1所述的一種基于ARM的星上能源控制系統，其特征在于：測溫模塊通過I²C總線與ARM芯片通信。

3.根據權利要求1所述的一種基于ARM的星上能源控制系統，其特征在于：CAN總線接口模塊通過CAN總線與ARM芯片通信。

4.根據權利要求1所述的一種基于ARM的星上能源控制系統，其特征在于：ARM芯片對數據進行處理是通過如下步驟進行：

(1)ARM芯片對看門狗進行牽狗操作；所述牽狗操作是指給看門狗發送連續脈沖，令看門狗開始工作；

(2)ARM芯片控制模擬開關采集星上能源系統的模擬量遙測數據，所述星上能源系統的模擬量遙測數據包括蓄電池組電壓、充電電流、放電電流、星箭分離信號、方陣電流、負載電流、通信DC/DC?5V遙測；

(3)ARM芯片通過測溫模塊采集星上能源系統的溫度遙測數據，所述溫度遙測數據包括溫度TN1和溫度TN2；

(4)ARM芯片根據采集到的充電電流判斷蓄電池組是否處于充電狀態，當充電電流大于預設的充電閾值時，則蓄電池組處于充電狀態，之后ARM芯片再根據采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要停止給蓄電池組充電，若蓄電池組電壓高于預設的充電電壓閾值，則停止繼續給蓄電池組充電，若蓄電池組電壓低于預設的充電電壓閾值，則繼續充電；所述蓄電池組包括主份加熱回路和備份加熱回路；

(5)ARM芯片根據采集到的放電電流判斷蓄電池組是否處于放電狀態，當放電電流大于預設的放電閾值時，則蓄電池組處于放電狀態，之后ARM芯片再根據采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要停止蓄電池組放電，若蓄電池組電壓低于預設的放電電壓閾值，則停止蓄電池組放電，若蓄電池組電壓高于預設的放電電壓閾值，則繼續放電；

(6)ARM芯片根據采集到的星箭分離信號判斷衛星是否處于星箭分離狀態，若采集到的星箭分離信號為0，則處于星箭分離狀態，之后ARM芯片通過CAN總線接口模塊對星務主機的輪詢進行檢查，如果星務主機無輪詢時間超過預設的主機無輪詢時間門限，，則ARM芯片通過數據鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執行機構給星上通信系統供電；

(7)ARM芯片根據采集到的星箭分離信號判斷衛星是否處于星箭分離狀態，若采集到的星箭分離信號為0，則處于星箭分離狀態，之后ARM芯片根據采集到的蓄電池組電壓、方陣電流和負載電流判斷是否需要給星上載荷供電，若蓄電池組電壓≥充電電壓閾值、方陣電流-負載電流-充電電流＞0A并且通信DC/DC?5V遙測≥4.0V時，則ARM芯片通過數據鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執行機構給星上載荷供電；

(8)ARM芯片根據采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要給星上通信系統和星上載荷斷電，若蓄電池組電壓低于預設的蓄電池組電壓報警門限，則ARM芯片通過數據鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執行機構給星上載荷和星上通信系統斷電；

(9)ARM芯片根據采集到的溫度TN1和溫度TN2判斷蓄電池組是否需要給主份加熱回路和備份加熱回路供電，若溫度TN1＜Tmin1時，則ARM芯片通過數據鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路供電，所述Tmin1是指預設的主份加熱回路開啟門限溫度值；

當溫度TN1＞Tmax1時，則ARM芯片通過數據鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路斷電，所述Tmax1是指預設的主份加熱回路關閉門限溫度值；

若溫度TN2＜Tmin2時，則ARM芯片通過數據鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的備份加熱回路供電，所述Tmin2是指預設的備份加熱回路開啟門限溫度值；；

當溫度TN2＞Tmax2時，則ARM芯片通過數據鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的備份加熱回路斷電，所述Tmax2是指預設的備份加熱回路關閉門限溫度值；

(10)ARM芯片根據采集到的溫度TN1和溫度TN2判斷低溫時蓄電池組是否需要充電，若溫度TN1和TN2均小于預設的低溫門限設定值且持續時間≥60s時，則停止給蓄電池組充電；

若溫度TN1和TN2均大于預設的低溫門限設定值且持續時間≥60s時，則給蓄電池組充電；

(11)ARM芯片根據采集到放電電流判斷放電時主份加熱回路和備份加熱回路是否需要停止供電，當放電電流大于預設的放電閾值且持續時間≥60s時，則ARM芯片通過數據鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路和備份加熱回路斷電；

當充電電流大于預設的充電閾值且持續時間≥60s時，則ARM芯片通過數據鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路和備份加熱回路供電，從而給蓄電池組加熱；

(12)ARM芯片將模擬量遙測數據和溫度遙測數據組幀之后通過CAN總線接口模塊將數據發送到星上CAN總線上。