[發明專利]航天電源單體電池模擬器及其模擬方法

有效

• 申請號: 201410275952.4
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104035047B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 吳帥軍;彭欣;李鴻彪;鄒毅軍
• 申請（專利權）人: 上?？屏盒畔⒐こ坦煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R31/40
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙)31260
• 代理人: 成麗杰

1.一種航天電源單體電池模擬器，其特征在于，包含主控模塊、通訊模塊、電源模塊、可調電壓輸出模塊及采集模塊；

其中，所述主控模塊用于對所述通訊模塊、所述可調電壓輸出模塊及所述采集模塊進行控制；

所述通訊模塊用于所述航天電源單體電池模擬器和上位機進行數據通訊；

所述電源模塊用于給所述主控模塊、所述可調電壓輸出模塊及所述采集模塊供電；

所述可調電壓輸出模塊用于根據所述主控模塊的指令將輸出端的電壓調節至預設值；

所述采集模塊用于采集輸出的電壓和電流，并反饋給所述主控模塊。

2.根據權利要求1所述的航天電源單體電池模擬器，其特征在于，所述航天電源單體電池模擬器還包含設置在所述主控模塊上的電源接口、以太網接口、I2C總線接口及模數AD接口；

所述電源接口用于給所述主控模塊供電；

所述上位機和所述主控模塊通過所述以太網接口相連，實現所述上位機對所述航天電源單體電池模擬器的控制；

所述I2C總線接口與所述可調電壓輸出模塊相連，對輸出電壓設定值進行調整；

所述AD接口用于接收所述采集單元采集到的電壓和電流，并將接收到的所述電壓和電流發送至所述主控模塊進行處理。

3.根據權利要求1所述的航天電源單體電池模擬器，其特征在于，所述電源模塊包括一個交直電源轉換子模塊和至少一個直直電源轉換子模塊，各個所述直直電源轉換子模塊并列且均與所述交直電源轉換子模塊相連；其中，所述交直電源轉換子模塊用于將交流電轉換成直流電；所述直直電源轉換子模塊用于將所述交直電源轉換子模塊輸出的直流電轉換成不同的電壓給所述主控模塊、所述可調電壓輸出模塊及所述采集模塊供電并進行高壓隔離。

4.根據權利要求3所述的航天電源單體電池模擬器，其特征在于，所述交直電源轉換模塊包括交直變換子單元和整流濾波子單元；所述交直電源轉換模塊用于將交流電轉換成直流電；所述整流濾波子單元用于對所述直流電進行整流濾波。

5.根據權利要求1所述的航天電源單體電池模擬器，其特征在于，所述可調電壓輸出模塊包括高速光耦、帶施密特反相器、級聯數字電位器、運算放大器及推挽電路，所述高速光耦、帶施密特反相器、級聯數字電位器、運算放大器及推挽電路依次相連；

其中，所述高速光耦用于對主控模塊和可調電壓輸出模塊進行隔離；

所述帶施密特反相器用于進行電平轉換；

所述級聯數字電位器由所述主控模塊進行控制和調節，并將所述級聯數字電位器的電壓作為所述航天電源單體電池模擬器電壓輸出的設定值；

所述運算放大器將所述電壓設定值從信號量轉為具有帶載能力的輸出量；

所述推挽電路用于輸出電流和吸收電流。

6.根據權利要求5所述的航天電源單體電池模擬器，其特征在于，所述級聯數字電位器包括：第一數字電位器R31、第一放大器A1、第二數字電位器R32、第二放大器A2；

其中，所述R31的一端連接輸入端，另一端接地，所述A1的一個管腳連接所述R31，另外兩個管腳一起連接至所述R32的一端，所述R32的另一端接地，所述A2的一個管腳連接所述R32，另外兩個管腳一起連接作為所述級聯數字電位器的輸出端。

7.根據權利要求1所述的航天電源單體電池模擬器，其特征在于，所述采集模塊每個通道包含一個模擬隔離放大器及一個電流傳感器；

其中，所述模擬隔離放大器用于直接采集輸出的電壓，發送至主控單元的A/D接口，實現輸出端電壓的采集；

所述電流傳感器采集輸出端的電流，并發送至主控單元的A/D接口。

8.根據權利要求7所述的航天電源單體電池模擬器，其特征在于，所述電流傳感器采用霍爾電流傳感器。

9.一種航天電源單體電池的模擬方法，其特征在于，包含以下步驟：

采用主控模塊對通訊模塊、可調電壓輸出模塊及采集模塊進行控制；

采用通訊模塊進行所述航天電源單體電池和上位機之間的數據通訊；

采用電源模塊為所述主控模塊、所述可調電壓輸出模塊及所述采集模塊供電；

采用所述可調電壓輸出模塊，根據所述主控模塊的指令，將輸出端的電壓調節至預設值；

采用采集模塊采集輸出的電壓和電流，并反饋給所述主控模塊。