[發明專利]一種基于雙冗余電路的智能固態配電控制器及控制方法

有效

• 申請號: 201811393498.7
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109450064B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 周天熠;王昕;趙雪梅;魏來;祝京;叢偉;張霖;羅興科;張大銘;嚴帥
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H03K17/687
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐輝

1.一種基于雙冗余電路的智能固態配電控制器，其特征在于，包括控制模塊、多個隔離驅動模塊和固態配電執行模塊；

固態配電執行模塊包括三路控制開關，對應控制三路配電支路；

隔離驅動模塊用于隔離控制信號，并基于控制信號驅動一個控制開關；

控制模塊接收到外部發送的電池激活信號后，輸出控制信號，控制第三路控制開關導通保持設定時間，接通第三路配電支路，激活測量系統電池；一段時間后，控制模塊輸出控制信號，控制第一路控制開關導通，接通第一配電支路為遙測負載提供電流，控制第二路控制開關導通，接通第二配電支路為外測安全負載提供電流；

隔離驅動模塊檢測輸出的驅動電壓，進行隔離后，反饋至控制模塊，進行驅動狀態監控；

控制開關采用MOS功率器件；固態配電執行模塊采用5個MOS功率器件表決輸出；每個隔離驅動模塊包括信號隔離模塊、MOSFET驅動模塊、隔離電源、第一電阻、第一二極管；隔離電源提供驅動MOS功率器件的第一驅動電壓及經支路輸出的第二驅動電壓；第一驅動電壓經MOSFET驅動模塊輸出端連接MOS功率器件的柵極，MOS功率器件的源極接地，第二驅動電壓經第一電阻和第一二極管連接MOS功率器件的漏極；控制模塊輸出的控制信號經信號隔離模塊隔離后連接隔離模塊的輸入端；第一電阻與第一二極管正極的連接端作為檢測端，反饋檢測電壓，經隔離模塊隔離后反饋至控制模塊；

當MOS功率器件關斷時，檢測端反饋檢測電壓為5V，當MOS功率器件導通時，檢測端反饋檢測電壓為0.3V，檢測電壓隔離后的輸入控制模塊，控制模塊設置輸入電壓高電平閾值為3.5V，低電平閾值為1.5V，通過輸入電壓的高低電平，判斷MOS功率器件是否導通；

三路配電支路均為冗余設置，三路主、備支路中均有非接觸式霍爾傳感器采集支路電流，采集支路電壓，進行固態開關的狀態監控。

2.如權利要求1所述的基于雙冗余電路的智能固態配電控制器，其特征在于，所述控制模塊、隔離驅動模塊和固態配電執行模塊均為冗余設置。

3.如權利要求1所述的基于雙冗余電路的智能固態配電控制器，其特征在于，外部發送的電池激活信號經電池激活信號接口模塊連接控制模塊，電池激活信號接口模塊包括第一限流電阻，第二限流電阻，第三限流電阻，并聯電阻，二極管，電容及光耦；二極管的正極連接光耦的負輸入端，二極管的負極連接光耦的正輸入端，并聯電阻和電容與二極管并聯，光耦的正輸入端經第一限流電阻和第二限流電阻連接電源電壓；光耦的負輸入端經第三限流電阻接入外部發送的電池激活信號，電池激活信號為低電平有效。

4.如權利要求3所述的基于雙冗余電路的智能固態配電控制器，其特征在于，信號隔離模塊采用空心磁隔離芯片，MOSFET驅動模塊采用MAX5048，隔離驅動模塊采用繼電器的封裝形式進行封裝。

5.一種應用如權利要求4所述的基于雙冗余電路的智能固態配電控制器實現的基于雙冗余電路的智能固態配電控制器的彈上供配電控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)主、備控制模塊接收到外部發送的電池激活信號后，均輸出控制信號至第三路主、備控制開關，控制第三路主、備控制開關導通保持設定時間，第三路主控制開關接通第三路主配電支路，第三路備控制開關接通第三路備配電支路，第三路主配電支路和第三路備配電支路均接通地面電源激活測量系統電池；

(2)電池激活開始1s±50ms，主、備控制模塊均輸出控制信號至第一路主、備控制開關，均控制第一路主、備控制開關導通，第一路主控制開關接通第一主配電支路，第一路備控制開關接通第一備配電支路，第一主配電支路和第一備配電支路均為遙測負載接入測量系統電池提供的電流；主、備控制模塊均輸出控制信號至第二路主、備控制開關，均控制第二路主、備控制開關導通，第二路主控制開關接通第二主配電支路，第二路備控制開關接通第二備配電支路，第二主配電支路和第二備配電支路均為外測安全負載接入測量系統電池提供的電流，完成地面電源至測量系統電池的轉電。