[發(fā)明專利]一種星載蓄電池組過(guò)放保護(hù)及恢復(fù)控制電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910023287.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110137914B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂紅強(qiáng);趙溪林;張龍龍;梁曉華;張浩翔;王妍;郭泉良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳航天東方紅衛(wèi)星有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/18
• 分類號(hào): H02H7/18;H02J7/00
• 代理公司: 深圳市添源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44451
• 代理人: 羅志偉

本發(fā)明提供一種星載蓄電池組過(guò)放保護(hù)及恢復(fù)控制電路，包括電壓基準(zhǔn)源UD1、第一運(yùn)算放大器N1A、第二運(yùn)算放大器N1C、第一與非門UD2A、第二與非門UD2C、第一開(kāi)關(guān)管V12、第二開(kāi)關(guān)管V19、第一二極管V5。其中，N1A、N1C和UD2A、UD2C組成滯環(huán)控制電路。UD1經(jīng)分壓電路得到第一電壓和第二電壓，第一電壓高于第二電壓；母線電壓經(jīng)分壓電路得到第三電壓。第一電壓輸出至N1A的正輸入端，第二電壓輸出至N1C的負(fù)輸入端，第三電壓輸出至N1A的負(fù)輸入端，第三電壓輸出至N1C的正輸入端。滯環(huán)控制電路通過(guò)比較第三電壓與第一、第二電壓的關(guān)系，來(lái)控制V12、V19和V5以實(shí)現(xiàn)星載蓄電池組過(guò)放保護(hù)及恢復(fù)控制。本發(fā)明控制方式簡(jiǎn)單可靠，配置靈活，地面存儲(chǔ)和發(fā)射過(guò)程中，蓄電池組耗電量較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天器電源控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種星載蓄電池組過(guò)放保護(hù)及恢復(fù)控制電路。

背景技術(shù)

衛(wèi)星蓄電池組的主要功能是，當(dāng)衛(wèi)星主能源太陽(yáng)電池陣輸出功率不能滿足衛(wèi)星功率需求時(shí)，或在地影區(qū)內(nèi)，由蓄電池組補(bǔ)充給衛(wèi)星其他用電設(shè)備供電。

由于鋰離子蓄電池組的高電壓和高比能量，被航天器廣泛應(yīng)用。衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間，可能會(huì)因?yàn)楫惓Ｇ闆r導(dǎo)致蓄電池組持續(xù)放電，為防止蓄電池組過(guò)放電而損壞，導(dǎo)致后續(xù)即使衛(wèi)星狀態(tài)好轉(zhuǎn)也無(wú)法正常工作，因此，需要設(shè)計(jì)蓄電池組過(guò)放保護(hù)電路。

當(dāng)衛(wèi)星狀態(tài)好轉(zhuǎn)，太陽(yáng)電池陣能夠有足夠的輸出功率給蓄電池組充電，蓄電池組的電壓會(huì)持續(xù)升高，當(dāng)蓄電池組電壓升高至一定值時(shí)，也就意味著蓄電池組有了足夠多的能量滿足衛(wèi)星負(fù)載功率需求，此時(shí)可以接通放電開(kāi)關(guān)，由蓄電池組給衛(wèi)星供電。

目前，蓄電池組放電開(kāi)關(guān)多采用繼電器，當(dāng)發(fā)生過(guò)放保護(hù)時(shí)，過(guò)放保護(hù)控制電路發(fā)出信號(hào)控制放電開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，而衛(wèi)星在發(fā)生過(guò)放保護(hù)后，無(wú)法自主對(duì)蓄電池組狀態(tài)進(jìn)行判斷，進(jìn)而接通放電開(kāi)關(guān)，一般需要地面控制人員參與判斷，時(shí)效性和準(zhǔn)確性較差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了提供一種星載蓄電池組過(guò)放保護(hù)及恢復(fù)控制電路，在蓄電池組電壓低于一定值時(shí)關(guān)閉放電開(kāi)關(guān)，防止蓄電池組因過(guò)放電而損壞，當(dāng)蓄電池組電壓恢復(fù)至一定值時(shí)，自動(dòng)接通放電開(kāi)關(guān)，蓄電池組恢復(fù)給衛(wèi)星供電。本發(fā)明具體通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種星載蓄電池組過(guò)放保護(hù)及恢復(fù)控制電路，包括電壓基準(zhǔn)源、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一與非門、第二與非門、第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第一二極管；其中，第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和第一與非門、第二與非門組成滯環(huán)控制電路。電壓基準(zhǔn)源經(jīng)分壓電路得到第一電壓和第二電壓，所述第一電壓高于第二電壓；母線電壓Vbus經(jīng)分壓電路得到第三電壓；第一電壓輸出至第一運(yùn)算放大器的正輸入端，第二電壓輸出至第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端；第三電壓輸出至第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，第三電壓輸出至第二運(yùn)算放大器的正輸入端；當(dāng)衛(wèi)星正常工作時(shí)，第三電壓高于第一電壓，第一與非門輸出為高電平，控制第一開(kāi)關(guān)管為導(dǎo)通狀態(tài)，從而控制第二開(kāi)關(guān)管為導(dǎo)通狀態(tài)，蓄電池組給衛(wèi)星負(fù)載供電；當(dāng)蓄電池組電壓持續(xù)下降，第三電壓低于第一電壓，高于第二電壓時(shí)，第一運(yùn)算放大器輸出為高電平，第二運(yùn)算放大器輸出為高電平，第二與非門的輸出端為低電平，第一與非門的輸出端保持為高電平，第二開(kāi)關(guān)管為接通狀態(tài)；當(dāng)蓄電池組電壓持續(xù)下降，第三電壓低于第二電壓時(shí)，第一運(yùn)算放大器輸出為高電平，第二運(yùn)算放大器輸出為低電平，第一與非門輸出端為低電平，第二與非門的輸出為高電平，控制第一開(kāi)關(guān)管關(guān)閉，第二開(kāi)關(guān)管則斷開(kāi)，蓄電池組停止給衛(wèi)星供電；當(dāng)Vbus經(jīng)由第一二極管給蓄電池組充電時(shí)，蓄電池組電壓升高，Vbus電壓也逐步升高，當(dāng)?shù)谌妷焊哂诘诙妷海陀诘谝浑妷簳r(shí)，第二運(yùn)算放大器輸出為高電平，過(guò)放保護(hù)電平解除，第二與非門輸出端為高電平，第一運(yùn)算放大器輸出為高電平，第一與非門輸出為低電平，此時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管仍保持為斷開(kāi)狀態(tài)，第二開(kāi)關(guān)管保持為斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)Vbus電壓持續(xù)升高，第三電壓高于第一電壓和第二電壓時(shí)，第一運(yùn)算放大器輸出為低電平，第一與非門輸出端為高電平，控制第一開(kāi)關(guān)管為導(dǎo)通狀態(tài)，第二開(kāi)關(guān)管接通，蓄電池組恢復(fù)給衛(wèi)星供電。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二開(kāi)關(guān)管為PMOS管。