[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于航天器上的S4R型電路及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910371037.8
• 申請(qǐng)日: 2019-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110165730A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢航航;劉東;宋楠;劉元元;周坤;陳達(dá)興;何曉陽(yáng);鄭勛績(jī)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J7/35
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于航天器上的S⁴R型電路及控制方法，該電路包括：主電路、分流電路以及充電電路；主電路用于接入太陽(yáng)陣輸入，并通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的二極管連接到母線；分流電路以及充電電路分別接入主電路；分流電路通過(guò)分流MOS管接入主電路；充電電路在兩個(gè)串聯(lián)的二極管的中間位置接入主電路，此種接法可以使充電MOS管的壓降和一個(gè)二極管的壓降抵消。該方法包括：對(duì)母線電壓和蓄電池電壓進(jìn)行采樣判斷，決定分流電路的分流MOS管以及充電電路的充電MOS管的工作狀態(tài)。通過(guò)本發(fā)明，可以防止蓄電池抬高母線電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于航天器上的S⁴R型電路及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著航天事業(yè)的發(fā)展，鋰電池在航天器中的地位越來(lái)越重要，其容量和體積也逐漸增大，S⁴R控制電路對(duì)鋰電池可以起到很好的保護(hù)作用。

航天器中太陽(yáng)能是目前唯一的能量來(lái)源，而鋰電池是目前主流的能量?jī)?chǔ)存工具，S⁴R型電路不僅可以保護(hù)鋰電池，還可以充分利用太陽(yáng)電池陣收集的能量。S⁴R型電路可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)先給負(fù)載供電，多余的能量給蓄電池充電，若還有剩余的能量就會(huì)對(duì)地分流，實(shí)現(xiàn)能量的合理利用。

現(xiàn)有的S⁴R型電源控制器，充電電路在太陽(yáng)陣輸入端接入，充電時(shí)母線電壓會(huì)在設(shè)置基準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上，疊加二極管的電壓，從而抬高母線的電壓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種應(yīng)用于航天器上的S⁴R型電路及其控制方法，充電電路在串聯(lián)的二極管的中間位置接入，可以防止蓄電池抬高母線電壓。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種應(yīng)用于航天器上的S⁴R型電路，包括：主電路、分流電路以及充電電路；其中，所述主電路用于接入太陽(yáng)陣輸入，并通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的二極管連接到母線；所述分流電路通過(guò)分流MOS管接入所述主電路；所述充電電路在兩個(gè)串聯(lián)的二極管的中間位置接入所述主電路。此種接法可以使充電MOS管的壓降和一個(gè)二極管的壓降抵消。

可選的，所述分流MOS管包括串聯(lián)的第一分流MOS管以及第二分流MOS管。

可選的，應(yīng)用于航天器上的S⁴R型電路還包括：延時(shí)電路；

所述第一分流MOS管靠近所述主電路；

所述延時(shí)電路設(shè)置于所述第一分流MOS管的驅(qū)動(dòng)前端，用于使所述第二分流MOS管先導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)對(duì)分流MOS管的保護(hù)，極大地延長(zhǎng)分流MOS管的使用壽命；并且延時(shí)電路需要的元器件數(shù)量較少，成本較低，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性強(qiáng)，具有較高的可靠性。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種應(yīng)用于航天器上的S⁴R型電路的控制方法，包括以下步驟：

S11：對(duì)母線電壓以及充電電路的蓄電池電壓進(jìn)行采樣判斷，其中假設(shè)所述充電電路的蓄電池電壓是否正常為事件a，所述母線電壓是否正常為事件b；

S12：根據(jù)事件a與b決定所述分流電路以及所述充電電路的工作狀態(tài)；

所述步驟S12具體包括以下流程：

S121：當(dāng)a偏小時(shí)，控制所述分流電路的驅(qū)動(dòng)占空比變小，所述充電電路的驅(qū)動(dòng)占空比變大，增加蓄電池的充電量；

S122：當(dāng)a偏大時(shí)，控制所述充電電路的驅(qū)動(dòng)占空比減小，減小充電量；當(dāng)b偏大時(shí)，控制所述分流電路的驅(qū)動(dòng)占空比變大，增大所述分流電路的電流，當(dāng)b偏小時(shí)，控制所述分流電路的驅(qū)動(dòng)占空比變小，減少所述分流電路的電流；

所述流程S121與所述流程S122不分先后順序。