[發(fā)明專利]一種航天器電源系統(tǒng)高可靠放電輸出過壓保護電路

有效

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• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN112054569B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 明恒超;程新;宗正驍;張宸;薛鴻翔;范巍巖;李小春;邢航航
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

本發(fā)明公開了一種航天器電源系統(tǒng)高可靠放電輸出過壓保護電路，包括：第一比較電路、第二比較電路、與門、觸發(fā)器、MOS驅動電路和放電電路。在本發(fā)明中，當電源系統(tǒng)發(fā)生輸出過壓故障時，MEA信號高于正常電平范圍，與第一基準電壓信號比較后輸出高電平，此時放電電流采樣電路采集到仍有放電電流，與第二比較信號比較后輸出高電平，保護電路動作，切斷蓄電池放電通路，保證電源系統(tǒng)的正常工作，電路設計簡潔、高可靠性、易于工程實現。

技術領域

本發(fā)明屬于航天電源控制技術領域，尤其涉及一種航天器電源系統(tǒng)高可靠放電輸出過壓保護電路。

背景技術

隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展，航天電源系統(tǒng)在航天器中的地位越來越重要。航天器電源系統(tǒng)為衛(wèi)星平臺和有效載荷各分系統(tǒng)供電，滿足航天器在整個壽命期間、各種工作模式下的功率需求，航天電源系統(tǒng)的可靠性顯得尤為重要。

目前除返回式衛(wèi)星，國內外90％以上的航天器電源系統(tǒng)采用了太陽電池陣/蓄電池組(SA/B)電源系統(tǒng)。在光照期間航天器電源系統(tǒng)利用太陽電池陣的能源對衛(wèi)星和載荷分系統(tǒng)供電和對蓄電池組充電，在陰影期兩組蓄電池組通過電源控制器放電調節(jié)電路為星上負載提供必要的輸出電流從而達到穩(wěn)定母線電壓的目的，MEA電路用于統(tǒng)一協(xié)調控制分流、充電、放電三域工作。放電過壓故障會導致電源系統(tǒng)失效，影響整個航天器的運行。因此，工作穩(wěn)定可靠的放電過壓保護電路對整個航天器電源系統(tǒng)的正常運行起著關鍵的作用。

傳統(tǒng)過壓保護電路采用的是單門限比較器保護，原理是將檢測電壓與門限設定的基準電壓閾值進行比較，滿足保護條件后，執(zhí)行保護電路動作。傳統(tǒng)過壓保護電路需要在過壓保護電路輸入端和輸出端增加濾波電容，存在保護誤動作、動作遲緩的缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種航天器電源系統(tǒng)高可靠放電輸出過壓保護電路，電路設計簡潔、可靠性高、易于工程實現。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明公開了一種航天器電源系統(tǒng)高可靠放電輸出過壓保護電路，包括：

第一比較電路，用于對輸入的MEA信號的和第一基準電壓信號進行比較，并輸出第一比較信號；

第二比較電路，用于對輸入的電壓信號和第二基準電壓信號進行比較，并輸出第二比較信號；

與門，用于對輸入的第一比較信號和第二比較信號進行比較，并輸出與門信號；

觸發(fā)器，用于根據輸入的與門信號，對MOS驅動電路進行控制；

MOS驅動電路，用于在觸發(fā)器的控制下，實現對放電電路的工作狀態(tài)的切換控制；

放電電路，用于在MOS驅動電路的控制下，實現工作狀態(tài)的切換。

在上述航天器電源系統(tǒng)高可靠放電輸出過壓保護電路中，還包括：

放電電流采樣電路，用于對放電電路的電流信息進行采集，并將采集得到的電流信息轉換為電壓信號，將轉換得到的電壓信號輸出至第二比較電路。

在上述航天器電源系統(tǒng)高可靠放電輸出過壓保護電路中，還包括：

根據放電電路工作時MEA信號的電壓范圍確定第一基準電壓信號，確保放電電路發(fā)生過壓故障時，MEA信號的電壓值高于第一基準電壓信號；

根據放電電流采樣電路輸出的電壓值確定第二基準電壓信號，確保存在放電電流時，放電電流采樣電路輸出的電壓值高于第二基準電壓信號。

在上述航天器電源系統(tǒng)高可靠放電輸出過壓保護電路中，若MEA信號所指示的電壓值大于第一基準電壓信號所指示的電壓值，則第一比較電路輸出的第一比較信號為高電平；否則，第一比較電路輸出的第一比較信號為低電平。

在上述航天器電源系統(tǒng)高可靠放電輸出過壓保護電路中，當第一比較信號為高電平時，電源系統(tǒng)存在輸出過壓故障。