CN102055211B - 串联型顺序开关充电分流控制调节电路 - Google Patents
串联型顺序开关充电分流控制调节电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102055211B CN102055211B CN200910198507.1A CN200910198507A CN102055211B CN 102055211 B CN102055211 B CN 102055211B CN 200910198507 A CN200910198507 A CN 200910198507A CN 102055211 B CN102055211 B CN 102055211B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- charging
- mosfet
- unit
- shunt
- shunting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及一种太阳电池阵充电分流调节电路，具体公开了一种串联型顺序开关充电分流控制调节电路，其包括母线电压调节单元、PWM信号生成单元、充电分流互锁单元、MOSFET驱动单元、分流MOSFET单元和充电MOSFET单元，母线电压调节单元根据母线电压采样反馈和母线电压设定产生调节信号；PWM信号生成单元将调节信号转换为脉宽调制信号；充电分流互锁单元根据蓄电池组充电要求将脉宽调制信号送至分流MOSFET驱动单元或充电MOSFET单元驱动；在维持母线电压的同时，根据驱动信号控制分流MOSFET单元将太阳电池阵功率分流、充电MOSFET单元将太阳电池阵功率送至蓄电池组。本发明将分流调节电路和充电调节电路合为一体，实现了太阳电池供电和充电二合一。
Description
技术领域
本发明属于空间电源-控制电路技术领域，涉及一种太阳电池阵充电分流调节电路。
背景技术
卫星太阳电池输入多余功率处理最初采用电阻损耗式分流和部分线性开关分流方式，调整部件的自身功耗很大，安装在卫星舱外，工作环境恶劣，可靠性低。上世纪七十年代欧空局提出了S3R功率调节技术，即顺序型开关分流调节，通过大功率V-MOS管将太阳阵多余功率直接分流。该分流技术具有自身发热量小、开关特性好等特点，已在我国多颗卫星型号上得到了应用。
本发明在S3R功率调节技术的基础上，提出了串联型顺序开关充电分流控制调节技术，进一步将分流调节电路和充电调节电路合为一体，实现了太阳电池供电、充电阵合一设计，保证了太阳电池阵能量优先为负载供电，在满足负载的情况下为蓄电池组充电，再蓄电池组充满以后再分流，这样使太阳电池阵的能量最大限度得到了利用。该技术既克服了S3R技术中充电控制器直接联接在母线上所带来功率损耗过大和重量过高的缺点，又克服了混合型功率调节技术使用独立充电阵效率较低的困难，减少了控制的复杂程度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是开发一种太阳电池阵充电分流调节电路--串联型顺序开关充电分流控制调节电路。本发明溶入了充电和分流控制调节的制约控制技术，有效地避免了充电和分流MOSFET工作时的相互干涉现象，保证母线输出电压的稳定。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种串联型顺序开关充电分流控制调节电路，包括母线电压调节单元、PWM信号生成单元、充电分流互锁单元、MOSFET驱动单元、分流MOSFET单元和充电MOSFET单元等部分，母线电压调节单元根据母线电压采样反馈和母线电压设定产生调节信号；PWM信号生成单元将调节信号转换为脉宽调制信号；充电分流互锁单元根据蓄电池充电要求将脉宽调制信号送至分流MOSFET单元驱动或充电MOSFET单元驱动；在维持母线电压的同时，根据驱动信号控制分流MOSFET单元将太阳电池阵功率分流、充电MOSFET单元将太阳电池阵功率送至蓄电池。
本发明将分流调节电路和充电调节电路合为一体，实现了太阳电池供电、充电阵合一设计，保证了太阳电池阵能量优先为负载供电，在满足负载的情况下为蓄电池组充电，再蓄电池组充满以后再分流，这样使太阳电池阵的能量最大限度得到了利用，在空间电源领域有着广泛的应用前景。
相对于现有技术，本发明按***的控制需求完成充电调节和分流调节控制，在设计中溶入了充电和分流控制调节的制约控制技术，有效地避免了充电和分流MOSFET工作时的相互干涉现象，保证母线输出电压的稳定。其主要优点有：1)母线滤波器可以比较小；2)在任何工作状态时只有一个模块处于开关调制状态；3)实现电源输出的两域控制；4)动态负载响应能力好；5)可与太阳翼共同采取多级冗余设计从而避免了单点失效；6)设计简单并容易形成批生产；7)无需复杂的备份设计；8)热耗低。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明具体实施的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
如图1所示，本发明优选实施例提供的一种串联型顺序开关充电分流控制调节电路，包括母线电压调节单元、PWM信号生成单元、充电分流互锁单元、MOSFET驱动单元、分流MOSFET单元和充电MOSFET单元等部分，母线电压调节单元根据母线电压采样反馈和母线电压设定产生调节信号；PWM信号生成单元将调节信号转换为脉宽调制信号；充电分流互锁单元根据蓄电池充电要求将脉宽调制信号送至分流MOSFET单元驱动或充电MOSFET单元驱动；在维持母线电压的同时，根据驱动信号控制分流MOSFET单元将太阳电池阵功率分流、充电MOSFET单元将太阳电池阵功率送至蓄电池。
如图2所示，本发明的串联型顺序开关充电分流控制调节电路可通过分立式硬件电路实现。
电路采用SG1525芯片作为母线电压调节单元和PWM信号生成单元，母线电压反馈和母线电压基准从SG1525芯片1、2脚送入，经SG1525芯片与振荡器比较产生PWM信号由11、14脚输出。两路信号经电路合成后形成MOSFET控制信号。若充电控制信号为高电平，表示允许充电，则Q1导通，送往分流MOSFET的控制信号保持为低电平；Q2根据MOSFET控制信号导通或关断，从而驱动充电MOSFET导通或关断，使太阳电池阵能量在保持母线电压稳定的情况下向蓄电池充电。若充电控制信号为低电平，表示禁止充电，则Q2保持关断，充电MOSFET保持关断，不再向蓄电池充电；Q1保持关断，MOSFET控制信号送往Q3、Q4组成的推挽驱动电路，驱动分流MOSFET导通或关断，在保持母线电压稳定的情况下将太阳阵多余的能量分流。
Claims (1)
1.一种串联型顺序开关充电分流控制调节电路，其特征是，包括母线电压调节单元、PWM信号生成单元、充电分流互锁单元、MOSFET驱动单元、分流MOSFET单元和充电MOSFET单元，MOSFET驱动单元包括分流MOSFET驱动单元和充电MOSFET驱动单元；母线电压调节单元根据母线电压采样反馈和母线电压设定产生调节信号；PWM信号生成单元将调节信号转换为脉宽调制信号；充电分流互锁单元根据蓄电池组充电要求将脉宽调制信号送至分流MOSFET驱动单元或充电MOSFET驱动单元；在维持母线电压的同时，根据驱动信号控制分流MOSFET单元将太阳电池阵功率分流、充电MOSFET单元将太阳电池阵功率送至蓄电池组；
Q1为第一晶体管，Q2为第二晶体管，Q3为第三晶体管，Q4为第四晶体管；Q5为分流MOSFET单元，Q6为充电MOSFET单元；
所述串联型顺序开关充电分流控制调节电路采用分立式硬件电路实现，采用SG1525芯片作为母线电压调节单元和PWM信号生成单元，母线电压反馈和母线电压基准从SG1525芯片1，2脚送入，经SG1525芯片与振荡器比较产生PWM信号由11、14脚输出；两路信号经电路合成后形成MOSFET控制信号；若MOSFET控制信号为高电平，表示允许充电，则Q1导通，送往分流MOSFET的控制信号保持为低电平；Q2根据MOSFET控制信号导通或关断，从而驱动充电MOSFET导通或关断，使太阳电池阵能量在保持母线电压稳定的情况下向蓄电池充电；若MOSFET充电控制信号为低电平，表示禁止充电，则Q2保持关断，充电MOSFET保持关断，不再向蓄电池充电；Q1保持关断，MOSFET控制信号送往Q3、Q4组成的推挽驱动电路，驱动分流MOSFET导通或关断，在保持母线电压稳定的情况下将太阳阵多余的能量分流。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910198507.1A CN102055211B (zh) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | 串联型顺序开关充电分流控制调节电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910198507.1A CN102055211B (zh) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | 串联型顺序开关充电分流控制调节电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102055211A CN102055211A (zh) | 2011-05-11 |
| CN102055211B true CN102055211B (zh) | 2015-04-15 |
Family
ID=43959288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910198507.1A Active CN102055211B (zh) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | 串联型顺序开关充电分流控制调节电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102055211B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3190680A1 (en) * | 2016-01-07 | 2017-07-12 | Samsung SDI Co., Ltd | Battery protection circuit |
| EP3211752A1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-30 | Samsung SDI Co., Ltd | Battery pack |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102570788A (zh) * | 2012-02-15 | 2012-07-11 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 一种有效抑制开机噪声的软启动电源 |
| CN104113205B (zh) * | 2013-04-18 | 2018-04-24 | 深圳航天东方红海特卫星有限公司 | 一种分流调节电路 |
| CN104426197A (zh) * | 2013-09-10 | 2015-03-18 | 上海空间电源研究所 | 一种太阳电池阵供电、充电控制*** |
| CN104378060A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-02-25 | 上海空间电源研究所 | 一种调频分流控制装置 |
| CN106300326B (zh) * | 2016-08-19 | 2018-10-09 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种太阳电池开关分流保护电路 |
| CN106428637B (zh) * | 2016-10-14 | 2019-03-26 | 深圳航天科技创新研究院 | 一种全电推进功率*** |
| CN111030077B (zh) * | 2019-12-23 | 2021-08-13 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种太阳电池阵开关分流调节电路及基于其的调节方法 |
| CN111416335B (zh) * | 2020-04-30 | 2021-04-06 | 上海空间电源研究所 | 双母线太阳电池阵输出功率控制*** |
-
2009
- 2009-11-10 CN CN200910198507.1A patent/CN102055211B/zh active Active
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Comparative performance evaluation between the S4R and the S3R regulated bus topologies;Capel, A. et al.;《Power Electronics Specialists Conference, 2001. PESC. 2001 IEEE 32nd Annual》;20010621;第4卷;1963-1969 * |
| S3R&S4R控制策略分析及仿真;马鑫 等;《测控技术》;20070723;第26卷(第6期);45-47、50 * |
| S4R功率调节技术在航天器上的仿真研究与实现;雷卫军 等;《宇航学报》;20080531;第29卷(第3期);977-982 * |
| 航天器太阳电池阵分流技术研究;赵长江;《航天器工程》;20090531;第18卷(第3期);41-47 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3190680A1 (en) * | 2016-01-07 | 2017-07-12 | Samsung SDI Co., Ltd | Battery protection circuit |
| US10122191B2 (en) | 2016-01-07 | 2018-11-06 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery protection circuit |
| EP3211752A1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-30 | Samsung SDI Co., Ltd | Battery pack |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102055211A (zh) | 2011-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102055211B (zh) | 串联型顺序开关充电分流控制调节电路 | |
| CN102468755B (zh) | 一种新能源供电***控制器装置和控制方法 | |
| CN103199704A (zh) | 一种三端口dc-dc变换器拓扑电路 | |
| CN203466577U (zh) | 一种基于双向变流结构的光伏控制逆变一体机*** | |
| CN103633727A (zh) | 混合电力光伏储能***逆控一体机 | |
| TW201312898A (zh) | 具適應性電能控制之太陽光伏發電系統及其操作方法 | |
| CN110293845B (zh) | 启停电池***、启停电池控制方法和交通载具 | |
| CN110011297A (zh) | 一种航天器间双向双模式并网*** | |
| CN204423224U (zh) | 一种基于mppt的太阳能***控制结构 | |
| CN213027469U (zh) | 电池储能*** | |
| CN218183067U (zh) | 一种具有mppt与ups功能的太阳能供电装置 | |
| CN101420123B (zh) | 一种防止蓄电池反接的太阳能控制器 | |
| CN206517636U (zh) | 一种基于stm32的高效率太阳能led路灯控制*** | |
| CN206207833U (zh) | 一种疫苗贮藏设备 | |
| CN202906569U (zh) | 用于电能表的内外电源切换电路 | |
| CN205302033U (zh) | 一种基于pwm的tec驱动电路 | |
| CN209896751U (zh) | 一种wsn节点自供电*** | |
| CN207652065U (zh) | 一种智能控制均衡的电池管理*** | |
| CN203057033U (zh) | 光伏电站控制器优选化输出电路 | |
| CN202696509U (zh) | 一种太阳能电热联供*** | |
| CN105373157A (zh) | 一种基于pwm的tec驱动电路及提高其驱动能力的方法 | |
| CN205595827U (zh) | 一种两节锂电池串联平衡充控制集成电路 | |
| CN204517448U (zh) | 航空蓄电池控制器 | |
| CN204597625U (zh) | 一种双供电电源电路 | |
| CN221126941U (zh) | 能够自动切换供电模式的备用电池组供电电路及供电*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |