卫星电源用的锂离子蓄电池自主旁路模块的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及卫星电源技术领域，特别是涉及一种卫星电源用的锂离子蓄电池自主旁路模块。
【背景技术】
[0002]锂离子蓄电池自主旁路模块是空间电源的重要组成部分，它时刻保护空间用锂离子蓄电池组，防止电池因某节单体的损坏对整个蓄电池组造成损坏，从而延长锂离子蓄电池组的使用寿命。自主旁路技术是长寿命卫星用锂离子电池管理的一项必不可少的关键技术。
[0003]目前，国内卫星旁路模块多使用软件实现，而旁路电路的动作可能性较小，复杂的软件算法导致软件资源的浪费，同时造成软件指令的不及时性。在长寿命卫星用锂离子电池组的使用过程中，及时将已经损坏的单体电池从电池回路中去除，是保证电池组长寿命的唯一方法。软件的不及时性会降低产品的可靠度。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:提供一种卫星电源用的锂离子蓄电池自主旁路模块。该卫星电源用的锂离子蓄电池自主旁路模块采用纯硬件自主旁路方式，结合前端多路二次电源变换，使每个旁路模块与蓄电池单体自成一个子系统，实现精准的自主旁路功能。
[0005]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0006]—种卫星电源用的锂离子蓄电池自主旁路模块，包括:两个电路结构相同的电路通道，每个电路通道由一个电压比较电路、一个振荡电路、一个电耦隔离电路依次串联组成；其中:
[0007]每个电压比较电路包括两个运算放大器，上述两个运算放大器分别有一个输入端子用于接收电池电压，另外两个输入端子为参考端子，两个参考端子分别用于设置电池电压的高点阈值和低点阈值；两个运算放大器的输出端子分别通过一个二极管后进行逻辑“或”运算；所述振荡电路为RC桥式振荡器；所述逻辑“或”运算后的输出信号与RC桥式振荡器的使能端子电连接；
[0008]每个电耦隔离电路包括一个变压器，所述RC桥式振荡器的输出端子依次经过限流电阻、三极管与变压器的初级线圈电连接；其中:所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与初级线圈电连接，所述三极管的基极与限流电阻连接；所述变压器的次级线圈有两个，每个次级线圈上串联一个限流电阻和一个二极管；每个电耦隔离电路中有一个次级线圈的输出端子为该电耦隔离电路的输出端子；
[0009]还包括一个旁路驱动电路，所述旁路驱动电路包括两套达林顿管；每个电耦隔离电路的输出端子与两套达林顿管中的一个输入端子电连接。
[0010]进一步:所述高点阈值为4.4V ;所述低点阈值为2.0V。
[0011]本发明具有的优点和积极效果是:
[0012]1.本发明采用纯硬件旁路方式实现旁路功能，无需复杂的软件算法，提高产品的可靠性；
[0013]2.本发明采用电耦隔离电路实现了控制信号与旁路执行机构的隔离，提高了安全性和可靠性；
[0014]3、本发明采用模块化结构，每个旁路模块对应一节蓄电池单体，适用范围广。
【附图说明】
:
[0015]附图1为本专利优选实施例的电路框图；
[0016]附图2为本专利优选实施例的局部电路图，主要用于显示电压比较电路的电路结构；
[0017]附图3为本专利优选实施例的局部电路图，主要用于显示振荡电路的电路结构；
[0018]附图4为本专利优选实施例的局部电路图，主要用于显示电耦隔离电路的电路结构；
[0019]附图5为本专利优选实施例的局部电路图，主要用于显示旁路驱动电路的电路结构。
【具体实施方式】
[0020]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0021]请参阅图1至图5，一种卫星电源用的锂离子蓄电池自主旁路模块，包括:两个电路结构相同的电路通道(A通道和B通道)和一个旁路驱动电路，每个电路通道由一个电压比较电路、一个振荡电路、一个电耦隔离电路依次串联组成；其中:
[0022]请参阅图2，该图显示的是A通道中电压比较电路的结构，每个电压比较电路包括两个运算放大器(U3-A、U3-B)，上述两个运算放大器分别有一个输入端子用于接收电池电压，另外两个输入端子为参考端子(VREF-UVREF-2)，两个参考端子分别用于设置电池电压的高点阈值和低点阈值；在本优选实施例中，所述高点阈值为4.4V ;所述低点阈值为2.0V ;两个运算放大器的输出端子分别通过一个二极管后进行逻辑“或”运算；输出一个BYPASS，所述振荡电路为RC桥式振荡器；所述逻辑“或”运算后的输出信号与RC桥式振荡器的使能端子电连接；该电压比较电路的工作原理为:上方的运算放大器将电池电压(VM+)和VREF-1进行比较，当电池电压高于VREF-1时，运放输出高电平；下方的电路将电池电压和VREF-2进行比较，当电池电压低于VREF-2时，运放输出变为高电平。上述两路输出信号各自经过一个二极管之后合并为BYPASS-A信号，此时两个信号间的关系为“或”逻辑，即只要有一路为高，则BYPASS-A为高；
[0023]请参阅图3、图4，该图显示的是A通道中电耦隔离电路的结构，每个电耦隔离电路包括一个变压器，所述RC桥式振荡器的输出端子依次经过限流电阻、三极管与变压器的初级线圈电连接；其中:所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与初级线圈电连接，所述三极管的基极与限流电阻连接；所述变压器的次级线圈有两个，每个次级线圈上串联一个限流电阻和一个二极管；每个电耦隔离电路中有一个次级线圈的输出端子为该电耦隔离电路的输出端子；该振荡电路的工作原理为=BYPASS-A信号控制振荡器产生振荡信号，当BYPASS为高电平时，振荡器工作(产生振荡波形)，当BYPASS-A为低电平时，振荡器不工作(输出为低电平)；该电耦隔离电路的工作原理为:当振荡器工作时，其输出的振荡信号OSC1-A经过限流电阻R95之后控制三极管T8的导通。随着振荡信号的高低起伏，变压器TRl的初级线圈中将有间断的电流流过，此信号通过变压器耦合到两个次级线圈上当振荡器不工作的时候，三极管T8不导通，变压器不工作，此时BYPASS-ACT-A和T5H-P均为低电平；
[0024]请参阅图5，所述旁路驱动电路包括两套达林顿管；每个电耦隔离电路的输出端子与两套达林顿管中的一个输入端子电连接。
[0025]以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种卫星电源用的锂离子蓄电池自主旁路模块，其特征在于: 包括:两个电路结构相同的电路通道，每个电路通道由一个电压比较电路、一个振荡电路、一个电親隔1?电路依次串联组成；其中: 每个电压比较电路包括两个运算放大器，上述两个运算放大器分别有一个输入端子用于接收电池电压，另外两个输入端子为参考端子，两个参考端子分别用于设置电池电压的高点阈值和低点阈值；两个运算放大器的输出端子分别通过一个二极管后进行逻辑“或”运算；所述振荡电路为Re桥式振荡器；所述逻辑“或”运算后的输出信号与RC桥式振荡器的使能端子电连接； 每个电耦隔离电路包括一个变压器，所述RC桥式振荡器的输出端子依次经过限流电阻、三极管与变压器的初级线圈电连接；其中:所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与初级线圈电连接，所述三极管的基极与限流电阻连接；所述变压器的次级线圈有两个，每个次级线圈上串联一个限流电阻和一个二极管；每个电耦隔离电路中有一个次级线圈的输出端子为该电耦隔离电路的输出端子； 还包括一个旁路驱动电路，所述旁路驱动电路包括两套达林顿管；每个电耦隔离电路的输出端子与两套达林顿管中的一个输入端子电连接。2.根据权利要求1所述的卫星电源用的锂离子蓄电池自主旁路模块，其特征在于:所述高点阈值为4.4V ;所述低点阈值为2.0V。
【专利摘要】本发明公开了一种卫星电源用的锂离子蓄电池自主旁路模块，其特征在于：包括：两个电路结构相同的电路通道，每个电路通道由一个电压比较电路、一个振荡电路、一个电耦隔离电路依次串联组成；其中：每个电压比较电路包括两个运算放大器，每个电耦隔离电路包括一个变压器，所述RC桥式振荡器的输出端子依次经过限流电阻、三极管与变压器的初级线圈电连接；每个电耦隔离电路中有一个次级线圈的输出端子为该电耦隔离电路的输出端子；还包括一个旁路驱动电路，所述旁路驱动电路包括两套达林顿管；每个电耦隔离电路的输出端子与两套达林顿管中的一个输入端子电连接。
【IPC分类】H01Q23/00
【公开号】CN105161863
【申请号】CN201510341838
【发明人】李玲, 胡斌, 冯利军
【申请人】中国电子科技集团公司第十八研究所
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月18日