、10、11、12)有独立的电流调节器(32)，信号BDB1输入至放电调节电路(5、6、7、8 )的电流调节器(32 )，信号BDB2输入至放电调节电路(9、10、11、12 )的电流调节器(32)，放电调节电路(5、6、7、8)输出电流大小受信号BDB1控制，放电调节电路(9、10、
11、12)输出电流大小受信号BDB2控制，信号BDB1和BDB2的大小反映了负载R。以及两组蓄电池(1、2)放电电流的误差情况，通过系统负反馈系统自动调整BDB1和BDB2信号大小，实现放电调节电路(5、6、7、8、9、10、11、12)的输出电流大小的调节，最终实现蓄电池(1)和蓄电池(2 )的自动均衡放电。
[0020]图1中8路放电调节电路(5、6、7、8、9、10、11、12)并联工作，电路形式和参数完全一致，由weinberg拓扑(37)、输出电流采样电路(35)、电流调节器(32)、脉宽调制电路
(33),驱动电路(34)组成，图2给出了其中一路放电调节电路原理框图，其中信号BDB1输入至放电调节电路(5、6、7、8)的电流调节器(32)，信号BDB2输入至放电调节电路(9、10、
11、12)的电流调节器(32)。卫星电源系统两组蓄电池均衡放电控制系统(31)中8路放电调节电路(5、6、7、8、9、10、11、12)共用一个电压调节器(28)，考虑可靠性，电压调节器(28)由三路电压误差放大电路(25、26、27)组成三取二热冗余关系，图3给出了电压误差放大电路(25)原理框图。
[0021]图4为电流误差放大电路#1原理图。蓄电池(1)的放电电流采样信号Ibat#1—KI
bat#l—2、I bat#l
3通过电阻R11、R14、R17与运放N3、N5、N7的负端连接，蓄电池(2)的放电电流采样信号Ibat#2—11 bat#2—2、I bat#2—3通过电阻R10、R13、R16与运放N3、N5、N7的正端连接。电流误差放大电路1 (16)的输出信号为EI1#1、EI1#2、EI1#3，三者之间组成热冗余关系。
[0022]图5为电流误差放大电路#2原理图。蓄电池(1)的放电电流采样信号Ibat#1—KIbat#12iI bat#1—3通过电阻R19、R22、R25与运放N9、Nil、N14的正端连接，蓄电池(2)的放电电流采样信号Ibat#2—1、I bat#2—2、I bat#2—3通过电阻R20、R23、R26与运放N9、Nil、N14的负端连接。电流误差放大电路2 (21) 的输出信号为EI2#1、EI2#2、EI2#3，三者之间组成热冗余关系。
[0023]图6为MEA三取二电路原理图。MEA三取二电路(29)输入信号为电压误差放大电路(25，26，27)的输出信号EU1、EU2、EU3，三者之间组成热冗余关系，供电来源于母线电压 Vbus+o
[0024]图7为BDB1三取二电路原理图。BDB1三取二电路(19)输入信号为电流误差放大电路#1 (15)的输出信号为BDB1#1、BDB1#2、BDB1#3，三者之间组成热冗余关系，供电来源于母线电压VBUS+，BDB1三取二电路(19)输出信号BDB1输入至蓄电池(1)连接的放电调节电路(5、6、7、8)的电流调节器(32)输入端。
[0025]图8中BDB2三取二电路(24)输入信号为电流误差放大电路#2 (20)的输出信号为BDB2#1、BDB2#2、BDB2#3，三者之间组成热冗余关系，供电来源于母线电压VBUS+，BDB2三取二电路(24 )输出信号BDB2输入至蓄电池(2 )连接的放电调节电路(9、10、11、12 )的电流调节器(32)输入端。
[0026]假设初始状态蓄电池(1)放电电流大于蓄电池(2)放电电流，蓄电池(1)放电电流采样电路输出信号Ibat#l—1、Ibat#lJ!、Ibat#l—3大于蓄电池(2 )放电电流采样电路输出信号I bat#2—1、Ibat#2—2、Ibat#2—3，电流误差放大电路1 (16)输出信号EI1#1、EI1#2、EI1#3减小，电流误差电路2 (21)的输出信号EI2#1、EI2#2、EI2#3增大，BDB1三取二电路(19)输出信号BDB1减小，放电调节电路(5、6、7、8)的电流调节器(32)输出电压Vs减小，经过脉宽调制电路(33)和驱动电路(34)后，放电调节电路(5、6、7、8)的调整管Q1、Q2的占空比减小，放电调节电路(5、6、7、8 )的输出电流减小，最终导致该组蓄电池(1)放电电流减小，BDB2三取二电路(24 )输出信号BDB2增大，放电调节电路(9、10、11、12)的电流调节器(32)输出电压乂5增大，经过脉宽调制电路(33)和驱动电路(34)后，放电调节电路(9、10、11、12)的调整管Ql、Q2的占空比增大，放电调节电路(9、10、11、12 )的输出电流增大，蓄电池(2 )放电电流增大，两组蓄电池(1、2)的放电电流误差逐渐缩小，最终实现两组蓄电池(1、2)放电电流的动态平衡，实现自动均衡放电，反之，若初始状态蓄电池(2)放电电流大于蓄电池(1)放电电流，电流误差放大电路2 (21)输出电压EI2#1、EI2#2、EI2#3减小，电流误差电路1 (16)的输出电压EI1#1、EI1#2、EI1#3增大，BDB1三取二电路(19)输出信号BDB1增大，放电调节电路(5、6、7、8 )的电流调节器(32 )输出电压Vs增大，经过脉宽调制电路(33 )和驱动电路(34)后，放电调节电路(5、6、7、8)的调整管Q1、Q2的占空比增大，放电调节电路(5、6、7、8)的输出电流增大，蓄电池(1)放电电流增大，BDB2三取二电路(24)输出信号BDB2减小，放电调节电路(9、10、11、12 )的电流调节器(32 )输出电压Vs减小，经过放电调节电路(9、10、11、12)的脉宽调制电路(33)和驱动电路(34)后调整管Ql、Q2占空比减小，放电调节电路(9、
10、11、12)的输出电流减小，蓄电池(2)放电电流减小，两组蓄电池(1、2)的放电电流误差逐渐缩小，最终实现两组蓄电池(1、2 )放电电流的动态平衡，实现自动均衡放电，从而实现对该控制系统的闭环控制。上述BDB1三取二电路与BDB2三取二电路为同型号电路
综上所述，本发明的卫星电源系统两组蓄电池均衡放电控制方法不再局限于蓄电池对应的每路放电调节电路输入功率的限制，而是在控制每路放电调节电路的输入功率的基础上增加对两组蓄电池放电电流的误差信号进行控制。因此该方法在以上三种情况发生时，均能保证两组蓄电池能够实现自动均衡放电，从而可大大提高卫星电源系统蓄电池的性能、在轨工作寿命以及电源系统功率的输出能力，同时也不给卫星带来任何影响。
[0027]上述实例以具体的反激电流馈电推挽拓扑weinberg拓扑进行了阐述，对于本领域技术人员，根据本发明的技术方案和不同的电路拓扑，可以做出不同的变换或变化，其皆属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种卫星电源系统两组蓄电池均衡放电控制方法，其特征在于，采用电压外环、电流内环双环控制，8路放电调节电路并联工作将两组蓄电池电压调整为稳定的母线电压输出为卫星供电，8路放电调节电路共用一个相同的电压调节器，每路放电调节电路有独立的电流环，母线采样信号和基准信号输入至电压调节器运算，两组蓄电池放电电流采样后输入至电流误差放大电路#1和电流误差放大电路#2 ;电压调节器的输出信号MEA与电流误差放大电路#1的输出信号之和经过BDB1三取二电路运算输出信号BDB1，BDB1输入至其中一组蓄电池对应的4路放电调节电路的电流调节器，为所述4路放电调节电路输出电流大小提供参考信号；电压调节器的输出信号MEA与电流误差放大电路#2的输出信号之和经过BDB2三取二电路运算输出信号BDB2，信号BDB2输入至另一组蓄电池对应4路放电调节电路的电流调节器，为所述4路放电调节电路的输出电流大小提供参考信号；通过调整信号BDB1和信号BDB2的大小实现8路放电调节电路的调整管占空比大小的调整，从而实现8路放电调节电路输出电流大小的调整，最终实现两组蓄电池放电电流大小的调整，实现自动均衡放电。2.如权利要求1所述的卫星电源系统两组蓄电池均衡放电控制方法，其特征在于，所述BDB1三取二电路与BDB2三取二电路为同型号电路。
【专利摘要】本发明公开了一种卫星电源系统两组蓄电池均衡放电控制方法，在原有传统的均衡控制基础上增加了两组蓄电池的放电电流的直接控制，考虑卫星在轨工作可靠性要求，电压调节器、蓄电池放电电流采样电路、电流误差放大电路和电流误差放大电路采取了三取二热冗余的设计方式。因此在出现了两组蓄电池电压不一致或者两组蓄电池连接的放电调节电路路数不一致时，两组蓄电池仍可实现均衡放电，该结果势必导致一组蓄电池对应的放电调节电路输出电流大于另一组蓄电池对应的放电调节电路输出电流，只要该输出电流小于单路放电调节电路的输出电流限流值，两组蓄电池都可实现自动均衡放电。
【IPC分类】H01M10/44
【公开号】CN105304963
【申请号】CN201510180189
【发明人】程新, 杨华, 韦云, 刘咏晖, 张宸, 薛鸿翔, 沈昂, 钱斌
【申请人】上海空间电源研究所
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年4月16日