专利名称：串联型顺序开关充电分流控制调节电路的制作方法
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一串联型 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，本发明按系统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力)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。
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。
具体实施例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Ql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；Ql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。
权利要求
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，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。
2.如权利要求1所述的串联型顺序开关充电分流控制调节电路，其特征是，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。
全文摘要
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。
文档编号H02J7/00GK102055211SQ20091019850
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者俞伟, 张利群, 杨华, 许祺锋, 黄硕 申请人:上海空间电源研究所