专利名称：升压型放电调节单元过流保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于空间电源控制器贮能电池放电调节技术领域，尤其是涉及一种升压型放电调节单元过流保护装置。
背景技术：
目前航天器用空间电源系统由太阳电池方阵、蓄电池组和电源控制装置三大部分组成。国内外航天器目前普遍采用太阳电池方阵/蓄电池组联合供电、全开关全调节单一母线拓扑结构的一次电源子系统，通过主误差放大信号在多个线性区间内分别对分流调节器、充电控制器和放电调节器进行控制，实现电源系统母线调节功能。其中放电调节器在地影期和出现峰值功率的情况下工作，放电调节器又分为升压调节器和降压调节器，其中升压调节器的作用是将较低的电池组电压提升到较高的母线电压，降压调节器用于电池组电压高于母线电压的场合，保证蓄电池组储能经开关变换后为负载提供电流，以维持母线电压稳定。为了减小放电电流应力和提高系统可靠性，升压型放电调节器通常由多个升压型放电调节单元并联构成，为防止出现电池短路和过流，在每个升压型放电调节单元中均设有过流保护装置。在地影期和出现峰值功率的情况下，目前公知并普遍采用图1所示固定值过流保护点电路原理框图的升压型放电调节单元中过流保护装置，当地影期和由地影期向光照期跨域工作时，在放电电流大于过流保护点的情况下，关断保护开关管或者熔断过流保险丝，使该放电调节单元断路，从而起到保护电池并且不影响其它单元正常工作的作用。但在光照模式下放电调节单元失控造成的小电流过流无法受到保护导致母线过压，严重时甚至可能造成系统级过压保护动作，降低了系统可靠性。
发明内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够根据电源控制器工况自动改变过流保护点，以提高电源系统可靠性的升压型放电调节单元过流保护装置。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种升压型放电调节单元过流保护装置，包括电流采样电路、信号放大电路、比较锁定电路、隔离驱动电路、保护开关管；所述电流采样电路通过电阻和信号放大电路连接到比较锁定电路中比较器的负输入端，所述保护开关管通过隔离驱动电路连接到比较锁定电路中运算器的输出端，其特点是所述比较器的正输入端通过比较器输入端口电路连接带有误差信号判断电路的过流基准电压设置电路的输出端，所述比较器输入端口电路为电阻和二极管的并联网络。本实用新型具有的优点和积极效果是1、本实用新型采用带有误差信号判断电路的过流基准电压设置电路，从而改变过流设置点保护，具有依据工况自动改变过流保护基准功能；如在地影期和由地影期向光照期跨域工作时，在放电电流大于过流保护点的情况下，关断保护开关管或者熔断过流保险丝，使该放电调节单元断路，保护了电池并且不影响其它单元正常工作；在光照模式下小电流过流也得到保护，避免了采用固定过流保护点造成在光照模式下放电调节单元失控过流而导致的母线过压，提高了系统可靠性。2、本实用新型通过由电阻和二极管并联网络构成的比较器端口电路，连接过流基准电压设置电路和比较锁定电路中比较器的正输入端，避免了由于过流点自动调整而引起跨域工作时的过流保护电路误动作。
图1是目前公知的放电调节器过流保护装置保护电路框图；图2是本实用新型的放电调节器过流保护装置的原理示意图；图3是本实用新型的放电调节器过流保护装置的控制电路框图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下参照附图1-图3 升压型放电调节单元过流保护装置，依据公知技术图1所示将电流采样电路输出端连接到信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接到比较锁定电路中比较器的负输入端；将比较锁定电路中放大器输出端连接至隔离驱动电路输入端，隔离驱动电路输出端连接保护开关管；再如图3和图2所示，将所述比较器的正输入端通过比较器输入端口电路连接过流基准电压设置电路的输出端，比较器的正输入端和比较器输入端口电路之间并联一个接地的电容器，过流基准电压设置电路的输入端与连接在误差信号判断电路中放大器输出端电阻的另一端连接；所述比较器输入端口电路为电阻和二极管的并联网络。参照附图3，误差信号判断电路和过流基准电压设置电路通过一条连线连接成一体。过流基准电压设置电路的连接所述连线的一端经一电阻连接到NPN型三极管的基极， 所述电阻与所述基极之间并联有一接地的电阻；所述三极管的集电极经一电阻并联到Vd 和Vf之间，该电阻与Vd之间并联一电阻；所述三极管的发射极直接接地；Vf经一电阻接地，构成过流基准电压设置电路。误差信号判断电路的连接所述连线另一端经一电阻连接到放大器的输出端，放大器的同向输入端与MEA之间串接有一个电阻，该电阻与放大器的同向输入端之间的一点与放大器的输出端并联一个电阻；串联一个电阻后的放大器输出端与稳压二极管的负极连接，稳压二极管的正极接地；放大器的反向输入端与基准电压Vref 之间串接有一个电阻，构成误差信号判断电路。本实用新型电路图中列举的电阻、二极管，也可以是等效电阻、二极管组合网络， 但以本实用新型电路图最为简洁。工作原理过流基准电压设置电路经电阻和二极管并联网络与比较器的正输入端相连，电流采样值通过低通滤波与比较器的负输入端相连。升压型放电调节器从光照模式进入地影模式工作时，瞬时启动电流较大，通常会高于过流保护基准，这就要求在比较器的输入端口过流保护基准值变化速度快于电流采样值变化速度。而当放电调节器从地影模式进入光照模式工作时，由于放电调节器电流调节的迟滞性，需要端口过流保护基准值变化速度慢于电流采样值变化速度。采用电阻和二极管并联网络的比较器端口电路很好的解决了上述问题，避免了由于过流点自动调整而引起跨域工作时的过流保护电路误动作，实现了放电调节器过流保护装置跨域可靠工作。 误差信号判断电路通过对母线误差信号与给定基准作回差比较，当母线误差信号高于给定基准时判断电源控制器工作在光照模式，判断电路输出为高电平；当母线误差信号低于给定基准时判断电源控制工作在地影模式，判断电路输出为低电平。采用回差比较避免当母线误差信号在基准值附近时引起的系统振荡。依据工况自动改变过流保护基准功能，使放电调节单元在光照模式下小电流过流保护动作，避免采用单一过流保护点造成在光照模式下放电调节单元失控过流而导致母线过压。采用可变过流基准电压经电阻和二极管并联网络与比较器的正输入端相连的方式，既能保证放电调节器正常启动瞬态电流较大时不造成过流保护误动作，又能克服电源控制器由地影期向光照期跨域工作时改变过流基准较快造成过流保护产生误动作从而保证电源系统安全、可靠。
权利要求1. 一种升压型放电调节单元过流保护装置，包括电流采样电路、信号放大电路、比较锁定电路、隔离驱动电路、保护开关管；所述电流采样电路通过电阻和信号放大电路连接到比较锁定电路中比较器的负输入端，所述保护开关管通过隔离驱动电路连接到比较锁定电路中运算器的输出端，其特征在于所述比较器的正输入端通过比较器输入端口电路连接带有误差信号判断电路的过流基准电压设置电路的输出端，所述比较器输入端口电路为电阻和二极管的并联网络。
专利摘要本实用新型涉及一种升压型放电调节单元过流保护装置，包括电流采样电路、信号放大电路、比较锁定电路、隔离驱动电路、保护开关管；其特点是比较锁定电路中比较器的正输入端通过比较器输入端口电路连接带有误差信号判断电路的过流基准电压设置电路的输出端，所述比较器输入端口电路为电阻和二极管的并联网络。本实用新型采用带有误差信号判断电路的过流基准电压设置电路，从而改变过流设置点保护，具有依据工况自动改变过流保护基准功能；采用由电阻和二极管并联网络构成的比较器端口电路，连接过流基准电压设置电路和比较锁定电路中比较器的正输入端，避免了由于过流点自动调整而引起跨域工作时的过流保护电路误动作。
文档编号H02H3/08GK202206111SQ20112035555
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者宋建青, 张泰峰, 陈洪涛, 马力君 申请人:中国电子科技集团公司第十八研究所