一种蓄电池组向母线放电时的控制电路及方法与流程

本发明涉及航天技术以及电气，具体涉及一种蓄电池组向母线放电时的控制电路及方法。

背景技术：

1、航天探测器中电源系统是其重要的组成部分，一般由太阳电池阵或同位素温差电源、蓄电池组、母线以及电源控制器组成。其中，太阳电池阵或同位素温差电源是为电源系统提供主要能量来源的发电装置；蓄电池组是探测器的储能装置，电源控制器协调太阳电池阵或同位素温差电源与蓄电池组的功率输出，稳定母线电压，航天用供电系统中由于负载波动等原因，太阳电池阵或同位素温差电源供电不足，造成母线功能不足，就需要蓄电池组为母线供电，而蓄电池组在为母线供电时，需要注意蓄电池自身的电压电流情况以及蓄电池组在发生故障时需要对其进行切除，因此需要一种蓄电池组向母线供电时放电控制系统进行控制供电开关，以保证蓄电池正常供电以及故障切除。

技术实现思路

1、为了解决或部分解决相关技术中存在的问题，本发明提供了一种应用于航天器上的蓄电池组向母线放电时的控制电路及方法，能够有效预防蓄电池组放电不正常时将蓄电池组从系统中切除并且不影响母线的电能供应。

2、本发明提供了一种应用于航天器上的蓄电池组向母线放电时的控制电路，主要包括了蓄电池组、蓄电池电压电流采样电路、自锁判断电路、自锁执行电路、互锁判断、互锁执行、放电总开关判断、放电总开关执行以及母线。

3、其中蓄电池组为母线提供电能，蓄电池组向母线放电时需要经过两道开关，第一道为自锁开关，第二道为放电总开关，只有当两道开关全部闭合时才能为母线供电。蓄电池组两两之间还有一道互锁开关，避免蓄电池组之间误导通。

4、蓄电池组电压/电流采样电路连接蓄电池组与自锁判断电路，蓄电池电压采样采集蓄电池组输出电压，电压采样通过一级运放的隔离后将信号转变为电平信号，输入自锁判断电路中。蓄电池电流采样采集蓄电池的输出电流，通过镜像电流源采样后将信号传输给自锁判断电路。

5、自锁判断电路连接自锁执行电路、互锁判断电路、放电总开关判断电路。自锁判断电路接收到蓄电池电压电流的采样信号后，通过逻辑判断电路判断蓄电池组放电是否需要锁定，将信号传递给执行电路；执行电路将电平信号通过模拟电路放大后驱使开关闭合或断开。

6、互锁判断电路与自锁判断电路、互锁执行电路相连接。互锁判断电路接收到自锁判断电路给出的电平信号，通过逻辑电路判断自锁开关是否需要锁定，然后将自锁信号传递至互锁执行电路。互锁执行电路通过互锁判断电路给出的信号，将其转换为可以驱动开关管的电信号。

7、放电总开关判断电路与自锁判断电路、互锁判断电路、放电总开关执行电路相连接。放电总开关判断接受自锁互锁输出的信号，通过逻辑电路得到开/关信号。放电总开关执行电路接收到放电总开关判断信号，对信号做相应的处理放大后驱使开关闭合或断开。

8、另一方面，本发明还提供了一种应用于航天器上的蓄电池组向母线放电时的控制方法，所述方法包括：对每个蓄电池组进行电压电流采样，通过自锁开关以及放电总开关对母线供电，在两两蓄电池组之间增加互锁开关，通过对蓄电池组的电压电流采样后，经过逻辑判断，对自锁互锁以及放电总开关进行控制，以保证蓄电池组对母线正常放电，当某一个蓄电池组供电异常时，通过控制及时切除该蓄电池组，使之不影响母线的正常供电。

9、本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

10、本发明能够有效预防蓄电池组放电不正常时将蓄电池组从系统中切除并且不影响母线的电能供应。

11、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

技术特征：

1.一种蓄电池组向母线放电时的控制电路，其特征在于，所述电路用于航天器上；所述电路包括：蓄电池组、电流电压采样、自锁判断/执行、互锁判断/执行、放电总开关判断/执行、自锁开关、互锁开关和放电总开关；对蓄电池组电压电流进行采样，判断自锁互锁以及放电管总开关的锁定解锁，从而实现蓄电池组对母线安全可靠的放电。

2.如权利要求1所述的蓄电池组向母线放电时的控制电路，其特征在于，所述自锁装置包括串联自锁开关以及并联的自锁判断执行电路，保证蓄电池组正常的供电以及当蓄电池组供电异常时将其切除。

3.如权利要求1所述的蓄电池组向母线放电时的控制电路，其特征在于，所述互锁装置包括互锁开关以及互锁判断执行电路，保证不同蓄电池组同时放电时，两两蓄电池组之间不会相互充放电，并且当其中一组蓄电池组供电异常切除时，另一组蓄电池可以通过改组蓄电池组的电路向母线供电。

4.如权利要求1所述的蓄电池组向母线放电时的控制电路，其特征在于，所述放电总开关装置包括放电总开关以及放电总开关锁定判断执行电路，可以保证蓄电池组异常供电时切除异常蓄电池组。

5.一种蓄电池组向母线放电时的控制方法，其特征在于，包括：对每个蓄电池组进行电压电流采样，通过自锁开关以及放电总开关对母线供电，在两两蓄电池组之间增加互锁开关，通过对蓄电池组的电压电流采样后，经过逻辑判断，对自锁互锁以及放电总开关进行控制，以保证蓄电池组对母线正常放电，当某一个蓄电池组供电异常时，通过控制及时切除该蓄电池组，使之不影响母线的正常供电。

技术总结
本发明公开了一种蓄电池组向母线放电的控制电路及控制方法，所述电路包括：蓄电池组、电流电压采样、自锁判断/执行、互锁判断/执行和放电总开关判断/执行、自锁开关、互锁开关和放电总开关；所述方法包括：对每个蓄电池组进行电压电流采样，通过自锁开关以及放电总开关对母线供电，在两两蓄电池组之间增加互锁开关，通过对蓄电池组的电压电流采样后，经过逻辑判断，对自锁互锁以及放电总开关进行控制，以保证蓄电池组对母线正常放电，当某一个蓄电池组供电异常时，通过控制及时切除该蓄电池组，使之不影响母线的正常供电。本发明能够有效预防蓄电池组放电不正常时将蓄电池组从系统中切除并且不影响母线的电能供应。

技术研发人员：谢臻震,张匡,吴杰玉,蒋汉,宋楠,郑磊,徐泽锋,金波
受保护的技术使用者：上海空间电源研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13