[发明专利]一种S4R型电源控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源控制装置，具体涉及一种S⁴R型电源控制装置。

背景技术

作为卫星平台的一项关键技术，电源控制装置的技术水平影响并制约着卫星的发展水平,其性能、工作寿命、重量和价格对卫星总体设计有重大的影响。锂离子电池由于能量密度高、使用温度范围宽、自放电率低、无记忆效应、充放电寿命长以及无污染等特点，成为新一代空间用储能电源，非常适合空间电源的发展。同时，近年来卫星对电源控制装置存在性能低、重量重和体积大的问题。

发明内容

本发明为了解决电源控制装置存在性能低、重量重和体积大的问题，从而提出了一种S⁴R型电源控制装置。

一种S⁴R型电源控制装置包括第一二极管、三角波产生电路、充电开关管、分流控制电路、逻辑控制电路、充电控制电路、锂离子电池、太阳能电池阵、分流开关管和负载，

太阳能电池阵将电压信号同时发送至充电开关管、逻辑控制电路和分流开关管，

太阳能电池阵通过第一二极管将第一电压信号同时发送至分流控制电路和负载，

三角波产生电路分别将第一三角波信号发送至分流控制电路、第二三角波信号发送至充电控制电路，

该分流控制电路将接收到的第一电压信号与分流控制电路内部的第一基准电压信号比较产生第二电压信号，并将该第二电压信号与第一三角波信号比较产生第一PWM信号，并将第一PWM信号发送至逻辑控制电路；

锂离子电池为充电控制电路提供第三电压信号，

充电控制电路将该第三电压信号与充电控制电路内部的第二基准电压信号比较产生第四电压信号，并将该第四电压信号与第二三角波信号比较产生第二PWM信号，并将第二PWM信号发送至逻辑控制电路；

逻辑控制电路根据第一PWM信号获得分流控制信号，并将分流控制信号发送至分流开关管，

分流开关管在该分流控制信号控制下对太阳能电池阵多余的能量进行分流，

逻辑控制电路根据第二PWM信号获得充电控制信号，并将充电控制信号发送至充电开关管，

充电开关管在该充电控制信号控制下对锂离子电池进行充电。

当分流控制信号为低电平信号时，分流管不工作；

当分流控制信号为高电平信号时，分流控制信号对分流管进行分流，

当充电控制信号为低电平信号时，充电开关管导通，太阳能电池阵对锂离子电池进行充电；

当充电控制信号为高电平信号时，充电开关管关断，太阳能电池阵对锂离子电池不进行充电。

所述的分流控制电路将接收到的第一电压信号与分流控制电路内部的第一基准电压信号比较产生第二电压信号的方法为：

所述的第二电压信号与第一电压信号呈反向线性关系，

当第一电压信号大于第一基准电压信号时，第二电压信号为第一基准电压信号减去第一电压信号，

当第一电压信号小于等于第一基准电压信号时，第二电压信号输出为0V。

第二电压信号与第一三角波信号比较产生第一PWM信号的方法为：

当第二电压信号低于第一三角波信号，产生第一PWM信号的高电平；

当第二电压信号高于或等于第一三角波信号时，产生第一PWM信号的低电平。

充电控制电路将该第三电压信号与充电控制电路内部的第二基准电压信号比较产生第四电压信号的方法为：

所述的第四电压信号与第三电压信号呈反向线性关系，

当第三电压信号大于第二基准电压信号时，第四电压信号为第二基准电压信号减去第三电压信号，

当第三电压信号小于等于第二基准电压信号时，第四电压信号输出为0V。

第四电压信号与第二三角波信号比较产生第二PWM信号的方法为：

当第四电压信号低于第二三角波信号，产生第二PWM信号的高电平；

当第四电压信号高于或等于第二三角波信号时，产生第二PWM信号的低电平。

本发明实现了供电太阳能电池阵电压的稳定、可以实现对锂离子电池恒压充电、可以实现对太阳能电池阵多余功率的分流。达到了电源分系统的性能高、重量轻和体积小的目的。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明基于太阳能电池阵的电压而产生第一电压信号，第一电压信号与第一基准电压信号比较产生第二电压信号，第二电压信号和三角波产生电路产生的第一三角波信号比较产生第一PWM信号。