[发明专利]一种电源控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及电源调节与控制技术领域，特别涉及一种微小卫星电源控制电路。

背景技术

太阳电池阵本身由于受到太阳入射角、卫星出地影时温度激烈变化等诸多因素的影响，其输出特性包括电流和电压都会发生变化；同时由于卫星负载功率经常变化，在轨道的某个时间点上，太阳电池阵输出功率富余。

因此需要一种电源控制电路，一方面使太阳电池阵以当前光照条件下的最大功率点输出，同时对锂离子蓄电池的充电电压进行控制，并且根据负载的需要进行电压变换，输出满足电压和品质要求的能源，另一方面把太阳电池阵多余的能量通过热能辐射到太空中，即把多余功率控制在“源头”。

发明内容              

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电源控制电路，能够确保太阳电池阵输出最大功率，同时控制锂离子蓄电池充电电压，并且对输出电压进行变换的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种电源控制电路，包括最大功率点跟踪电路、电池管理电路和电压变换电路；所述最大功率点跟踪电路接收太阳电池阵输出电压进行最大功率点跟踪，从而输出第一电压；所述电池管理电路接收所述第一电压，产生第二电压；所述电压变换电路接收所述第二电压，产生第三电压；所述最大功率点跟踪电路包括最大功率跟踪芯片U1、第一电阻、第一电容以及第一电感；其中所述第一电容与太阳电池阵的正负端连接，所述第一电容的正端与第一电感的输入端连接，第一电感的输出端连接至所述U1的输入端Lx；所述U1的MPPT-SET端口与所述第一电阻相连，对太阳电池阵的输出电压进行检测；所述U1中的XSHUT与所述第一电阻相连，使最大功率点跟踪芯片一直处于工作模式下；所述电池管理电路包括充电管理芯片U2，用于对蓄电池的充放电进行控制，U2输出第二电压用于对所述蓄电池充电；所述电压变换电路包括电源变换芯片U3，用于对所述第二电压进行变换得到所述第三电压。

进一步地，所述最大功率点跟踪电路还包括第二电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管以及第二稳压管；其中所述第二电阻对所述U1输出Vout为第一电压情况下的电流进行检测，所述第二电阻的输入端连接至所述U1的ICTRL+端，所述第二电阻输出端连接至所述U1的ICTRL-端；所述U1的VCTR与所述第五电阻和所述第六电阻相连，对所述第一电压进行检测，形成反馈控制；所述第一二极管的正极接U1的Lx端，负极接U1的输出端，在充电电流较大时，通过所述第一二极管向蓄电池卸放，防止损坏芯片；所述第二稳压管对所述第一电压进行稳压。

进一步地，所述电池管理电路还包括第六电容、第七电阻、第九电阻、第十电阻，其中，所述U2的TPRG与所述第六电容连接，所述第六电容另一端接地，所述TPRG用于设定充电时间，在全光照期，适当对所述蓄电池进行充放电，保持所述蓄电池性能；所述U2的IPRG脚与所述第九电阻连接，对充电电流进行设定；所述U2的IEND与所述第十电阻连接，对充电终止电流进行设定；所述U2的VREF与所述第七电阻连接，对参考电压进行设定，所述U2的OUT输出所述第二电压，用于给蓄电池充电。

进一步地，所述电池管理电路还包括第五电容和第七电容，所述第五电容的一端接所述最大功率点跟踪电路的输出端，另一端接地，用于滤除第一电压的波纹；所述第七电容的一端接所述U2的输出端，另一端接地，用于滤除所述第二电压的波纹。

进一步地，所述电池管理电路还包括第三二极管D3，所述D3的正极接所述最大功率点跟踪电路的输出端，负极接所述U2的输出端，使得所述第一电压在所述电池管理电路故障的情况下，仍能通过所述D3输出所述第二电压，向所述蓄电池充电。

进一步地，所述电压变换电路的芯片U3的VIN连接电池管理电路的输出端，对所述第二电压进行检测，U3的FB端对U3的输出电压进行检测，形成控制环路；U3的SW端输出第三电压，用于给卫星负载供电。