[发明专利]空间蓄电池多阶恒流脉冲充电控制电路及其控制方法

说明书

本发明公开一种空间蓄电池多阶恒流脉冲充电控制电路及其控制方法，该电路包含电压基准选通器、电流发生器、电压调节环路、电流基准选通器和电流调节环路，电流发生器设有恒流充电表、脉冲放电表、计数器和触发器；选通信号从电压基准选通器和电流基准选通器选出多阶电压基准和多阶电流基准；通过恒流充电表得到多阶恒流充电电流基准；通过脉冲放电表得到多阶脉冲放电电流基准；电压调节环路将多阶电压基准与蓄电池状态参数进行积分运算后，通过触发器对恒流充电和脉冲放电切换控制；电流调节环路将分流路径电流与多阶电流基准进行积分运算后，控制分流开关管状态。本发明可实现蓄电池多阶恒流脉冲充电、多阶恒流充电和脉冲放电电流精确控制。

技术领域

本发明涉及航天器电源系统蓄电池充电技术领域，特别涉及一种空间蓄电池多阶恒流脉冲充电电路及其控制方法。

背景技术

在某些应用场合，如雷达载荷增加开机次数或延长工作时间等，往往需要航天器电源系统具备蓄电池在深度放电后快速充满的能力。

航天器电源系统传统的蓄电池组充电通常采用“恒流转恒压”充电控制策略，为了避免大充电电流对蓄电池组影响，在选择充电曲线，传统的蓄电池组充电方式往往以较小固定值进行恒流充电换取较长的循环寿命，整个充电过程需要较长时间，其显然无法满足蓄电池组快速充电要求，因此，亟需寻找一种充电效率高、充电时间短，并对蓄电池使用寿命影响小的快速充电方法。

多阶恒流脉冲充电策略是一种充电电流大小接近蓄电池可接受充电曲线的充电方法，起始阶段充电电流较大，随着充电过程继续，充电电流按阶段逐步减小；此外，在每个充电阶段末尾进行一定脉冲放电，既可以消除充电过程中产生的极化现象，避免较大充电电流对蓄电池组寿命影响，又提高充电电流接受比，加快充电进程。

目前航天器电源控制系统适应于恒流恒压充电策略，无法满足多阶恒流脉冲充电策略，因此，迫切需要一种蓄电池多阶恒流脉冲充电控制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种空间蓄电池多阶恒流脉冲充电电路及其控制方法，其通过本发明通过控制分流开关管的开通和关断来改变分流路径能源流大小，控制蓄电池组的多阶段恒流充电以及脉冲放电的过程，实现蓄电池组快速充电。

本发明提供了一种空间蓄电池多阶恒流脉冲充电控制电路，其包含：

电压基准选通器，其通过电压基准选通信号选出多阶电压基准；

电流发生器，其设置有恒流充电表、脉冲放电表、计数器和触发器；所述恒流充电表通过蓄电池状态参数、太阳电池阵路径电流和负载路径电路的输入得到多阶恒流充电电流基准；所述脉冲放电表通过蓄电池状态参数、负载路径电流和太阳电池阵路径电流得到多阶脉冲放电电流基准；所述计数器的输出信号控制所述触发器；

电压调节环路，其分别与所述电压基准选通器和所述电流发生器连接；所述电压调节环路将多阶电压基准与蓄电池状态参数进行积分运算再与基准信号比较后，触发所述计数器开始计数；

电流基准选通器，其与所述电流发生器连接；其通过电流基准选通信号选出多阶电流基准；

电流调节环路，其与所述电流基准选通器连接；所述电流调节环路将分流路径电流与多阶电流基准进行积分运算后，得到开关管控制信号。

优选地，所述太阳电池阵路径电流为所述分流路径电流、所述负载路径电流及蓄电池组路径电流三者之和；所述分流路径电流的大小通过分流开关管的开通及关断进行控制；所述负载路径电流和所述太阳电池阵路径电流保持不变。

优选地，当初始信号设置为有效时，其作用于所述触发器产生电流基准选通信号；

当初始信号设置为无效时，其使触发器输出状态受计数器的输出信号控制。

优选地，所述电压基准选通器中设置有第一模拟开关，所述电流基准选通器中设置有第二模拟开关。