[发明专利]一种蓄电池组的过放恢复系统

说明书

一种蓄电池组的过放恢复系统，包括:蓄电池组、电池电压采样电路、过放恢复控制电路、选取电路、脉冲触发电路。发生蓄电池组过放后，放电开关处于断开状态，过放恢复使能开关处于接通状态，太阳电池阵通过充电电路及充电二极管为蓄电池组充电，同时太阳电池阵提供负载功率。当蓄电池组电压上升到过放恢复阀值，选取三路电平信号的中间值作为最终的触发信号，将触发信号分别发送给脉冲触发电路，产生脉冲信号，再经过驱动电路自主接通放电开关，系统进入正常工作模式。最后断开过放恢复使能开关，防止硬件误动作，提高蓄电池组过放恢复的可靠性、安全性。本发明自主实现过放恢复功能，可靠性高，结构简单，易于工程实现。

技术领域

本发明涉及一种蓄电池组的过放恢复系统，属于航天深空探测技术领域。

背景技术

锂离子电池是指嵌入化合物为正、负极的二次电池，凭借着其电压高、体积小、比能量大、充放寿命长、放电性能稳定等特点，成为新一代空间用储能电源。

与氢镍、镉镍电池不一样，锂离子电池必须考虑充电、放电时的安全性。锂离子电池在对负载放电过程中，其电压会逐渐降低，当电池发生过放时，将导致锂离子蓄电池电性能下降，性能衰减，极大影响蓄电池后续任务的工作性能及寿命。

为了有效延长锂离子蓄电池的使用寿命，在航天电源系统中一般设计锂离子蓄电池组过放电保护控制技术，避免锂离子蓄电池组发生过放电。即蓄电池在电量即将耗尽时自动与外部负载断开连接，不再有电量输出，这样就可有效避免蓄电池过放电，起到了保护作用。随着太阳电池阵输出功率增大后，对蓄电池组充电，地面发送指令接通蓄电池放电开关。

就深空探测而言，火星与地球距离遥远，每日地火直接通信窗口有限，且单程通信时延最大为22min，地面将无法做到实时遥测遥控，因此需要加强电源系统自主管理能力，对蓄电池组过放恢复自主控制。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种蓄电池组的过放恢复系统，在发生蓄电池组过放后，增加太阳电池阵给蓄电池组充电通路，随着蓄电池组电压上升，至过放恢复阀值时，过放恢复电路启动，自主接通放电开关。本发明搭建硬件电路自主实现过放恢复功能，可靠性高，结构简单，易于工程实现。

本发明的技术方案是：

一种蓄电池组的过放恢复系统，包括：蓄电池组、电池电压采样电路、过放恢复控制电路、选取电路、脉冲触发电路、驱动电路、过放恢复使能开关S2；

电池电压采样电路：用于采集蓄电池组的总电压，并将所述采集得到的总电压发送给3N个过放恢复控制电路；

3N个过放恢复控制电路分别比较所述总电压与过放恢复阀值的大小，若所述总电压小于所述过放恢复阀值时，比较器输出低电平给选取电路；若所述总电压大于所述过放恢复阀值时，比较器输出高电平给选取电路；所述N为正整数；

选取电路接收3N个过放恢复控制电路传输的电平信号，当接收到的高电平数量多于低电平数量时，选取所述接收到的高电平的中间值作为触发信号，将所述触发信号分别发送给多个脉冲触发电路；

脉冲触发电路：接收选取电路发送的所述触发信号，将所述触发信号转换为脉冲信号发送给驱动电路；

驱动电路：接收所述脉冲触发电路发送的脉冲信号，根据所述脉冲信号产生低电平信号用于驱动放电开关动作闭合；

所述脉冲触发电路的两路输出均通过二极管和电阻串联多个驱动电路，所述驱动电路的一端接地处理，所述驱动电路的另一端连接过放恢复使能开关S2。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1)本发明选择三路电平信号的中间值作为最终的触发信号，极大提高了系统的可靠性，同时，脉冲触发电路采用高可靠性并联方式双可重触发单稳态触发器，将触发信号转换为驱动电路的高电平信号；