[发明专利]航天电源单体电池模拟器及其模拟方法

权利要求书

1.一种航天电源单体电池模拟器，其特征在于，包含主控模块、通讯模块、电源模块、可调电压输出模块及采集模块；

其中，所述主控模块用于对所述通讯模块、所述可调电压输出模块及所述采集模块进行控制；

所述通讯模块用于所述航天电源单体电池模拟器和上位机进行数据通讯；

所述电源模块用于给所述主控模块、所述可调电压输出模块及所述采集模块供电；

所述可调电压输出模块用于根据所述主控模块的指令将输出端的电压调节至预设值；

所述采集模块用于采集输出的电压和电流，并反馈给所述主控模块。

2.根据权利要求1所述的航天电源单体电池模拟器，其特征在于，所述航天电源单体电池模拟器还包含设置在所述主控模块上的电源接口、以太网接口、I2C总线接口及模数AD接口；

所述电源接口用于给所述主控模块供电；

所述上位机和所述主控模块通过所述以太网接口相连，实现所述上位机对所述航天电源单体电池模拟器的控制；

所述I2C总线接口与所述可调电压输出模块相连，对输出电压设定值进行调整；

所述AD接口用于接收所述采集单元采集到的电压和电流，并将接收到的所述电压和电流发送至所述主控模块进行处理。

3.根据权利要求1所述的航天电源单体电池模拟器，其特征在于，所述电源模块包括一个交直电源转换子模块和至少一个直直电源转换子模块，各个所述直直电源转换子模块并列且均与所述交直电源转换子模块相连；其中，所述交直电源转换子模块用于将交流电转换成直流电；所述直直电源转换子模块用于将所述交直电源转换子模块输出的直流电转换成不同的电压给所述主控模块、所述可调电压输出模块及所述采集模块供电并进行高压隔离。

4.根据权利要求3所述的航天电源单体电池模拟器，其特征在于，所述交直电源转换模块包括交直变换子单元和整流滤波子单元；所述交直电源转换模块用于将交流电转换成直流电；所述整流滤波子单元用于对所述直流电进行整流滤波。

5.根据权利要求1所述的航天电源单体电池模拟器，其特征在于，所述可调电压输出模块包括高速光耦、带施密特反相器、级联数字电位器、运算放大器及推挽电路，所述高速光耦、带施密特反相器、级联数字电位器、运算放大器及推挽电路依次相连；

其中，所述高速光耦用于对主控模块和可调电压输出模块进行隔离；

所述带施密特反相器用于进行电平转换；

所述级联数字电位器由所述主控模块进行控制和调节，并将所述级联数字电位器的电压作为所述航天电源单体电池模拟器电压输出的设定值；

所述运算放大器将所述电压设定值从信号量转为具有带载能力的输出量；

所述推挽电路用于输出电流和吸收电流。

6.根据权利要求5所述的航天电源单体电池模拟器，其特征在于，所述级联数字电位器包括：第一数字电位器R31、第一放大器A1、第二数字电位器R32、第二放大器A2；

其中，所述R31的一端连接输入端，另一端接地，所述A1的一个管脚连接所述R31，另外两个管脚一起连接至所述R32的一端，所述R32的另一端接地，所述A2的一个管脚连接所述R32，另外两个管脚一起连接作为所述级联数字电位器的输出端。

7.根据权利要求1所述的航天电源单体电池模拟器，其特征在于，所述采集模块每个通道包含一个模拟隔离放大器及一个电流传感器；

其中，所述模拟隔离放大器用于直接采集输出的电压，发送至主控单元的A/D接口，实现输出端电压的采集；

所述电流传感器采集输出端的电流，并发送至主控单元的A/D接口。

8.根据权利要求7所述的航天电源单体电池模拟器，其特征在于，所述电流传感器采用霍尔电流传感器。

9.一种航天电源单体电池的模拟方法，其特征在于，包含以下步骤：

采用主控模块对通讯模块、可调电压输出模块及采集模块进行控制；

采用通讯模块进行所述航天电源单体电池和上位机之间的数据通讯；

采用电源模块为所述主控模块、所述可调电压输出模块及所述采集模块供电；

采用所述可调电压输出模块，根据所述主控模块的指令，将输出端的电压调节至预设值；

采用采集模块采集输出的电压和电流，并反馈给所述主控模块。