[发明专利]卫星用锂离子蓄电池恒压充电双环控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种卫星用锂离子蓄电池恒压充电双环控制系统，其特征在于，包括：

锂离子蓄电池电压采样电阻网络，与锂离子蓄电池组的正端和负端连接，通过电阻网络的中间抽头进行蓄电池组电压采样，作为电压环PI控制器的反馈输入信号；

输入电感电流采样电路，与采样电阻的两端连接，对功率拓扑前端输入电感电流进行采样，将电流信号转化为电压信号，作为电流环PI控制器的反馈输入信号；

电压环PI控制器，其反相端输入为蓄电池组电压采样信号，同相端输入信号为电压基准信号，输出信号为误差放大信号Ve1，作为电流环PI控制器的输入；

电流环PI控制器，其反相端输入为输入电感电流采样信号，同相端输入信号为所述电压环PI控制器输出信号，输出信号为误差放大信号Ve2，作为脉宽发生器电路的输入；

驱动信号放大电路，其输出端与调制用MOS管的栅极连接；

脉宽发生器，其同相端输入为所述电流环PI控制器电路的输出信号Ve2，反相端输入为具有一定频率的锯齿波信号，输出信号为具有一定占空比的方波信号，作为所述驱动信号放大电路的输入；

蓄电池电压所需的恒压值为36v，基准信号为4v，则设定电阻网络的分压比例为8：1；

由卫星上的多种负载带来的扰动频率为500Hz，设置控制系统环路的带宽为不小于500Hz；

所述的卫星用锂离子蓄电池恒压充电双环控制系统的控制方法，包括：

通过设置锂离子蓄电池电压采样电阻网络的电阻分压值确定分压比例，与基准信号进行匹配，通过设置输入电感电流采样电路的采样倍数，电压环PI控制器的电阻R1、电容C1取值，以及电流环PI控制器的电阻PI、电容C2取值来设置控制系统环路的带宽；

在稳态条件下，电压环PI控制器的输出信号Ve1、电流环PI控制器的输出信号Ve2以及脉宽发生器的输出信号均控制在稳定值；

在动态条件下，整星电源母线上加载扰动信号，调整电流；

在动态条件下，当整星电源母线电压升高时，电感电流增加，电压环PI控制器的输出信号Ve1暂时不变，电流环PI控制器优先响应，其输出信号Ve2下降，脉宽发生器的输出信号的占空比减小，减少输入电流；

在动态条件下，当整星电源母线电压下降时，电感电流下降，电压环PI控制器的输出信号Ve1暂时不变，电流环PI控制器优先响应，其输出信号Ve2上升，脉宽发生器的输出信号的占空比增大，增加输入电流。