[发明专利]一种航天用锂电池恒流恒压充电控制电路

权利要求书

1.一种航天用锂电池恒流恒压充电控制电路，其特征在于：包括主功率充电回路、恒流控制电路、恒压控制电路和PWM发生电路；

主功率充电回路：利用PWM发生电路产生的PWM信号，对太阳电池阵向锂离子电池BAT的充电电流进行控制；

恒流控制电路：采集主功率充电回路的充电电流信号，以充电电流信号和恒流控制电流阀值作为输入，进行比例和积分运算，得到稳定的恒流控制电压信号，经限流电阻限流后输出给PWM发生电路；

恒压控制电路：对锂离子电池电压进行分压采样，当分压采样后的电压升高到恒压控制电压阀值，充电电流信号低于恒流控制电流阀值时，以分压采样后的电压与恒压控制电压阀值为输入，进行比例和积分运算，得到稳定的恒压控制电压信号，通过箝位二极管输出给PWM发生电路；

PWM发生电路：包括比较器N₄，恒流控制电压信号、恒压控制电压信号均接入比较器N₄的同相输入端，比较器N₄的反相输入端接入锯齿波信号，当恒流控制电压信号或恒压控制电压信号变化时，比较器N₄产生对应脉宽的PWM信号输出给主功率充电回路，实现对锂离子电池BAT的恒流恒压充电控制。

2.根据权利要求1所述的一种航天用锂电池恒流恒压充电控制电路，其特征在于：主功率充电回路包括太阳电池阵、开关管S₁、锂离子电池BAT、充电电流采样电阻R_S，开关管S₁的一端连接太阳电池阵的正输出端，另一端连接锂离子电池BAT的正极，采样电阻R_S的一端连接太阳电池阵的负输出端，另一端连接锂离子电池BAT的负极；太阳电池阵接受光照能量产生充电电流，PWM发生电路产生的PWM控制信号控制开关管S₁的开通和关断，从而控制充电电流；电流采样电阻R_S把充电电流转换成对应的电压信号，其中电压信号V＝I*R_S，I为充电电流。

3.根据权利要求2所述的一种航天用锂电池恒流恒压充电控制电路，其特征在于：恒流控制电路包括差分采样电路、第一PI补偿电路和限流电阻R₈，差分采样电路采样电阻R_S两端的电压，据此得到充电电流信号并输出给第一PI补偿电路，第一PI补偿电路以充电电流信号和恒流控制电流阀值为输入，进行比例和积分运算，得到稳定的恒流控制电压信号，经限流电阻R₈限流后输出给PWM发生电路。

4.根据权利要求3所述的一种航天用锂电池恒流恒压充电控制电路，其特征在于：所述差分采样电路包括电阻R₁、R₂、R₃、R₄和运算放大器N₁，电阻R₁的一端与电阻R_S的第一端连接，电阻R₃与电阻R_S的第二端连接，其中电阻R_S的第一端与太阳电池阵的负输出端连接，电阻R_S的第二端与锂离子电池BAT的负极连接；电阻R₁的另一端与运算放大器N₁的反相输入端连接，电阻R₃的另一端与运算放大器N₁的同相输入端连接；电阻R₄的一端与运算放大器N₁的同相输入端连接，另一端与地连接；电阻R₂的一端与运算放大器N₁的反相输入端连接，另一端与运算放大器N₁的输出端连接；运算放大器N₁的输出端作为差分采样电路的输出端与第一PI补偿电路连接。