[发明专利]一种空间用S4R系统充电辅助切换电路及具有其的S4R系统有效

专利信息
申请号: 202011341916.5 申请日: 2020-11-25
公开(公告)号: CN112366792B 公开(公告)日: 2022-10-21
发明(设计)人: 熊友;曹成荣;王国军;许祺峰;辛玉宝;王永康;廖陆威;白立鹏;宋俊超 申请(专利权)人: 上海空间电源研究所
主分类号: H02J7/00 分类号: H02J7/00;H02H7/18
代理公司: 上海航天局专利中心 31107 代理人: 唐敏
地址: 200245 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 空间 s4r 系统 充电 辅助 切换 电路 具有
【说明书】:

发明提供了一种空间用S4R系统充电辅助切换电路及具有其的S4R系统,所述电路包括:充电逻辑执行电路(1)、充电断开遥控指令驱动电路(2)、充电接通遥控指令驱动电路(3)、以及充电功率执行电路(4),所述充电断开遥控指令驱动电路(2)和所述充电接通遥控指令驱动电路(3)各自分别与所述充电逻辑执行电路(1)以及所述充电功率执行电路(4)连接,实现顺序开关分流串联调节S4R与顺序开关分流调节S3R之间的相互切换。该电路解决了由于充电功率管短路或充电控制信号输出常高而引起的蓄电池过充电问题。该电路在实现切换功能的前提下电路简单,实现便宜,所用元器件空间环境可靠性强,对空间电路设计有很强的针对性和实用性。

技术领域

本发明涉及航天电源控制技术,具体涉及空间用S4R系统充电辅助切换电路。

背景技术

顺序开关分流调节(S3R,sequential switching shunt regulator)技术作为当今航天器电源系统母线调节的重要手段,已被广泛认同和采用。与线性分流调节技术相比,顺序开关分流调节技术大副降低分流器本身的功耗、减小体积和重量,为降低分流调节器热设计的难度提供了一条切实可行的途径。在S3R技术的基础上,顺序开关分流串联调节(S4R,sequential switching shunt series regulator)的功率调节技术是进一步将充电阵、供电阵统一设计,分别为母线和蓄电池组提供供电电流和充电电流,该控制方式克服了混合型使用独立充电阵效率较低的问题,较好地满足了卫星对电源系统的使用要求。

对于S4R充电分流电路的拓扑结构,充电分流电路的功能是当太阳阵功率富足时,富足的功率不会被分流而是去给蓄电池充电,在满足充电需求后多余的功率才会被分掉。为了实现上述功能,S4R充电分流电路设置了逻辑控制电路来协调分流管和充电管的工作:当太阳阵有富裕功率时,充电控制信号BEA输出高,说明此时蓄电池需要充电,此时驱动电路关闭分流功率管打开充电功率管,反之,当充电控制信号BEA输出低,说明此时蓄电池不需要充电,此时驱动电路关闭充电功率管打开分流功率管;当太阳阵功率匮乏时,不管充电控制信号BEA是何值,充电管和分流管均关闭。若顺序开关分流串联调节(S4R)中的充电电路发生充电功率管短路或充电控制信号输出常高故障时,会引起蓄电池过充电并造成此路的充电分流转换的逻辑错乱,影响电路的正常工作,并影响电源控制单机的母线电压。

目前国外顺序开关分流串联调节(S4R)的工作主要是通过控制多个MOS管的开关实现分流控制和充电控制之间的逻辑,此种方式实现复杂,成本较高,体积大,当顺序开关分流串联调节(S4R)发生充电功率管短路或充电控制信号输出常高故障时,故障难以切除将会影响整机的正常使用。

发明内容

为解决上述问题,本发明提供了一种空间用S4R系统充电辅助切换电路,其特征在于,其包括:充电逻辑执行电路1、充电断开遥控指令驱动电路2、充电接通遥控指令驱动电路3、以及充电功率执行电路4,所述充电断开遥控指令驱动电路2和所述充电接通遥控指令驱动电路3各自分别与所述充电逻辑执行电路1以及所述充电功率执行电路4连接,

所述充电断开遥控指令驱动电路2具有电磁继电器K2,所述充电逻辑执行电路1具有磁保持继电器K1,所述充电接通遥控指令驱动电路3具有电磁继电器K3,所述充电功率执行电路4具有磁保持继电器K4,

所述电磁继电器K2的线圈通电使得所述磁保持继电器K1的触点F连接的信号CD/FL和所述触点E连接的信号地接通,所述充电逻辑执行电路1的充电逻辑变为“停充”,并使得保持继电器K4的触点TY+和CD+断开,充电功率通路断开,从而实现顺序开关分流串联调节S4R向顺序开关分流调节S3R的切换,

所述电磁继电器K3的线圈通电使得所述磁保持继电器K1的触点F连接的信号CD/FL和触点E连接的信号地断开,所述充电逻辑执行电路1的充电逻辑变为“充电”,并使得保持继电器K4的触点TY+和CD+接通,充电功率通路接通,从而实现顺序开关分流调节S3R向顺序开关分流串联调节S4R的切换。

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