[发明专利]一种针对卫星蓄电池的充电维护控制电路及系统

说明书

本发明提供一种针对卫星蓄电池的充电维护控制电路及系统，通过控制切换单元切换功率转换单元的电路，实现冗余容错切换功能，使得冗余容错充电管理设备在工作正常时可至多同时为两组蓄电池提供充电功能；即使在任一组功率转换模块与电池组充电输出接口之间任意位置出现故障现象时，冗余容错充电管理设备仍能够支持降级使用，通过通道切换后，将未出现故障的通路先后连接到两组蓄电池，从而分时为后级连接的两组蓄电池提供充电功能。由此一来，可完全避免因蓄电池充电设备造成的卫星失效，从而大幅度提高星上蓄电池的可靠性及使用寿命，进而提高卫星的可靠性指标及在轨工作寿命。

技术领域

本发明涉及卫星电池充电技术，特别是一种针对卫星蓄电池的充电维护控制电路及系统。

背景技术

目前在轨运行的卫星产品广泛应用可重复进行充放电的蓄电池，包括锂离子蓄电池或铅酸蓄电池等种类，蓄电池是卫星产品的重要供电设备，蓄电池的寿命及充电任务有效实施是卫星产品保持长期在轨运行的必要条件；作为蓄电池在轨运行必备的保障设备，蓄电池充电管理设备的可靠性直接影响了卫星产品的在轨使用寿命。

在卫星产品的可靠性模型中，太阳能电池板、蓄电池、蓄电池充电管理设备以及用电载荷共同构成串联可靠性模型，任何一个环节的彻底失效都会导致整星产品降级使用或失效。

对于卫星电气系统中关键用电设备的蓄电池产品，除了需要对蓄电池本身进行冗余设计之外，若能采用蓄电池充电设备的冗余容错技术，则可进一步大幅度提高卫星蓄电池供电系统的使用寿命和可靠性指标，因此，采用一种轻小型的、能够实现实时状态监测并具有冗余容错功能的蓄电池充电维护管理模块进行关键蓄电池在轨充电维护管理十分必要。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个，本发明一方面提供了一种针对卫星蓄电池的充电维护控制电路，包括：功率转换单元以及控制切换单元；

所述功率转换单元包括第一功率转换模块以及第二功率转换模块，所述第一功率转换模块和所述第二功率转换模块均通过一第一独立走线耦接第一蓄电池，并通过一第二独立走线耦接第二蓄电池，每个功率转换模块用于将电源输出功率转换为蓄电池充电功率；

所述控制切换单元用于导通所述第一功率转换模块的第一独立走线和第二功率转换模块的第二独立走线；并在其中一个功率转换模块耦接的第一独立走线故障断开时，所述控制切换单元将第一功率转换模块的第二独立走线和第二功率转换模块的第一独立走线导通。

所述充电维护控制电路还包括测控接口单元；

所述测控接口单元用于响应一外部指令监控所述功率转换单元以及所述控制切换单元。

进一步地，所述充电维护控制电路还包括第一充电开关以及第二充电开关；

所述第一充电开关的一端连接第一蓄电池，其另一端与所述控制切换单元耦接；

所述第二充电开关的一端连接第而蓄电池，其另一端与所述控制切换单元耦接。

进一步地，所述控制切换单元包括：二次电源模块以及通道切换管理模块；

所述二次电源模块用于为所述测控接口单元以及所述通道切换管理模块供电；

所述通道切换管理模块的一端与所述第一充电开关以及所述第二充电开关耦接，其另一端与所述第一功率转换模块以及所述第二功率转换模块耦接，可根据所述测控接口单元的指令切换所述第一功率模块以及所述第二功率模块所对应的独立走线的状态。

进一步地，所述测控接口单元包括：遥控接口模块以及遥测接口模块；

所述遥控接口模块用于控制所述功率转换单元、所述通道切换管理模块、所述第一充电开关以及所述第二充电开关；

所述遥测接口模块用于采集所述功率转换单元模拟量信息以及所述通道切换管理模块、所述第一充电开关和所述第二充电的状态量信息。