[发明专利]一种航天高可靠性能量平衡控制系统

摘要

一种航天高可靠性能量平衡控制系统，涉及深空探测领域；包括太阳能电池阵控制模块、信号控制模块和直流母线电压控制器；其中，太阳能电池阵控制模块包括太阳能控制器、固定值输出模块、两路切换开关K1、第一PI控制器、第一比较器、第一驱动模块和太阳能电池阵稳压模块；直流母线电压控制器包括第一PI控制器、第二比较器、第二驱动模块和直流母线稳压模块；本发明的能量平衡控制系统设计结构简单稳定，工程实现容易，既能保证航天电源系统平衡的同时还能保证系统的高可靠性运行，在航天电源系统调节上具有重要的应用价值。

主权项

1.一种航天高可靠性能量平衡控制系统，其特征在于：包括太阳能电池阵控制模块、信号控制模块和直流母线电压控制器；其中，太阳能电池阵控制模块包括太阳能控制器、固定值输出模块、两路切换开关K1、第一PI控制器、第一比较器、第一驱动模块和太阳能电池阵稳压模块；直流母线电压控制器包括第一PI控制器、第二比较器、第二驱动模块和直流母线稳压模块；太阳能电池阵控制器：生成参考电压信号，将参考电压信号发送至第一PI控制器；固定值输出模块：输出固定基准电压信号至第一PI控制器；第一PI控制器：初始状态接收太阳能电池阵控制器传来的参考电压信号；接收外部遥测系统传来的太阳能电池阵电压信号；对参考电压信号和太阳能电池阵电压信号进行比例积分处理；生成PI控制信号，并将PI控制信号发送至第一比较器；当两路切换开关K1切换后，接收固定值输出模块传来的固定基准电压信号；接收外部遥测系统传来的太阳能电池阵电压信号；对固定基准电压信号和太阳能电池阵电压信号进行比例积分处理；生成第一PI控制信号，并将第一PI控制信号发送至第一比较器；第一比较器：接收第一PI控制器传来的第一PI控制信号；接收外部振荡器传来的三角波信号；对第一PI控制信号和三角波信号进行信号调制处理，生成第一PWM波信号，将第一PWM波信号发送至第一驱动模块；信号控制模块：发出开关控制信号至两路切换开关K1；发出第一使能信号至第一驱动模块；发出第二使能信号至第二驱动模块；两路切换开关K1：初始状态与太阳能电池阵控制器连接，当接收信号控制模块传来的开关控制信号后，切换到与固定值输出模块连接；第一驱动模块：接收第一比较器传来的第一PWM波信号；接收信号控制模块传来的第一使能信号；对第一PWM波信号进行驱动处理，增加第一PWM波信号的带载能力，生成第一驱动信号，将第一驱动信号发送至太阳能电池阵稳压模块；太阳能电池阵稳压模块：接收第一驱动模块传来的第一驱动信号，对太阳能电池阵的开关管进行控制，实现太阳能电池阵输出控制；第二PI控制器：接收外部分压模块传来的分压基准电压信号；接收外部遥测系统传来的直流母线电压信号；对分压基准电压信号和直流母线电压信号做比例积分处理，生成第二PI控制信号；并将第二PI控制信号发送至第二比较器；第二比较器：接收第二PI控制器传来的第二PI控制信号；接收振荡器传来的三角波信号；对第二PI控制信号和三角波信号进行信号调制处理，生成第二PWM波信号，将第二PWM波信号发送至第二驱动模块；第二驱动模块：接收第二比较器传来的第二PWM波信号；接收信号控制模块传来的第二使能信号；对第二PWM波信号进行驱动处理，增加第二PWM波的带载能力；生成第二驱动信号，将第二驱动信号发送至直流母线稳压模块；直流母线稳压模块：接收第二驱动芯片发出的第二驱动信号，对直流母线开关管进行控制，实现直流母线电压稳压控制。