-1处于断开状态，K5-2处于接通状态， 通过渭流组合切换指令，可依次切换K5、K4、K3继电器连接状态，当K5继电器接收切换指令 由"K5-2通K5-1断"切换至"K5-2断K5-1通"状态下，可实现渭流充电组合由C2一C2+C5转换； 当K4继电器接收切换指令由"K4-2通K4-1断"切换至"K4-2断K4-1通"状态下，可实现渭流充 电组合由C化C5一C2+C5+C4转换；当K3继电器接收切换指令由"断"切换至"通"状态下，可实 现渭流充电组合由C2+C5+C4 一 C2+C5+C4+C3转换。
[0021] 根据所述渭流组合电路的切换逻辑，在本发明的其他实施例中，也可W根据所使 用的蓄电池自放电特性及在轨运行情况灵活设置渭流组合，若4级渭流组合无法满足在轨 应用，可对逻辑电路结构作适应性修改，增加渭流组合数量。
[0022] 本发明实施例所提供的蓄电池充电控制方法，电量计控制软件计算方法包括放电 计算方法和充电计算方法;所述放电计算方法放电电量存胆单元累加，公式为(te=Qj?)+K X 11放dt，K为充放电比值，可上行注入，化取3s，I放为化内放电电流平均值，跑如的初值为0。 可W通过遥控指令上注修改，用于修正放电电量的计算结果;所述充电计算方法公式为輪 =I' I充dt，dt取3S，I充为化内的充电电流平均值，輪 > 跑肘，充电结束，发充电中止指令到所 述的充电控制中。
[0023] 本发明所提供的蓄电池充电控制方法根据卫星在轨环境及使用需求，在满足母线 稳定的前提下，对蓄电池进行充电，充电控制电路结合电量计软件根据蓄电池的在轨使用 情况和电化学特性将蓄电池充电分为一阶段大电流恒流充电及二阶段组合可选式渭流充 电。
[0024] 本发明提供的蓄电池充电控制方法具有控制逻辑简单、可靠性高、轨道适应性强 的特点，发明所提供的蓄电池充电控制方法已在低轨道卫星型号电源控制器中得到应用， 并随该卫星进入在轨飞行，该系统经过在轨飞行各项指标要求考核，并且该单机在轨运行 状态良好，功能正常，单机母线负载供电、蓄电池一阶段充电、蓄电池二阶段充电、电量计控 制功能正常，证明了单机的可靠性和安全性。
[0025] 本发明虽然已W较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域 技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可W利用上述掲示的方法和技术内容对本发 明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明 的技术实质对W上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案 的保护范围。
【主权项】
1. 一种空间用蓄电池充电控制系统，其特征在于，包括:太阳电池阵、一阶段充电控制 主回路、控制电路、渭流组合电路和电量计控制软件； 所述太阳电池阵和一阶段充电控制主回路并联在母线两端，所述控制电路一端接母线 输出，另外一端接一阶段充电控制主回路;所述控制电路根据母线输出功率对充电控制主 回路输出控制信号；在光照期负载功率减少时，充电控制主回路在满足母线输出功率的需 求下对蓄电池组提供充电功率，多余功率再对地分流;在光照期负载功率增加时，充电控制 主回路减少蓄电池组充电功率用W补充母线输出功率;所述渭流组合电路一端接太阳电池 阵，另外一端接蓄电池;所述电量计控制信号一端接蓄电池采样电阻进行数据采样，另外一 端接控制电路。2. 依据权利要求1所述的一种空间用蓄电池充电控制系统，其特征在于，所述一阶段充 电控制主回路包括:母线输出支路、一阶段充电支路，W及充电开关;所述充电开关根据来 自电源系统指令要求接通或者断开充电支路。3. 依据权利要求1所述的一种空间用蓄电池充电控制系统，其特征在于，所述一阶段充 电控制主回路包括:二极管支路和MOS管支路;所述二极管支路包括母线输出二极管支路和 充电二极管支路;所述MOS管支路包括母线输出MOS管支路和充电MOS管支路;所述母线输出 二极管支路正极连接太阳电池阵，负极连接母线输出；所述母线输出MOS管支路D极接所述 母线二极管支路正极和太阳电池阵，S极接回线，G极相互连接;所述充电二极管支路正极连 接太阳电池阵，负极连接所述充电MOS管支路的D极;所述充电MOS管的討及接充电的蓄电池， G极接控制电路;其中，太阳电池阵输出和充电二极管支路的正极之间连接有开关。4. 依据权利要求1所述的一种空间用蓄电池充电控制系统的控制方法，其特征在于，所 述控制电路包括母线输出控制和充电控制； 所述母线输出控制通过母线输出采样与基准比较后由U1输出控制电平驱动Q1和Q2,保 证母线输出功率需求； 所述充电控制通过蓄电池充电电流采样与基准比较后由U2输出控制电平驱动Q3,保证 蓄电池充电电流上限； 其中，母线输出控制优先级高于充电控制，太阳电池阵输出功率首先满足母线输出功 率需求，只有当满足母线输出功率需求后将富余的太阳电池阵输出功率对蓄电池进行充 电，若达到蓄电池一阶段充电控制上限，则将剩余的功率进行分流。5. 依据权利要求4所述的一种空间用蓄电池充电控制方法，其特征在于，所述电量计控 制软件电量计是对蓄电池充电状态和放电状态的仿真，包括有对蓄电池充电电流和放电电 流的采集，并对充电电流和放电电流做阔值的判断，依据计算方法对充电电量和放电电量 进行计算，并根据计算结果对充电进行控制。6. 依据权利要求5所述的一种空间用蓄电池充电控制方法，其特征在于，所述电量计控 制软件计算方法包括放电计算方法和充电计算方法;所述放电计算方法放电电量存胆单元 累加，公式为QS=QS如+ K X I胁it，Κ为充放电比值，可上行注入，化取3s，I放为化内放电电 流平均值，Q胁的初值为0,可W通过遥控指令上注修改，用于修正放电电量的计算结果;所 述充电计算方法公式为輪=|l充dt，dt取3s，I充为dt内的充电电流平均值，輪>嚇时，充电 结束，发充电中止指令到所述的充电控制中。7. 依据权利要求6所述的一种空间用蓄电池充电控制方法，其特征在于，所述电量计控 制软件中数据采集判定准则为每0.5s采集蓄电池组充放电电流，连续采集6次，作超限判定 及平均值的计算。8. 若参数有效并且该值大于阀值(该值可上注修改)时，开始计算。9. 依据权利要求4所述的一种空间用蓄电池充电控制方法，其特征在于，所述的渭流组 合电路包括渭流充电支路和渭流组合切换电路;所述渭流充电支路由太阳渭流子阵至蓄电 池正端，再通过蓄电池负端回到太阳渭流子阵负端;所述渭流组合切换电路由多个双端继 电器逻辑组合形成，串联在渭流充电支路的太阳渭流子阵至蓄电池正端之间；其中还由遥 控指令遥控K2继电器开关决定渭流组合电路是否接入蓄电池充电回路。10. 依据权利要求8所述的一种空间用蓄电池充电控制方法，其特征在于，所述的渭流 组合电路通过指令顺序切换渭流子阵的接通个数，初始状态下K3处于断开状态、K4连接C3 渭流子阵正端、K5连接C4渭流子阵正端，当遥控指令接通K2继电器开关，则由C2渭流子阵对 蓄电池进行渭流充电，通过渭流组合切换指令，可依次切换Κ5、Κ4、Κ3继电器连接状态，可实 现渭流充电组合由C2 一 C2+C5 一 C2+C5+C4 一 C2+C5+C4+C3转换的逻辑组合关系。
【专利摘要】本发明公开了一种空间用蓄电池充电控制系统，可以采用多个太阳电池阵组合的方式对蓄电池进行大电流限流充电及小电流可选涓流充电。上述系统实施的电路简单、可靠性高，控制精度准确，可在卫星在轨期间为蓄电池进行合理的充电管理，可以有效提高蓄电池寿命，增加在轨使用时间。蓄电池充电控制系统电路共分为两个阶段，第一阶段以PWM控制方式对MOSFET管进行开关控制，可以对多余太阳电池阵功率进行分流，控制蓄电池一阶段大电流恒流充电；第二阶段以电量计计算判断蓄电池电量符合情况，若符合电流转换要求则通过涓流选择控制进行涓流充电。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN105552989
【申请号】CN201510912045
【发明人】曹程, 施嘉昊, 朴海国, 王永康
【申请人】上海空间电源研究所
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月11日