衛星電源用的鋰離子蓄電池自主旁路模塊的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及衛星電源技術領域，特別是涉及一種衛星電源用的鋰離子蓄電池自主旁路模塊。
【背景技術】
[0002]鋰離子蓄電池自主旁路模塊是空間電源的重要組成部分，它時刻保護空間用鋰離子蓄電池組，防止電池因某節單體的損壞對整個蓄電池組造成損壞，從而延長鋰離子蓄電池組的使用壽命。自主旁路技術是長壽命衛星用鋰離子電池管理的一項必不可少的關鍵技術。
[0003]目前，國內衛星旁路模塊多使用軟件實現，而旁路電路的動作可能性較小，復雜的軟件算法導致軟件資源的浪費，同時造成軟件指令的不及時性。在長壽命衛星用鋰離子電池組的使用過程中，及時將已經損壞的單體電池從電池回路中去除，是保證電池組長壽命的唯一方法。軟件的不及時性會降低產品的可靠度。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:提供一種衛星電源用的鋰離子蓄電池自主旁路模塊。該衛星電源用的鋰離子蓄電池自主旁路模塊采用純硬件自主旁路方式，結合前端多路二次電源變換，使每個旁路模塊與蓄電池單體自成一個子系統，實現精準的自主旁路功能。
[0005]本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
[0006]—種衛星電源用的鋰離子蓄電池自主旁路模塊，包括:兩個電路結構相同的電路通道，每個電路通道由一個電壓比較電路、一個振蕩電路、一個電耦隔離電路依次串聯組成；其中:
[0007]每個電壓比較電路包括兩個運算放大器，上述兩個運算放大器分別有一個輸入端子用于接收電池電壓，另外兩個輸入端子為參考端子，兩個參考端子分別用于設置電池電壓的高點閾值和低點閾值；兩個運算放大器的輸出端子分別通過一個二極管后進行邏輯“或”運算；所述振蕩電路為RC橋式振蕩器；所述邏輯“或”運算后的輸出信號與RC橋式振蕩器的使能端子電連接；
[0008]每個電耦隔離電路包括一個變壓器，所述RC橋式振蕩器的輸出端子依次經過限流電阻、三極管與變壓器的初級線圈電連接；其中:所述三極管的發射極接地，所述三極管的集電極與初級線圈電連接，所述三極管的基極與限流電阻連接；所述變壓器的次級線圈有兩個，每個次級線圈上串聯一個限流電阻和一個二極管；每個電耦隔離電路中有一個次級線圈的輸出端子為該電耦隔離電路的輸出端子；
[0009]還包括一個旁路驅動電路，所述旁路驅動電路包括兩套達林頓管；每個電耦隔離電路的輸出端子與兩套達林頓管中的一個輸入端子電連接。
[0010]進一步:所述高點閾值為4.4V ;所述低點閾值為2.0V。
[0011]本發明具有的優點和積極效果是:
[0012]1.本發明采用純硬件旁路方式實現旁路功能，無需復雜的軟件算法，提高產品的可靠性；
[0013]2.本發明采用電耦隔離電路實現了控制信號與旁路執行機構的隔離，提高了安全性和可靠性；
[0014]3、本發明采用模塊化結構，每個旁路模塊對應一節蓄電池單體，適用范圍廣。
【附圖說明】
:
[0015]附圖1為本專利優選實施例的電路框圖；
[0016]附圖2為本專利優選實施例的局部電路圖，主要用于顯示電壓比較電路的電路結構；
[0017]附圖3為本專利優選實施例的局部電路圖，主要用于顯示振蕩電路的電路結構；
[0018]附圖4為本專利優選實施例的局部電路圖，主要用于顯示電耦隔離電路的電路結構；
[0019]附圖5為本專利優選實施例的局部電路圖，主要用于顯示旁路驅動電路的電路結構。
【具體實施方式】
[0020]為能進一步了解本發明的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0021]請參閱圖1至圖5，一種衛星電源用的鋰離子蓄電池自主旁路模塊，包括:兩個電路結構相同的電路通道(A通道和B通道)和一個旁路驅動電路，每個電路通道由一個電壓比較電路、一個振蕩電路、一個電耦隔離電路依次串聯組成；其中:
[0022]請參閱圖2，該圖顯示的是A通道中電壓比較電路的結構，每個電壓比較電路包括兩個運算放大器(U3-A、U3-B)，上述兩個運算放大器分別有一個輸入端子用于接收電池電壓，另外兩個輸入端子為參考端子(VREF-UVREF-2)，兩個參考端子分別用于設置電池電壓的高點閾值和低點閾值；在本優選實施例中，所述高點閾值為4.4V ;所述低點閾值為2.0V ;兩個運算放大器的輸出端子分別通過一個二極管后進行邏輯“或”運算；輸出一個BYPASS，所述振蕩電路為RC橋式振蕩器；所述邏輯“或”運算后的輸出信號與RC橋式振蕩器的使能端子電連接；該電壓比較電路的工作原理為:上方的運算放大器將電池電壓(VM+)和VREF-1進行比較，當電池電壓高于VREF-1時，運放輸出高電平；下方的電路將電池電壓和VREF-2進行比較，當電池電壓低于VREF-2時，運放輸出變為高電平。上述兩路輸出信號各自經過一個二極管之后合并為BYPASS-A信號，此時兩個信號間的關系為“或”邏輯，即只要有一路為高，則BYPASS-A為高；
[0023]請參閱圖3、圖4，該圖顯示的是A通道中電耦隔離電路的結構，每個電耦隔離電路包括一個變壓器，所述RC橋式振蕩器的輸出端子依次經過限流電阻、三極管與變壓器的初級線圈電連接；其中:所述三極管的發射極接地，所述三極管的集電極與初級線圈電連接，所述三極管的基極與限流電阻連接；所述變壓器的次級線圈有兩個，每個次級線圈上串聯一個限流電阻和一個二極管；每個電耦隔離電路中有一個次級線圈的輸出端子為該電耦隔離電路的輸出端子；該振蕩電路的工作原理為=BYPASS-A信號控制振蕩器產生振蕩信號，當BYPASS為高電平時，振蕩器工作(產生振蕩波形)，當BYPASS-A為低電平時，振蕩器不工作(輸出為低電平)；該電耦隔離電路的工作原理為:當振蕩器工作時，其輸出的振蕩信號OSC1-A經過限流電阻R95之后控制三極管T8的導通。隨著振蕩信號的高低起伏，變壓器TRl的初級線圈中將有間斷的電流流過，此信號通過變壓器耦合到兩個次級線圈上當振蕩器不工作的時候，三極管T8不導通，變壓器不工作，此時BYPASS-ACT-A和T5H-P均為低電平；
[0024]請參閱圖5，所述旁路驅動電路包括兩套達林頓管；每個電耦隔離電路的輸出端子與兩套達林頓管中的一個輸入端子電連接。
[0025]以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1.一種衛星電源用的鋰離子蓄電池自主旁路模塊，其特征在于: 包括:兩個電路結構相同的電路通道，每個電路通道由一個電壓比較電路、一個振蕩電路、一個電親隔1?電路依次串聯組成；其中: 每個電壓比較電路包括兩個運算放大器，上述兩個運算放大器分別有一個輸入端子用于接收電池電壓，另外兩個輸入端子為參考端子，兩個參考端子分別用于設置電池電壓的高點閾值和低點閾值；兩個運算放大器的輸出端子分別通過一個二極管后進行邏輯“或”運算；所述振蕩電路為Re橋式振蕩器；所述邏輯“或”運算后的輸出信號與RC橋式振蕩器的使能端子電連接； 每個電耦隔離電路包括一個變壓器，所述RC橋式振蕩器的輸出端子依次經過限流電阻、三極管與變壓器的初級線圈電連接；其中:所述三極管的發射極接地，所述三極管的集電極與初級線圈電連接，所述三極管的基極與限流電阻連接；所述變壓器的次級線圈有兩個，每個次級線圈上串聯一個限流電阻和一個二極管；每個電耦隔離電路中有一個次級線圈的輸出端子為該電耦隔離電路的輸出端子； 還包括一個旁路驅動電路，所述旁路驅動電路包括兩套達林頓管；每個電耦隔離電路的輸出端子與兩套達林頓管中的一個輸入端子電連接。2.根據權利要求1所述的衛星電源用的鋰離子蓄電池自主旁路模塊，其特征在于:所述高點閾值為4.4V ;所述低點閾值為2.0V。
【專利摘要】本發明公開了一種衛星電源用的鋰離子蓄電池自主旁路模塊，其特征在于：包括：兩個電路結構相同的電路通道，每個電路通道由一個電壓比較電路、一個振蕩電路、一個電耦隔離電路依次串聯組成；其中：每個電壓比較電路包括兩個運算放大器，每個電耦隔離電路包括一個變壓器，所述RC橋式振蕩器的輸出端子依次經過限流電阻、三極管與變壓器的初級線圈電連接；每個電耦隔離電路中有一個次級線圈的輸出端子為該電耦隔離電路的輸出端子；還包括一個旁路驅動電路，所述旁路驅動電路包括兩套達林頓管；每個電耦隔離電路的輸出端子與兩套達林頓管中的一個輸入端子電連接。
【IPC分類】H01Q23/00
【公開號】CN105161863
【申請號】CN201510341838
【發明人】李玲, 胡斌, 馮利軍
【申請人】中國電子科技集團公司第十八研究所
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月18日