[发明专利]一种蓄电池充电电路自适应充电控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间能源管理技术领域，特别涉及一种蓄电池充电电路自适应充电控制系统及方法。

背景技术

作为航天器的核心组成部分，航天器能源系统主要任务是在飞行期间为航天器提供高品质、高可靠的连续电源，满足各种飞行任务及载荷的功率需求。

传统的空间蓄电池组充电调节器只针对固定电压范围的蓄电池组进行充电，不能为不同串数的蓄电池组充电。随着航天技术的发展，载荷种类的增加，蓄电池电压等级的不同，对自适应充电电路及其控制方法提出了更高的需求。

目前，空间常用的蓄电池组电压等级包括1串锂离子电池(3.0V～4.2V)，3串锂离子电池(9.0V～12.6V)以及7串锂离子电池(21.0V～29.4V)。如何实现为不同电压等级的蓄电池组的自适应充电是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种蓄电池充电电路自适应充电控制系统及方法，解决航天领域传统充电电路只能为单一蓄电池组充电的技术难题。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种蓄电池充电电路自适应充电控制系统，其特点是，包含：

输出电压采样模块，其输入端连接于蓄电池充电电路的输出端，用于根据蓄电池充电电压U_o对应输出一蓄电池充电电压采样值U_o'；

输出电流采样模块，其输入端连接于蓄电池充电电路的输出端，用于根据蓄电池充电电流I_o对应输出一蓄电池充电电流采样值I_o'；

比较控制模块，其输入端连接于输出电压采样模块输出端，用于根据得到的蓄电池充电电压采样值位于的不同的区间范围，输出对应的参考电压；

恒压环控制电路、恒流环控制电路，所述的恒压环控制电路输入端分别连接于比较控制电路输出端及输出电压采样模块输出端，所述的恒流环控制模块输入端连接于输出电流采样模块输出端；

取最小值模电路、驱动电路，所述的取最小值模电路输入端连接于恒压环控制电路和恒流环控制电路的输出端，其输出端通过驱动模块连接蓄电池充电电路。

所述的比较控制模块包含：若干组比较电路、分别连接于每个比较电路的开关管及取最大值电路；

所述的比较电路根据蓄电池充电电压采样值位于的对应的区间范围，控制开关管闭合，所述的开关管的参考电压通过取最大值电路输出。

所述的蓄电池充电电压采样值U_o'小于恒压环控制模块的基准值U_ref时，所述的恒压环控制电路工作并通过取最小值输出，驱动电路控制蓄电池充电电路以恒定电流对蓄电池组充电。

所述的蓄电池充电电压采样值U_o'达到恒压环控制模块的基准值U_ref时，所述的恒流环控制电路工作并通过取最小值输出，驱动电路控制蓄电池充电电路以恒定电压对蓄电池组充电。

一种蓄电池充电电路自适应充电控制方法，其特点是，所述的方法包含：

根据蓄电池充电电压U_o对应输出一蓄电池充电电压采样值U_o'；

根据蓄电池充电电流I_o对应输出一蓄电池充电电流采样值I_o'；

根据得到的蓄电池充电电压采样值位于的不同的区间范围，输出对应的参考电压；

选择恒流充电模式或恒压充电模式，对蓄电池组充电。

所述的根据得到的蓄电池充电电压采样值位于的不同的区间范围，输出对应的参考电压包含：

比较电路根据蓄电池充电电压采样值位于的对应的区间范围，控制开关管闭合，所述的开关管的参考电压通过取最大值电路输出。

所述的选择对应的充电模式，对蓄电池组充电包含：

所述的蓄电池充电电流采样值I_o'达到恒流环控制模块的基准值I_ref时，所述的恒流环控制电路工作并通过取最小值输出，驱动电路控制蓄电池充电电路以恒定电流对蓄电池组充电。

所述的蓄电池充电电压采样值U_o'达到恒压环控制模块的基准值U_ref时，所述的恒压环控制电路工作并通过取最小值输出，驱动电路控制蓄电池充电电路以恒定电压对蓄电池组充电。

所述的方法还包含：

通过设置各个开关管的参考电压，使得蓄电池组的最大充电电压限制在预设值。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：