[发明专利]一种航天高可靠充放电电路

说明书

本发明公开了一种航天高可靠充放电电路，包括：隔离二极管1、隔离二极管2、隔离二极管3、放电开关、蓄电池组、充电切换开关、采样电阻和充电开关。该电路包含了放电通路和充电通路，能够满足80A的放电电流输出和18A的充电电流的需求。通过不调节的方式实现蓄电池的充放电能够减少调节模块的数量，减少电源控制器的尺寸和重量。通过隔离二极管和充放电开关的合理配置，能够提高充放电电路的可靠性，降低电路故障风险，适用于长寿命、高可靠、轻量化的航天器。

技术领域

本发明涉及空间电源技术领域，具体涉及一种航天高可靠充放电电路。

背景技术

在航天供电系统中，蓄电池组作为重要的储能装置，在航天器的发射段、任务段、阴影期通过放电为航天器提供电能。充放电电路作为蓄电池的通路，在保障蓄电池组的正常功能起着至关重要的作用。目前，航天系统中常用的充放电电路有全调节模式和不调节模式。其中全调节模式需要相应的调节电路，其体积和重量可能会占到整个电源控制器的1/3～1/2，其优势在于电压点固定，在航天器负载对母线电压要求比较高且体积重量有富余的航天器可选择。但对于大多数的航天器而言，减小体积和重量是非常重要的，而不调节的充放电电路可以通过开关和二极管的组合达到蓄电池的充放电功能，能够大大减小控制器的体积和重量。

本发明针对上述的蓄电池充放电问题，提出了一种航天高可靠充放电电路。通过继电器来实现两种充电模式和两种放电模式的切换，能够满足最大80A放电和18A充电的需求。通过二极管、继电器和MOS管的合理配置实现充放电电路的高可靠性。本发明适合长寿命、功率密度要求高的航天器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航天高可靠充放电电路，通过二极管、继电器和MOS管的合理配置，解决了大电流充放电的需求，高可靠的电路设计能够符合航天的特点。

为了达到上述的目的，本发明提供一种航天高可靠充放电电路，包括：隔离二极管11、隔离二极管22、放电开关3、蓄电池组4、充电切换开关5、隔离二极管36、采样电阻7和充电开关8；

所述隔离二极管11一端连接低压母线，一端连接隔离二极管22和充电切换开关5的2端口；

所述隔离二极管22一端连接隔离二极管11和充电切换开关5的2端口，一端连接放电开关3的3端口；

所述放电开关3一端连接蓄电池组4正端，一端连接隔离二极管22，还有一端连接采样电阻7和充电开关8的D端；

所述蓄电池组4正端连接放电开关3的1端口和充电开关8的S端，负端连接低压母线-，一端连接隔离二极管22，还有一端连接采样电阻7和充电开关8的D端；

所述充电切换开关5一端连接低压母线+，一端连接隔离二极管22和隔离二极管11，还有一端连接隔离二极管36；

所述隔离二极管33一端连接充电切换开关5的3端口，一端连接采样电阻7；

所述采样电阻7一端连接隔离二极管33，一端连接充电开关8的S端和放电开关3的2端口；

所述充电开关8一端连接蓄电池组4正端，一端连接采样电阻7和放电开关3的2端口。

上述一种航天高可靠充放电电路，其中，所述隔离二极管11包含6个功率二极管，当某一个二极管开路时，电流从其他5个二极管通过，不影响其放电功能；当某一个二极管短路时，由于隔离二极管22的存在，依旧能够限制电流的流向。

上述一种航天高可靠充放电电路，其中，所述隔离二极管22包含10个功率二极管，当某一个二极管开路时，电流从其他9个二极管通过，不影响其放电功能；当某一个二极管短路时，由于充电切换开关5可以切换至充电状态，依旧不影响放电通路的单向导通性。