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[发明专利]一种新型空间卫星电源系统复合母线拓扑架构-CN202110916290.4在审
发明人：陈海涛;黄军;丁帅;刘绘莹;徐刚;杨梓威;王磊;王雨琛;甘雨朋 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： H02J1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型空间卫星电源系统复合母线拓扑架构设计，具体为针对空间卫星设计的电源系统拓扑架构。本发明新型电源系统拓扑架构采用复合母线体制，即不调节母线+全调节母线。不调节母线具有较大的变换范围和极低的输出阻抗，满足大功率载荷加减载频繁、脉冲等供电需求；全调节母线具有高输出品质，满足综合电子、热控等平台载荷高质量供电需求。
一种新型空间卫星电源系统复合母线拓扑架构

[发明专利]供电分离连锁保护及软切换装置和方法-CN201810801560.5有效
发明人：高科;彭方涛;郑磊;瞿炜烨;陈海涛;刘绘莹;董宇;张婷婷;吴志渊;陶卫 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2018-07-20 - 公布日： 2021-06-04 - 主分类号： H02J9/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种供电分离连锁保护及软切换装置和方法，本发明的飞行器电源分系统组合体供电分离连锁保护及软切换装置和方法，所述的保护装置有飞行器组合体两体之间的分离脱插，连接分离连锁保护判断电路与分离脱插的分离信号线，分离连锁保护电路供电开关，线性稳压器，软启动上电MOSFET，以及飞行器两体各自的放电开关，利用分离连锁保护判断电路和驱动电路实现飞行器组合体意外分离时对母线供电的保护及供电电源的软切换功能。在控制方法中，严格遵守发射前接通一次电源供电开关和分离连锁保护电路供电开关，分离连锁保护后接通二次电源开关。
供电分离连锁保护切换装置方法

[发明专利]一种开放式架构高集成MPPT标准化模块-CN201711130892.7有效
发明人： 刘绘莹;刘勇;何小斌;刘世超;靳洋;陈海涛 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2017-11-15 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： B64G1/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种开放式架构高集成MPPT标准化模块，其包括多个MPPT标准化子模块；每个MPPT标准化子模块包括一个DC/DC电路，一个隔离二极管、一个保护二极管以及一个正输入端口、一个负输入端口、一个正输出端口和一个负输出端口。本发明所提供的MPPT标准化模块拓扑具有开放性，可通过MPPT标准化子模块的输入、输出端口不同的连接实现输入并联和输出串联、并联或串并联等形式，灵活实现输出电压提升、输出功率扩展，适应了微纳卫星多任务下快速组装、灵活扩展的需求；通过输入并联+输出串联、并联或串并联的方式解决了传统的输入太阳电池串联数过多而带来的一致性问题，提升了MPPT的跟踪精度，提升了太阳电池阵能量的利用率。
一种开放式架构集成 mppt 标准化模块

[发明专利]空间蓄电池多阶恒流脉冲充电控制电路及其控制方法-CN201711013677.9有效
发明人：刘世超;靳洋;刘绘莹;李阳;董宝磊 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2017-10-25 - 公布日： 2020-08-11 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明公开一种空间蓄电池多阶恒流脉冲充电控制电路及其控制方法，该电路包含电压基准选通器、电流发生器、电压调节环路、电流基准选通器和电流调节环路，电流发生器设有恒流充电表、脉冲放电表、计数器和触发器；选通信号从电压基准选通器和电流基准选通器选出多阶电压基准和多阶电流基准；通过恒流充电表得到多阶恒流充电电流基准；通过脉冲放电表得到多阶脉冲放电电流基准；电压调节环路将多阶电压基准与蓄电池状态参数进行积分运算后，通过触发器对恒流充电和脉冲放电切换控制；电流调节环路将分流路径电流与多阶电流基准进行积分运算后，控制分流开关管状态。本发明可实现蓄电池多阶恒流脉冲充电、多阶恒流充电和脉冲放电电流精确控制。
空间蓄电池多阶恒流脉冲充电控制电路及其控制方法

[发明专利]适用于LEO卫星的能源系统及其控制方法-CN201711013637.4有效
发明人： 刘绘莹;何小斌;刘世超;靳洋;李阳;董宝磊 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2017-10-25 - 公布日： 2020-08-07 - 主分类号： H02J7/35 文献下载
摘要：一种适用于LEO卫星的能源系统及其控制方法，包含太阳电池阵、MPPT电路单元、蓄电池组、电容阵、卫星平台负载和遥测遥控单元；其中，MPPT电路单元采用三个并联的DC‑DC转换模块对太阳电池阵按照三冗余热备份方式进行峰值功率跟踪，MPPT电路单元采用多数表决控制电路进行闭环控制，每一个控制电路根据太阳电池阵模块的输出电压信号和输出电流信号以及蓄电池组的电压信号和电流信号，生成驱动信号对与其对应的MPPT电路进行闭环控制，以实现对太阳电池阵模块的最大功率跟踪以及对蓄电池组的充电管理。本发明的太阳电池阵利用率高、可靠性高、系统开销小。
适用于 leo 卫星能源系统及其控制方法

[发明专利]空间新型核电源系统及其分时多形式功率管理策略-CN201711013678.3有效
发明人：刘世超;靳洋;刘绘莹;李阳;何小斌 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2017-10-25 - 公布日： 2020-06-16 - 主分类号： H02J7/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种空间新型核电源系统及其分时多形式功率管理策略，该空间核电源系统架构包含核反应堆、热电转换系统、蓄电池组、寄生负载；核反应堆产生热能，热电转换系统将热能转换为电能，通过对蓄电池组充电或放电以及寄生负载耗散控制进行电能调控。从对负载动态变化的响应时间和调节功率大小两个角度，该功率管理策略包含蓄电池组充放电、寄生负载耗散、工质流量调节和控制棒控制等四个功率调节阶段。本发明可实现空间核电源系统输出“小”和“大”功率调节及“瞬时”和“长时”负载响应控制，满足负载对空间核电源系统响应时间的要求。
空间新型核电系统及其分时形式功率管理策略

[发明专利]一种用于空间电源系统的分离采集模块-CN201810307501.2有效
发明人：陈海涛;赵旺彬;黄军;刘绘莹;张建琴;陈杰;吴春瑜 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2018-04-08 - 公布日： 2020-01-31 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于空间电源系统的分离采集模块，包含：多通道开关矩阵、数模分离单元、AD转换单元和中央处理单元；中央处理单元用于控制多通道开关矩阵对多通道模拟量信号进行分时选通，进而实现对多通道模拟信号分离的分时采集；数模分离单元用于将中央处理单元的数字量和模拟量的信号地与空间电源系统的功率地分离；AD转换单元用于将选通的空间电源系统的多通道模拟量信号转换为中央处理单元能够处理的数字信号并向中央处理单元传输；中央处理单元对接收到的数字信号进行处理。本发明能够有效提高空间电源系统运行可靠性的优点。
空间电源系统矩阵多通道模拟量多通道开关采集模块分离单元数字信号数模多通道模拟信号运行可靠性分时采集分时选通信号转换模拟量数字量信号地选通传输

[发明专利]小电流单体均衡执行电路-CN201910425619.X在审
发明人：徐伟;卫芬;尤梅;刘咏晖;刘绘莹;何娇娇;景延峰;王印曦;王新征 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2019-05-21 - 公布日： 2019-09-27 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种小电流单体均衡执行电路，本发明的小电流单体均衡执行电路，其一端与蓄电池组单体m的正、负线相连，一端与单体均衡指令相连。所述小电流单体均衡执行电路包括NPN三极管Q1、Q3；PNP三极管Q2；功率耗散电阻R1；电阻R2、R3、R4、R5、R6。本发明一方面实现了通过单一通道进行均衡控制的目的，另一方面通过主执行电路三极管Q1与辅助执行电路三极管Q2，实现均衡指令处于高电平时，只需提供不超过1mA驱动电流，即可达到驱动该均衡执行电路的目的。本发明的电路装配及工艺流程简单，器件选型均为常规元器件，易于工程实现。
均衡小电流电路电阻指令电路三极管主执行电路单一通道电路装配工程实现功率耗散均衡控制器件选型驱动电流蓄电池组工艺流程三极管元器件负线高电驱动

[发明专利]一种适用于多母线电压可扩展微纳卫星电源控制器及方法-CN201910502138.4在审
发明人：陈海涛;黄军;赵旺彬;刘绘莹;周罗增;何小斌;刘世超;杨瑰婷;杨丞;王霄 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2019-06-11 - 公布日： 2019-09-10 - 主分类号： H02J1/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于多母线电压可扩展微纳卫星电源控制器，包含一个功率调节模块或者相互并联的多个功率调节模块，用以输出设定大小的负载功率；每个所述功率调节模块包含若干个相互并联的功率输出单元，每个所述功率输出单元包含一条太阳电池DC/DC电路或者相互串联的多条太阳电池DC/DC电路，每条太阳电池DC/DC电路中设置有一太阳电池单元以及与太阳电池单元相连的DC/DC电路，所述DC/DC电路连接一MPPT控制模块，MPPT控制模块用于控制对应的DC/DC电路工作于MPPT模式。其优点是：本发明的适用于多母线电压可扩展微纳卫星电源控制器，通过并联+串联的方式来实现输出电压提升输出功率扩展，解决了输入太阳电池串联数过多而带来的一致性问题，是一种母线功率扩展可行途径。
功率调节模块电源控制器母线电压微纳卫星可扩展并联串联功率输出单元太阳电池单元输出电压提升一致性问题负载功率功率扩展可行途径输出功率输出设定母线

[发明专利]一种蓄电池组故障容错系统-CN201810319309.5在审
发明人：赵旺彬;陈海涛;黄军;刘绘莹;何小斌;张建琴;吴春瑜 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2018-04-11 - 公布日： 2018-09-14 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明提供一种蓄电池组故障容错系统，其特征在于，包括蓄电池组和By‑pass旁路；所述蓄电池组根据需要分为n组，每组蓄电池配置一个By‑pass旁路；当任一蓄电池出现故障时，启动该蓄电池所在组对应的By‑pass旁路，将该组蓄电池组剔除。本发明提供的蓄电池组故障容错系统根据电源系统原理和特殊架构，对系统关键单机和关键电路以及外部关键接口特点进行梳理分析，针对薄弱环节制定相应的冗余和重构方案，对充放电单元备份设计、均衡分流单元防短路设计、长串蓄电池组By‑pass旁路设计进行了考虑，极大的确保了空间领域中电源系统的整体可靠性，满足了应用要求。
蓄电池组旁路故障容错蓄电池电源系统组蓄电池充放电单元整体可靠性薄弱环节备份设计分流单元关键电路关键接口空间领域应用要求冗余防短路重构单机剔除架构均衡梳理外部配置分析制定

[发明专利]高压锂离子蓄电池均衡电路、均衡方法及蓄电池-CN201810319353.6在审
发明人：赵旺彬;陈海涛;黄军;刘绘莹;吴春瑜;李开宇 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2018-04-11 - 公布日： 2018-09-14 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种高压锂离子蓄电池均衡电路，其特征在于：包括若干个高压锂离子蓄电池组，每组所述高压锂离子蓄电池组包含若干个高压锂离子蓄电池单体；以及与所述高压锂离子蓄电池单体个数相同的反激变压器，每个所述反激变压器的原边连接至一个所述高压锂离子蓄电池单体，每个所述反激变压器的副边连接至与原边连接的所述高压锂离子蓄电池单体所组成的高压锂离子蓄电池组；所述反激变压器用于向所述高压锂离子蓄电池单体或所述高压锂离子蓄电池组充电；与相邻每组所述高压锂离子蓄电池组连接的所述反激变压器交错并联；每个所述反激变压器的原边上串联有原边开关电路，每个所述反激变压器的副边串联有副边开关电路。
锂离子蓄电池反激变压器锂离子蓄电池组原边均衡电路开关电路副边蓄电池副边串联交错并联充电串联均衡

[发明专利]多源融合功率变换拓扑电路及其变换拓扑方法-CN201710719704.8在审
发明人：靳洋;刘世超;刘绘莹;李阳;董宝磊;朱春晓;何小斌 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2017-08-21 - 公布日： 2018-01-12 - 主分类号： H02M1/10 文献下载
摘要：一种多源融合功率变换拓扑电路及其变换拓扑方法，当输入为交流电源，将第一转换开关S1连接至交流源VAC，将第二转换开关S2连接至第二MOS管Q2的漏极，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4组成半桥同步整流电路；当输入为直流电源，将第一转换开关S1连接至直流源VDC，将第二转换开关S2连接至第一储能电感L1的输入端，第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第一功率二极管D5和第二功率二极管D6组成交错并联Boost电路。本发明集成交流变换和直流变换功能，基于交错并联Boost拓扑电路，通过对开关管Q3和开关管Q4的功能复用，与开关管Q1和开关管Q2共同实现半桥同步整流，既满足以核电源为代表的交流源功率变换需求，又适用于以太阳电池为代表的直流能源系统。
融合功率变换拓扑电路及其方法

[发明专利]锂离子蓄电池组单体电池电压采样装置、系统及其方法-CN201410556279.1有效
发明人：王新征;张俊亭;郑磊;卫芬;丁一宁;刘绘莹 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2014-10-20 - 公布日： 2017-11-21 - 主分类号： G01R31/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子蓄电池组单体电池的电压采样装置，包含采样开关；均衡电阻；采样电路；采样开关的一端连接单体电池的正极，其另一端通过均衡电阻连接至单体电池的负极；采样电路与所述均衡电阻并联；采样电路包含，第一等倍分压电路、第二等倍分压电路、差分放大电路及稳压二极管；其中第一等倍分压电路的输入端通过采样开关连接至单体电池的正极，输出端连接至差分放大电路的正向输入端；第二等倍分压电路的输入端连接至单体电池的负极，输出端连接至差分放大电路的负向输入端；差分放大电路的输出端与稳压二极管的阴极连接，作为采样电路的输出端；稳压二极管的阳极接地。本发明采样电路结构简单，采样电压精度高，工程实现简单。
锂离子蓄电池单体电池电压采样装置系统及其方法

[发明专利]太阳电池阵最大功率跟踪硬件电路-CN201610251206.0在审
发明人： 刘绘莹;何小斌;蓝建宇;董宇;陈杰;刘勇 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2016-04-21 - 公布日： 2016-08-17 - 主分类号： G05F1/67 文献下载
摘要：一种太阳电池阵最大功率跟踪硬件电路，包含电性连接太阳阵输出电压VSA和太阳阵输出电流ISA的差分模块，电性连接差分模块的分压模块，电性连接分压模块的开关储能模块，电性连接开关储能模块的电压比较模块，置位复位模块，电性连接开关储能模块、电压比较模块和置位复位模块的逻辑选择模块，以及电性连接置位复位模块和逻辑选择模块的滤波模块。本发明基于太阳阵输出特性曲线内在特性，交错地扰动电压和电流，可简单快速高效地实现最大功率跟踪，算法与功率没有直接关系，没有乘除法运算，用硬件电路容易实现，而且扰动连续，具有更好的可靠性，提高了MPPT算法控制信号抗辐照特性，具有自主性和高精度，能快速准确的追踪到最大功率点，适应空间应用需求。
太阳电池最大功率跟踪硬件电路

[发明专利]一种带宽固定的滞环比较电路-CN201510820663.2在审
发明人：王新征;卫芬;宋楠;张婷婷;刘绘莹;戴永亮 -专利权人：上海空间电源研究所
申请日： 2015-11-24 - 公布日： 2016-03-30 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：一种带宽固定的滞环比较电路，不论基准电压Vref如何变化，带宽上限Va与基准电压Vref之间的压差始终固定为VH，带宽下限Vb与基准电压Vref之间的压差也始终固定为VL，且带宽宽度始终为VH-VL，当Vn>Va时，输出电平Vo为高电平，可触发开启均衡电路，当Vn<Vb时，输出电平Vo为低电平，可触发停止均衡电路。本发明实现输入电压Vn在参与滞环控制后的电压始终比基准电压Vref高，电路原理简单，流程清楚，易于工程实现。
一种带宽固定比较电路

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