CN104269915B - 多太阳阵统一调节控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多太阳阵统一调节控制方法,通过采用统一母线主误差放大器(MEA)与统一蓄电池组误差放大器(BEA)控制技术,根据太阳电池阵的数量及类别进行合理分域,保证各太阳电池阵对应的调节电路正常工作,对多路分阵式母线分流太阳阵、多路S4R调节式太阳阵、多路分阵式蓄电池组太阳阵实现集中调节,该技术提高了母线控制精度及动态性能,同时保证了高的太阳阵利用率。本发明的电路拓扑简单易懂,工程实现容易,对卫星用太阳阵调节技术具有重要的工程应用价值。

Description

多太阳阵统一调节控制方法
技术领域
本发明属于太阳阵调节控制技术领域,尤其涉及一种多太阳阵统一调节控制方法。
背景技术
一般卫星上,太阳阵调节采用单一的调节方式,主要是分阵式调节方式、S3R调节方式、S4R调节方式等。分阵式调节方式电路结构简单、热耗低、重量小,但太阳阵利用率不高;S3R调节方式电路结构复杂,对太阳同步轨道航天器其充电电压受到很大的限制;S4R调节方式电路结构较S3R调节方式简单,并克服了S3R技术中充电控制器直接连接在母线上所带来功率损耗过大和质量过高的缺点,同时太阳阵利用率高,但其电路结构相对分阵式调节方式复杂。综上,现有的太阳阵单一调节方式各有优缺点。
例如CN102332817A公布了一种太阳能阵列顺序分流调节器,该调节器包括:输出电容阵、大电流分流器、小电流分流器、主误差放大器以及母线调节运算单元;其中,通过增加母线调节运算单元对小电流阵列分流器采用Delta Sigma控制方式,达到减少分流器开关损耗,实现提高太阳阵利用率的目的。但该调节方式仅是分阵式调节方式的一种实例,对于为蓄电池组进行充电的太阳阵的调节方式也未做陈述。
发明内容
本发明的目的是提供一种多太阳阵统一调节控制方法,其工程实现简单,对太阳阵的综合利用率高,稳定性好。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是提供一种多太阳阵统一调节控制方法,其中设置按照功能分类的多个太阳电池阵,以及与太阳电池阵的数量及类别相匹配的多个调节电路;太阳电池阵的类别,包含:分阵式母线分流太阳阵、S4R调节式太阳阵、分阵式蓄电池组太阳阵;
其中,至少设置有S4R调节式太阳阵;与所述S4R调节式太阳阵一起,还设置有分阵式母线分流太阳阵,或者还设置有分阵式蓄电池组太阳阵,或者还同时设置有所述分阵式母线分流太阳阵及分阵式蓄电池组太阳阵;
与所述S4R调节式太阳阵对应的S4R调节电路,其控制信号由母线主误差放大器对应的MEA分域电路,和蓄电池组误差放大器对应的BEA分域电路共同提供;
与所述分阵式母线分流太阳阵对应的分阵式母线调节电路,其控制信号由所述母线主误差放大器对应的MEA分域电路单独提供;
与所述分阵式蓄电池组太阳阵对应的分阵式蓄电池组调节电路,其控制信号由所述蓄电池组误差放大器对应的BEA分域电路单独提供;
来自全调节母线的反馈信号,经由所述母线主误差放大器及MEA分域电路处理后,通过相应的S4R调节电路或分阵式母线调节电路分别作用于所述全调节母线,来对相应的太阳电池阵进行调节;
来自蓄电池组的反馈信号,经由所述蓄电池组误差放大器及BEA分域电路处理后,通过相应的S4R调节电路或分阵式蓄电池组调节电路分别作用于所述蓄电池组,来对相应的太阳电池阵进行调节。
例如,母线主误差放大器根据分阵式母线分流太阳阵和S4R调节式太阳阵的路数,进行合理分域,保证各对应调节电路正常工作;蓄电池组误差放大器根据S4R调节太阳阵的路数,进行合理分域,保证其各对应调节电路正常工作。在母线轻载及蓄电池组充满的情况下,某一路分阵式母线分流太阳阵及某一路分阵式蓄电池组太阳阵对应的调节电路处于调节状态,其余各太阳阵对应的调节电路,尤其是S4R调节式太阳阵对应的调节电路处于分流状态。
又例如,太阳阵按功能可以分成任意组合的两部分,包括分阵式母线分流太阳阵、S4R调节式太阳阵,及S4R调节式太阳阵、分阵式蓄电池组太阳阵。相应的调节电路对应分阵式母线调节电路、S4R调节电路;S4R调节电路、分阵式蓄电池组调节电路。
与现有技术相比,本发明提供的多太阳阵统一调节控制方法,其优点在于:本发明中集分阵式调节技术与S4R调节技术于一体,通过采用统一母线主误差放大器(MEA)与统一蓄电池组误差放大器(BEA)控制技术,将多路分阵式母线分流太阳阵、多路S4R调节式太阳阵、多路分阵式蓄电池组充电分流太阳阵进行集中调节,该技术提高了母线控制精度及动态性能,同时保证了高的太阳阵利用率。电路拓扑简单易懂,工程实现容易,对卫星用太阳阵调节技术具有重要的工程应用价值。
附图说明
本发明的多太阳阵统一调节控制方法由以下实施例及附图给出。
图1是本发明实施例提供的多太阳阵统一调节控制方法的结构框图。
图2a、图2b是本发明实施例提供的另外两种多太阳阵统一调节控制方法的结构框图。
图3a、图3b、图3c是本发明中MEA分域电路及BEA分域电路实现的电路原理图。
图4是本发明实施例中MEA及BEA分域图。
图5a、图5b是本发明实施例中母线加载及减载16A时母线的响应曲线图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的多太阳阵统一调节控制方法进一步细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一
如图1所示,共有10路太阳电池阵,按功能分成三类,包含:2路分阵式母线分流太阳阵、4路S4R调节式太阳阵、4路分阵式蓄电池组太阳阵;与这些不同功能的太阳阵分别对应,设有:2路分阵式母线调节电路、4路S4R调节电路、4路分阵式蓄电池组调节电路。
由全调节母线获得的反馈信号,引入至母线主误差放大器MEA处理得到母线误差放大信号(以下称为MEA信号),通过与MEA相应的分域电路(以下简称MEA分域电路)后,分别进入分阵式母线调节电路、S4R调节电路并作用于所述全调节母线,来对这些调节电路各自对应的太阳阵进行调节。
由蓄电池组获得的另一反馈信号,引入至蓄电池组误差放大器BEA处理得到蓄电池误差放大信号(以下称为BEA信号),通过与BEA相应的分域电路(以下简称BEA分域电路)后,分别进入S4R调节电路、分阵式蓄电池组调节电路并作用于所述蓄电池组,来对这些调节电路各自对应的太阳阵进行调节。
实施例二
如图2a、图2b所示的控制框图是图1所示框图的特例,针对不同的应用环境(例如考虑全调节母线负载大小,蓄电池组放电深度、容量大小等),对图1的结构进行调整,例如将分阵式母线分流太阳阵或分阵式蓄电池组太阳阵及其对应的调节电路去除。具体分析如下:
如图2a所示,共有8路太阳阵,按功能分成两类,包含:4路S4R调节式太阳阵、4路分阵式蓄电池组太阳阵;与之对应分别设有:4路S4R调节电路、4路分阵式蓄电池组调节电路。其中,由全调节母线获得的反馈信号,引入至母线主误差放大器MEA处理得到MEA信号,通过MEA分域电路后只进入到S4R调节电路并作用于所述全调节母线,来对相应的太阳阵进行调节。由蓄电池组获得的反馈信号的整体处理过程,与上述实施例一中的相应过程基本一致。
如图2b所示,共有6路太阳电池阵,按功能分成两类,包含:2路分阵式母线分流太阳阵、4路S4R调节式太阳阵;与之对应分别设有:2路分阵式母线调节电路、4路S4R调节电路。其中,由蓄电池组获得的反馈信号,引入至蓄电池组误差放大器BEA处理得到BEA信号,通过BEA分域电路后,只进入S4R调节电路并作用于所述蓄电池组,来对相应的太阳阵进行调节。由全调节母线获得的反馈信号的整体处理过程,与上述实施例一中的相应过程基本一致。
图2b的示例中,母线主误差放大器MEA根据分阵式母线分流太阳阵和S4R调节式太阳阵的路数,进行合理分域,保证各对应调节电路正常工作;蓄电池组误差放大器BEA根据S4R调节太阳阵的路数,进行合理分域,保证其各对应调节电路正常工作。在母线轻载及蓄电池组充满的情况下,可以使某一路分阵式母线分流太阳阵及某一路分阵式蓄电池组太阳阵对应的调节电路处于调节状态,而使其余各太阳阵对应的调节电路,尤其是S4R调节式太阳阵对应的调节电路处于分流状态。
上述实施例一或实施例二中,所设连接母线主误差放大器MEA或连接蓄电池组误差放大器BEA的各分域电路的目的是,跟随负载或充电电流的变化自主对不同太阳阵进行调整。分域电路可以依据差分电路来实现。分域电路的输出信号可以是电平信号,亦可以是脉宽信号。例如,高电平信号代表对太阳阵进行分流,使太阳阵处于分流状态;低电平信号代表对太阳阵进行全供电,使太阳阵处于全供电状态。例如,脉宽信号代表对太阳阵进行调节,使太阳阵处于调节状态。产生的脉宽信号通过驱动电路功率放大后即可驱动太阳阵进行调整。具体请参见图3a~图3c及实施例三中的描述。
所述的分流状态,是指太阳阵对应调节电路中的MOS管处于导通的状态;所述的调节状态,是指太阳阵对应调节电路中的MOS管处于时而导通时而断开的状态。在分流状态下,调节电路输出常值电平信号,控制对应太阳阵输出直接对地分流;在调节状态下,调节电路输出脉动电平信号,以一定占空比控制对应太阳阵输出电流至全调节母线或者蓄电池组或者对地分流。该占空比的大小由全调节母线或蓄电池组所需功率而定。
实施例三
实施例3-1)
针对分阵式母线分流太阳阵来说, MEA分域电路的原理如图3a所示。在第一母线分阵1中,分域基准电压Vm1由电阻R01及电阻R02分压得到。电阻R3、R4、R5、R6及运算放大器U01组成差分放大电路,调节放大倍数使R3/R4=R5/R6=β。MEA信号经由电阻R3连接至运算放大器U01的正极端;分域基准电压Vm1经由电阻R5连接至运算放大器U01的负极端,还经由电阻R5、R6连接至运算放大器U01的输出端。运算放大器U01的输出端还通过电阻R7连接至比较器U02 的负极端,比较器U02的正极端输入有锯齿波,该锯齿波的上、下限电压值为VH,VL。
当MEA信号的值小于(Vm1+VL/β)时,运算放大器U01的输出值小于VL,进而比较器U02输出高电平,通过与比较器U02输出端连接的驱动电路将MOS管Q1导通,使第一母线分阵1处于分流状态;
当MEA信号的值在(Vm1+VL/β)与(Vm1+VH/β)之间时,所述运算放大器U01的输出值在VL与VH之间,进而所述比较器U02输出脉宽信号,通过驱动电路将MOS管Q1导通或关断,使第一母线分阵1处于调节状态;
当MEA信号的值大于(Vm1+VH/β)时,所述比较器U02输出低电平,通过驱动电路将MOS管Q1关断,使第一母线分阵1处于全供电状态。
第二母线分阵2中由若干电阻及运算放大器U11构成的差分放大电路、比较器U12、驱动电路、MOS管Q2的连接关系,与第一母线分阵1中的对应器件类似,不再赘述。其中,MEA信号通过相应电阻输送至运算放大器U11的正极端,分域基准电压Vm2通过相应电阻输送至运算放大器U11的负极端和输出端;而分域基准电压Vm2由电阻R21及电阻R22分压得到。
当MEA信号的值小于(Vm2+VL/β)时,运算放大器U11的输出值小于VL,进而比较器U12输出高电平,通过驱动电路将MOS管Q2导通,使第二母线分阵2处于分流状态;
当MEA信号的值在(Vm2+VL/β)与(Vm2+VH/β)之间时,所述运算放大器U11的输出在VL与VH之间,进而所述比较器U12输出脉宽信号,通过驱动电路将MOS管导通或关断,使第二母线分阵2处于调节状态;
当MEA信号的值大于(Vm2+VH/β)时,所述比较器U12输出低电平,通过驱动电路将MOS管Q2关断,使第二母线分阵2处于全供电状态。
为了保证对应上述第一母线分阵1和第二母线分阵2的两路分阵式母线分流太阳阵能够互不干扰影响,分域基准电压Vm2大于Vm1的数值至少为(VH-VL)/β。
实施例3-2)
针对S4R调节式太阳电池阵来说,MEA分域电路的原理及BEA分域电路的原理,如图3b所示。MEA分域电路的放大倍数仍为β,每一路MEA的分域基准电压为Vm3、Vm4、Vm5、Vm6;BEA分域电路的放大倍数为Rb3/Rb4=Rb5/Rb6=α,每一路BEA分域基准电压为Vb1、Vb2、Vb3、Vb4。
以其中的一个S4R调节式太阳阵S4R-1为例,MEA分域电路和BEA分域电路各自包含输入端通过若干电阻分别连接相应分域基准电压(Vm3或Vb1)和相应误差放大信号(MEA信号或BEA信号)的运算放大器(U31或Ub11),输入端分别连接运算放大器和锯齿波的比较器(U32或Ub12);MEA分域电路和BEA分域电路各自的比较器的输出端连接至同一个逻辑电路;由该逻辑电路控制MOS管M1,再由连接至该逻辑电路的驱动电路控制MOS管Q3,进而作用于全调节母线或蓄电池组,对相应的太阳阵进行调节。
对于太阳阵S4R-1,当MEA信号的值小于(Vm3+VL/β)时,运算放大器U31输出值小于锯齿波的下限电压值VL,进而比较器U32输出高电平:
此时,若BEA信号的值小于(Vb1+VL/α),运算放大器Ub11输出值小于VL,进而比较器Ub12输出低电平,通过逻辑电路及驱动电路后,MOS管Q3截止,MOS管M1导通,使太阳阵S4R-1处于全供电状态,将所有功率提供给蓄电池组;
若BEA信号的值介于(Vb1+VL/α)与(Vb1+VH/α)之间,所述比较器Ub12输出脉宽信号,通过逻辑电路及驱动电路后,所述MOS管Q3截止而MOS管M1导通,或者所述MOS管Q3导通而MOS管M1截止,使太阳阵S4R-1处于调节状态;
若BEA信号的值大于(Vb1+VH/α),所述比较器Ub12输出高电平,通过逻辑电路及驱动电路后,所述MOS管Q3导通,所述MOS管M1截止,使太阳阵S4R-1处于分流状态。
当MEA信号的值介于(Vm3+VL/β)与(Vm3+VH/β)之间时,运算放大器U31输出值介于VL与VH,进而比较器U32输出脉宽电平信号Vmea:
此时,若BEA信号的值小于(Vb1+VL/α),运算放大器Ub11输出值小于VL,进而比较器Ub12输出低电平,通过逻辑电路及驱动电路后,所述MOS管Q3截止,所述MOS管M1时而导通、时而截止,使太阳阵S4R-1处于全供电状态,将功率一部分提供给全调节母线,一部分提供给蓄电池组;
若BEA信号的值介于(Vb1+VL/α)与(Vb1+VH/α)之间,所述比较器Ub12输出脉宽信号Vbea,通过逻辑电路及驱动电路后,若Vmea与Vbea的占空比大于1,则所述MOS管Q3截止,所述MOS管M1时而导通、时而截止,使太阳阵S4R-1处于全供电状态,将功率一部分提供给全调节母线,一部分提供给蓄电池组;若占空比小于1,则使太阳阵S4R-1处于调节状态;
若BEA信号的值大于(Vb1+VH/α),所述比较器Ub12输出高电平,通过逻辑电路及驱动电路后,所述MOS管M1截止,所述MOS管Q3时而导通,时而截止,使太阳阵S4R-1处于调节状态。
当MEA信号的值大于(Vm3+VH/β)时,运算放大器U31输出值大于VH,进而比较器U32输出低电平,此时不管BEA信号为何值,通过逻辑电路及驱动电路后,所述MOS管M1截止,所述MOS管Q3截止,使太阳阵S4R-1处于全供电状态,将功率全部提供给全调节母线。
对应其他三组S4R调节式太阳阵的分域电路结构及处理过程与太阳阵S4R-1中类似,不再赘述。为保证这四路S4R式太阳阵能够互不干扰影响,所述分域基准电压Vm4大于Vm3的数值至少为(VH-VL)/β、所述分域基准电压Vm5大于Vm4的数值至少为(VH-VL)/β,所述分域基准电压Vm6大于Vm5的数值至少为(VH-VL)/β;所述分域基准电压Vb4大于Vb3的数值至少为(VH-VL)/α,所述分域基准电压Vb3大于Vb2的数值至少为(VH-VL)/α,所述分域基准电压Vb2大于Vb1的数值至少为(VH-VL)/α。
实施例3-3)
针对分阵式蓄电池组太阳阵来说,BEA分域电路原理如图3c所示。BEA分域电路的放大倍数仍为α,每一路BEA分域基准电压为Vb5、Vb6、Vb7、Vb8。
以其中的第一蓄电池组分阵7为例,BEA分域电路包含输入端通过若干电阻分别连接相应分域基准电压Vb5和误差放大信号BEA信号的运算放大器Ub51,输入端分别连接运算放大器Ub51和锯齿波的比较器Ub52;比较器Ub52的输出端通过连接驱动电路来控制MOS管Q7,进而作用于蓄电池组,对相应的太阳阵进行调节。
当BEA信号的值大于(Vb5+VH/α)时,运算放大器Ub51输出的值大于锯齿波的上限电压值VH,进而比较器U02输出高电平,通过驱动电路将MOS管Q7导通,使第一蓄电池组分阵7处于分流状态;
当BEA的值在(Vb5+VL/α)与(Vb5+VH/α)之间时,所述U51的输出在VL与VH之间,进而所述比较器U52输出脉宽信号,通过驱动电路将MOS管Q7导通或关断,使第一蓄电池组分阵7处于调节状态;
当BEA的值小于(Vb5+VL/α)时,所述比较器U52输出低电平,通过驱动电路将MOS管Q7关断,使第一蓄电池组分阵7处于全供电状态。
对应其他三组分阵式蓄电池组太阳阵8、9、10的分域电路结构及其处理过程与第一蓄电池组分阵7中类似,不再赘述。为保证这四路分阵式蓄电池组太阳阵能够互不干扰影响,所述分域基准电压Vb8大于Vb7的数值至少为(VH-VL)/α,所述分域基准电压Vb7大于Vb6的数值至少为(VH-VL)/α,所述分域基准电压Vb6大于Vb5的数值至少为(VH-VL)/α。
结合图1所示 ,MEA分域基准电压为Vm1、Vm2、Vm3、Vm4、Vm5、Vm6,BEA分域基准电压为Vb1、Vb2、Vb3、Vb4、Vb5、Vb6、Vb7、Vb8。为保证所述10路太阳阵能够互不干扰影响工作,所述分域基准电压Vm6大于Vm5、Vm5大于Vm4、Vm4大于Vm3、Vm3大于Vm2、Vm2大于Vm1的数值,应当分别至少为(VH-VL)/β;
所述BEA分域基准电压Vb8大于Vb7、Vb7大于Vb6、Vb6大于Vb5、Vb5大于Vb4、Vb4大于Vb3、Vb3大于Vb2、Vb2大于Vb1的数值,应当分别至少为(VH-VL)/α。
实施例四
如图4的分域图所示,一方面母线采用MEA控制方式,实现母线电压的无差调节,大大提高母线电压的控制精度,并且减少了控制电路数量。另一方面,设计蓄电池组采用BEA控制,为了保证电路稳定性,同时保证各个太阳阵调节电路能够互不干扰影响,需要对误差放大器MEA及BEA之间进行合理匹配(即,实施例3中所示分域基准电压Vm1~Vm6及Vb1~Vb8的分配),以保证各个电路功能独立,将S4R充电控制和分阵式控制这两种控制电路有机结合起来,实现统一控制。
从图4中可以看出MEA信号在分阵式母线调节电路的电位比在S4R调节电路中低,而BEA信号在分阵式蓄电池组调节电路的电位比在S4R调节电路中高。在母线负载轻时,MEA信号处于低电位,随着母线负载的增大,MEA信号逐渐增大;蓄电池组处于全充电状态时,BEA信号处于低电位,随着充电电流的减小,BEA信号逐渐增大,当蓄电池组充满时,BEA处于高电位。
实施例五
从图5a中可以看出下方的曲线2是母线负载电流,每格代表5A;上方的曲线1是母线电压曲线,每格代表1V,曲线1正相偏置29.5V。曲线2正相跃变16A表示母线负载加载16A,此时曲线1表征的母线电压恢复时间为0.8ms,引起的扰动电压为400mV。
从图5b中可以看出下方的曲线2是母线负载电流,每格代表5A;曲线1是母线电压曲线,每格代表1V,曲线1正相偏置29.9V。在曲线2负相跃变16A表示母线负载减载16A,此时曲线1表征的母线电压恢复时间为1.36ms,引起的扰动电压为560mV。可见,采用本发明的控制方法后,系统的响应速度快,跃变幅度小。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种多太阳阵统一调节控制方法,其特征在于,
设置按照功能分类的多个太阳电池阵,以及与太阳电池阵的数量及类别相匹配的多个调节电路;太阳电池阵的类别,包含:分阵式母线分流太阳阵、S4R调节式太阳阵、分阵式蓄电池组太阳阵;
其中,至少设置有S4R调节式太阳阵;与所述S4R调节式太阳阵一起,还设置有分阵式母线分流太阳阵,或者还设置有分阵式蓄电池组太阳阵,或者还同时设置有所述分阵式母线分流太阳阵及分阵式蓄电池组太阳阵;
与所述S4R调节式太阳阵对应的S4R调节电路,其控制信号由母线主误差放大器对应的MEA分域电路,和蓄电池组误差放大器对应的BEA分域电路共同提供;
与所述分阵式母线分流太阳阵对应的分阵式母线调节电路,其控制信号由所述母线主误差放大器对应的MEA分域电路单独提供;
与所述分阵式蓄电池组太阳阵对应的分阵式蓄电池组调节电路,其控制信号由所述蓄电池组误差放大器对应的BEA分域电路单独提供;
来自全调节母线的反馈信号,经由所述母线主误差放大器及MEA分域电路处理后,通过相应的S4R调节电路或分阵式母线调节电路分别作用于所述全调节母线,来对相应的太阳电池阵进行调节;
来自蓄电池组的反馈信号,经由所述蓄电池组误差放大器及BEA分域电路处理后,通过相应的S4R调节电路或分阵式蓄电池组调节电路分别作用于所述蓄电池组,来对相应的太阳电池阵进行调节;
其中,所述MEA分域电路或BEA分域电路,跟随负载或充电电流的变化,对各个太阳电池阵进行分别调节;
使其中一些对应MEA分域电路和/或BEA分域电路的太阳电池阵及其调节电路处于分流状态,使其中另一些对应MEA分域电路和/BEA分域电路的太阳电池阵及其调节电路处于调节状态;
处于分流状态时,调节电路中的MOS管处于导通的状态,则调节电路输出常值电平信号,控制对应的太阳电池阵输出直接对地分流;
处于调节状态时,调节电路中的MOS管处于时而导通时而断开的状态,则调节电路输出脉动电平信号,以设定的占空比控制对应的太阳电池阵输出电流至全调节母线或者蓄电池组或者对地分流。
2.如权利要求1所述的多太阳阵统一调节控制方法,其特征在于,
所述MEA分域电路中,包含:对应分阵式母线分流太阳阵数量设置的若干组第一分域子电路,和对应S4R调节式太阳阵数量设置的若干组第二分域子电路;
所述BEA分域电路中,包含:对应S4R调节式太阳阵数量设置的若干组第三分域子电路,和对应分阵式蓄电池组太阳阵数量设置的若干组第四分域子电路;
每一组第一分域子电路、或每一组第二分域子电路、或每一组第三分域子电路、或每一组第四分域子电路中,各自包含:设置有运算放大器的差分放大电路,所述母线主误差放大器输出的MEA信号或所述蓄电池组误差放大器输出的BEA信号送至相应运算放大器的正极端;由差分放大电路中若干电阻分压得到的分域基准电压,分别送至运算放大器的负极端和输出端;比较器的负极端与运算放大器的输出端连接,比较器的正极端输入有锯齿波。
3.如权利要求2所述的多太阳阵统一调节控制方法,其特征在于,
每组所述第一分域子电路的比较器,其输出端通过连接驱动电路,来控制相应分阵式母线调节电路中连接全调节母线的MOS管;
所述第一分域子电路中,设定锯齿波的上限电压值为VH,下限电压值为VL;所述MEA分域电路的放大倍数为β;所述第一分域子电路的分域基准电压为Vm1;
当MEA信号的值小于(Vm1+VL/β)时,运算放大器的输出值小于VL,比较器输出高电平,通过驱动电路将MOS管导通,使对应的分阵式母线分流太阳阵处于分流状态;
当MEA信号的值在(Vm1+VL/β)与(Vm1+VH/β)之间时,运算放大器的输出值在VL与VH之间,比较器输出脉宽信号,通过驱动电路将MOS管导通或关断,使对应的分阵式母线分流太阳阵处于调节状态;
当MEA信号的值大于(Vm1+VH/β)时,比较器输出低电平,通过驱动电路将MOS管关断,使对应的分阵式母线分流太阳阵处于全供电状态;
所述MEA分域电路中,每组第一分域子电路的分域基准电压,大于其之前一组第一分域子电路的分域基准电压的数值,至少为(VH-VL)/β。
4.如权利要求2所述的多太阳阵统一调节控制方法,其特征在于,
每组所述第二分域子电路的比较器的输出端,与所述第三分域子电路的比较器的输出端,分别连接至同一个逻辑电路;通过所述逻辑电路及与之连接的驱动电路,来控制相应S4R调节电路中连接蓄电池组的第二MOS管,和连接全调节母线的第一MOS管;
所述第二分域子电路和第三分域子电路中,设定锯齿波的上限电压值为VH,下限电压值为VL;所述MEA分域电路的放大倍数为β;所述BEA分域电路的放大倍数为α;
每组第二分域子电路的分域基准电压,大于其之前一组第二分域子电路的分域基准电压的数值,至少为(VH-VL)/β;
每组第三分域子电路的分域基准电压,大于其之前一组第三分域子电路的分域基准电压的数值,至少为(VH-VL)/α。
5.如权利要求4所述的多太阳阵统一调节控制方法,其特征在于,
所述第二分域子电路和第三分域子电路中,所述第二分域子电路的分域基准电压为Vm3;所述第三分域子电路的分域基准电压为Vb1;
当MEA信号的值小于(Vm3+VL/β)时,第二分域子电路中运算放大器的输出值小于锯齿波的下限电压值VL,第二分域子电路中的比较器输出高电平;此时,进一步判断以下三种情况:
若BEA信号的值小于(Vb1+VL/α),则第三分域子电路中运算放大器的输出值小于VL,第三分域子电路的比较器输出低电平,通过逻辑电路及驱动电路后,第一MOS管截止而第二MOS管导通,使对应的S4R调节式太阳阵处于全供电状态,将所有功率提供给蓄电池组;
若BEA信号的值介于(Vb1+VL/α)与(Vb1+VH/α)之间,则第三分域子电路中比较器输出脉宽信号,通过逻辑电路及驱动电路后,使得第一MOS管截止而第二MOS管导通,或者使得第一MOS管导通而第二MOS管截止,使对应的S4R调节式太阳阵处于调节状态;
若BEA信号的值大于(Vb1+VH/α),则第三分域子电路中比较器输出高电平,通过逻辑电路及驱动电路后,第一MOS管导通而第二MOS管截止,使对应的S4R调节式太阳阵处于分流状态。
6.如权利要求4所述的多太阳阵统一调节控制方法,其特征在于,
所述第二分域子电路和第三分域子电路中,所述第二分域子电路的分域基准电压为Vm3;所述第三分域子电路的分域基准电压为Vb1;
当MEA信号的值介于(Vm3+VL/β)与(Vm3+VH/β)之间时,第二分域子电路的运算放大器输出值介于VL与VH,第二分域子电路的比较器输出脉宽电平信号Vmea;此时,进一步判断以下三种情况:
若BEA信号的值小于(Vb1+VL/α),则第三分域子电路的运算放大器输出值小于VL,第三分域子电路的比较器输出低电平,通过逻辑电路及驱动电路后,第一MOS管截止,而第二MOS管导通和截止的状态交替,使对应的S4R调节式太阳阵处于全供电状态,将功率一部分提供给全调节母线,一部分提供给蓄电池组;
若BEA信号的值介于(Vb1+VL/α)与(Vb1+VH/α)之间,则第三分域子电路的比较器输出脉宽信号Vbea,通过逻辑电路及驱动电路后:若Vmea与Vbea的占空比大于1,则第一MOS管截止,而第二MOS管导通和截止的状态交替,使对应的S4R调节式太阳阵处于全供电状态,将功率一部分提供给全调节母线,一部分提供给蓄电池组;若Vmea与Vbea的占空比小于1,则使对应的S4R调节式太阳阵处于调节状态;
若BEA信号的值大于(Vb1+VH/α),则第三分域子电路的比较器输出高电平,通过逻辑电路及驱动电路后,第一MOS管截止,而第二MOS管导通和截止的状态交替,使对应的S4R调节式太阳阵处于调节状态。
7.如权利要求4所述的多太阳阵统一调节控制方法,其特征在于,
所述第二分域子电路和第三分域子电路中,所述第二分域子电路的分域基准电压为Vm3;所述第三分域子电路的分域基准电压为Vb1;
当MEA信号的值大于(Vm3+VH/β)时,第二分域子电路的运算放大器输出值大于VH,第二分域子电路的比较器输出低电平,此时不考虑BEA信号的数值,在通过逻辑电路及驱动电路后,使得第一MOS管截止而第二MOS管截止,进而使对应的S4R调节式太阳阵处于全供电状态,将功率全部提供给全调节母线。
8.如权利要求2所述的多太阳阵统一调节控制方法,其特征在于,
每组所述第四分域子电路的比较器,其输出端通过连接驱动电路,来控制相应分阵式蓄电池组调节电路中连接蓄电池组的MOS管;
所述第四分域子电路中,设定锯齿波的上限电压值为VH,下限电压值为VL;所述BEA分域电路的放大倍数为α;所述第四分域子电路的分域基准电压为Vb5;
当BEA信号的值大于(Vb5+VH/α)时,第四分域子电路的运算放大器输出的值大于锯齿波的上限电压值VH,第四分域子电路的比较器输出高电平,通过驱动电路将MOS管导通,使对应的分阵式蓄电池组太阳阵处于分流状态;
当BEA的值在(Vb5+VL/α)与(Vb5+VH/α)之间时,第四分域子电路的运算放大器的输出值在VL与VH之间,第四分域子电路的比较器输出脉宽信号,通过驱动电路将MOS管导通或关断,使对应的分阵式蓄电池组太阳阵处于调节状态;
当BEA的值小于(Vb5+VL/α)时,第四分域子电路的比较器输出低电平,通过驱动电路将MOS管关断,使对应的分阵式蓄电池组太阳阵处于全供电状态;
所述BEA分域电路中,每组第四分域子电路的分域基准电压,大于其之前一组第四分域子电路的分域基准电压的数值,至少为(VH-VL)/α。
9.如权利要求2所述的多太阳阵统一调节控制方法,其特征在于,
MEA信号在分阵式母线调节电路的电位比在S4R调节电路中的电位低,而BEA信号在分阵式蓄电池组调节电路的电位比在S4R调节电路中的电位高。
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