CN108011421A - 一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统及控制方法，包括放电回路、控制电路和激活回路，放电电路包括并接的多台锂电池组和并接的多台锂电池组依次串接的IGBT驱动模块和放电负载，控制电路包括控制器，控制器连接到IGBT驱动模块和限流光隔离模块，激活回路包括依次串接的多路模拟发火头、手动开关和常闭电磁继电器以及28V激活电源，28V激活电源的正负极分别连接到限流光隔离模块，常闭电磁继电器的线圈供电端连接到控制器。本发明通过放电回路、控制电路和激活回路，通过控制电路判断激活指令，激活指令有效后，按激活时序要求，断开激活回路及导通放电回路，实现采用锂电池模拟真实热电池供电过程的目的。

Description

一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于多锂电池并联输出激活模拟技术领域，涉及一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统及控制方法。
背景技术
一次电池作为弹上电源热电池，以优越的电性能常被使用，随着各种先进武器的出现，对为这些武器提供能源的热电池提出了越来越高的要求；考虑到研制成本及周期等各种因素，在导弹地面匹配试验和战训等场合中，作为一次电源的热电池日益不能适应这一需求。
二次电源的锂电池由于具有多周次充放电使用特性，为了能模拟真实热电池的供电过程，只需配套模拟激活装置，即可满足导弹地面匹配试验和战训场合中对电源的需求。
现有的锂电池模拟激活控制技术多应用28V低压系列锂电池的模拟激活，已不能满足弹上伺服电机用220V高压系列锂锂电池组的模拟激活控制技术要求，而且采用实际的热电池进行模拟，成本高，模拟周期长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统及控制方法，已解决现有技术中存在的技术问题。
本发明采取的技术方案为：一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统，包括放电回路、控制电路和激活回路，放电电路包括并接的多台锂电池组和并接的多台锂电池组依次串接的IGBT驱动模块和放电负载，控制电路包括控制器，控制器连接到IGBT驱动模块和限流光隔离模块，激活回路包括依次串接的多路模拟发火头、手动开关和常闭电磁继电器以及28V激活电源，28V激活电源的正负极分别连接到限流光隔离模块，常闭电磁继电器的线圈供电端连接到控制器。
优选的，上述每台锂电池组串接有一个整流二极管。
优选的，上述IGBT驱动模块和整流二极管均安装在带散热器的侧板上。
优选的，上述控制器连接到3.3V和24V的二级电源转换电路，二级电源转换电路通过串接电源开关连接到并接的多台锂电池组两端。
优选的，上述控制器上连接有总压显示模块和激活显示模块。
一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统的控制方法，该方法为：循环判断激活指令经光隔离后对应的P口状态，若判断当前激活指令无效，则控制激活回路保持在导通状态，放电回路保持在关断状态，模拟真实热电池激活前不输出电能；若判断当前激活指令有效，则延时100ms后，再重新判断P口状态，若激活指令仍有效，则按激活时序控制激活回路关断，放电回路导通，激活指示灯亮。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明采用多台高压锂电池并联输出作为激活控制系统的工作输入电源；采用IGBT驱动模块作为高压大电流放电回路中的电子开关，实现高压锂电池并联的开断驱动；在激活回路中设置手动开关；采用以单片机控制器为核心的激活控制系统循环判断激活指令有效性，各激活指令识别相互独立；激活指令有效后，按激活时序要求，断开激活回路及导通放电回路，实现采用锂电池模拟真实热电池供电过程的目的，采用发火头和继电器替代热电池进行供电模拟，大大降低成本。
附图说明
图1为本发明的控制结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1所示，一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统，包括放电回路、控制电路和激活回路，放电电路包括并接的多台220V锂电池组和并接的多台锂电池组依次串接的IGBT驱动模块和放电负载，控制电路包括控制器，控制器连接到IGBT驱动模块和限流光隔离模块，激活回路包括依次串接的多路模拟发火头、手动开关和常闭电磁继电器以及28V激活电源，28V激活电源的正负极分别连接到限流光隔离模块，常闭电磁继电器的线圈供电端连接到控制器，控制器采用C8051单片机，多路模拟发火头采用定值电阻，模拟时220V锂电池组采用两台并联后输出电压作为激活控制系统的工作电源（170-240V），经两级三端稳压电源转换模块后，分别输出24V（经信号调理后作为激活回路中常闭电磁继电器线圈的驱动电压及放电回路中IGBT的栅级-源级驱动电压）和3.3V（单片机系统电源、电压显示器工作电源），激活回路与放电回路在物理上是隔离的。
采用多台高压锂电池并联输出作为激活控制系统的工作输入电源；采用IGBT驱动模块作为高压大电流放电回路中的电子开关；在激活回路中设置手动开关；采用以单片机控制器为核心的激活控制系统循环判断激活指令有效性，各激活指令识别相互独立，在激活控制软件中设置防误激活措施；激活指令有效后，按激活时序要求，断开激活回路及导通放电回路，实现采用锂电池模拟真实热电池供电过程的目的；将主要功率器件如放电回路中IGBT驱动模块、多台高压锂锂电池组并联用整流二极管等均放置在带散热器的侧板上，以满足大电流放电时的放热散热要求。
优选的，上述每台锂电池组串接有一个整流二极管，整流二极管实现多台220V锂电池组之间的电能反灌，避免电池组间的电压差别导致电源间电能自损，确保供电可靠性和稳定性。
优选的，上述IGBT驱动模块和整流二极管等功率器件均安装在带散热器的侧板上，，并进行降额设计，以满足大电流放电时的放热散热要求。
优选的，上述控制器连接到3.3V和24V的二级电源转换电路，二级电源转换电路通过串接电源开关连接到并接的多台锂电池组两端。
优选的，上述控制器上连接有总压显示模块和激活显示模块，总压显示模块包括多台高压锂锂电池组并联后的采集电压电路和显示模块，采集电压电路连接在输出负载两端，并通过信号处理电路连接到控制器，控制器上连接有显示模块，激活显示模块采用显示模块显示激活状态。
一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统的控制方法，该方法为：单片机上电复位后，进行片内时钟、IO口、AD等初始化，并循环判断激活指令经光隔离后对应的P口状态，在激活控制软件中进行“或”运算，以提高激活可靠性，若判断当前激活指令无效，则控制激活回路保持在导通状态，放电回路保持在关断状态，模拟真实热电池激活前不输出电能；若判断当前激活指令有效，则延时100ms后，再重新判断P口状态，若激活指令仍有效，则按激活时序控制激活回路关断，放电回路导通，激活指示灯亮，两次判断激活指令有效，是防止干扰或耦合等因素导致的误激活现象发生。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统，其特征在于：包括放电回路、控制电路和激活回路，放电电路包括并接的多台锂电池组和并接的多台锂电池组依次串接的IGBT驱动模块和放电负载，控制电路包括控制器，控制器连接到IGBT驱动模块和限流光隔离模块，激活回路包括依次串接的多路模拟发火头、手动开关和常闭电磁继电器以及28V激活电源，28V激活电源的正负极分别连接到限流光隔离模块，常闭电磁继电器的线圈供电端连接到控制器。
2.根据权利要求1所述的一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统，其特征在于：每台锂电池组串接有一个整流二极管。
3.根据权利要求2所述的一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统，其特征在于：IGBT驱动模块和整流二极管均安装在带散热器的侧板上。
4.根据权利要求1所述的一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统，其特征在于：控制器连接到3.3V和24V的二级电源转换电路，二级电源转换电路通过串接电源开关连接到并接的多台锂电池组两端。
5.根据权利要求1所述的一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统，其特征在于：控制器上连接有总压显示模块和激活显示模块。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种多高压锂电池并联输出模拟激活控制系统的控制方法，其特征在于：该方法为：循环判断激活指令经光隔离后对应的P口状态，若判断当前激活指令无效，则控制激活回路保持在导通状态，放电回路保持在关断状态，模拟真实热电池激活前不输出电能；若判断当前激活指令有效，则延时100ms后，再重新判断P口状态，若激活指令仍有效，则按激活时序控制激活回路关断，放电回路导通，激活指示灯亮。
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