CN113629825A - 一种电池恒压切换保护电路及电池充电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池恒压切换保护电路及电池充电器。其中电路包括：至少一个反馈模块、恒压保护切换模块和充电控制器；所述恒压保护切换模块包括至少一个输入端和至少一组输出端；每组所述输出端包括第一输出端和第二输出端，所述恒压保护切换模块用于根据所述电压切换信号调节所述反馈模块的输出参数；所述反馈模块用于根据反馈电源和所述输出参数形成控制信号；所述充电控制器用于根据所述控制信号控制恒压电源输出恒定保护电压。本发明实施例提供的技术方案，实现根据卫星轨道条件切换电池充电的恒定保护电压，从而提高卫星在轨使用寿命。

Description

一种电池恒压切换保护电路及电池充电器

技术领域

本发明实施例涉及电池充电技术，尤其涉及一种电池恒压切换保护电路及电池充电器。

背景技术

锂离子蓄电池组作为新一代卫星用储能电源具有比能量高、使用温度范围宽、自放电率低和无记忆效应等特点，但是锂离子蓄电池组由于自身的原因而存在不可过充电的特殊性。

现有技术中对卫星锂电池采用恒压充电方式，还存在充电电压控制不足的问题，容易出现锂电池过充现象，从而影响电池的使用寿命，进而影响卫星在轨的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种电池恒压切换保护电路及电池充电器，实现根据卫星轨道条件切换电池充电的恒定保护电压，从而提高卫星在轨的使用寿命。

第一方面，本发明实施例提供一种电池恒压切换保护电路，包括：至少一个反馈模块、恒压保护切换模块和充电控制器；

所述恒压保护切换模块包括至少一个输入端和至少一组输出端；

每组所述输出端包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述反馈模块的第一输入端连接，所述第二输出端与所述反馈模块的第二输入端连接；

每一所述反馈模块的输出端与一所述恒压保护切换模块的输入端连接；所述恒压保护切换模块的控制端接入电压切换信号；所述恒压保护切换模块用于根据所述电压切换信号调节所述反馈模块的输出参数；所述反馈模块用于根据反馈电源和所述输出参数形成控制信号；

所述充电控制器与所述反馈模块的输出端连接；所述充电控制器用于根据所述控制信号控制恒压电源输出恒定保护电压。

可选的，所述反馈模块包括第一分压电阻和第二分压电阻；

所述第一分压电阻的第一端作为所述反馈模块的第一输入端；所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接后作为所述反馈模块的输出端；所述第二分压电阻的第二端作为所述反馈模块的第二输入端。

可选的，所述恒压保护切换模块包括第一切换单元、第一控制单元、第二切换单元和第二控制单元；

所述第一切换单元包括至少一个输入端以及与所述输入端对应的输出端；所述第一切换单元的一输入端与所述第二切换单元的一输入端连接后与所述反馈模块的输出端连接；所述第一切换单元的输出端与所述反馈模块的第二输入端连接；所述第一控制单元的输入端接入所述电压切换信号；所述第一控制单元的输出端与所述第一切换单元的控制端连接；所述第一控制单元用于根据所述电压切换信号生成第一调节信号；所述第一切换单元用于根据所述第一调节信号调节所述反馈模块的第一输出参数；

所述第二切换单元包括至少一个输入端和与输入端对应的输出端，所述第二切换单元的输出端与所述反馈模块的第一输入端连接；所述第二控制单元的输入端接入所述电压切换信号；所述第二控制单元的输出端与所述第二切换单元的控制端连接；所述第二控制单元用于根据所述电压切换信号生成第二调节信号；所述第二切换单元用于根据所述第二调节信号调节所述反馈模块的第二输出参数。

可选的，所述第一切换单元包括：第一继电器和至少一个第三分压电阻；其中，所述第三分压电阻的个数与所述反馈模块的个数匹配；

所述第一继电器包括至少一个输入触点以及与所述输入触点对应的输出触点；所述第一继电器的输出触点包括两个触点；所述第一继电器的输出触点的第一触点悬空，所述第一继电器的输出触点的第二触点与一所述第三分压电阻的第一端连接；所述第三分压电阻的第二端作为所述第一切换单元一输出端。

可选的，所述第一控制单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管和第一电阻；所述电压切换信号包括：第一切换信号、第二切换信号、第三切换信号和第四切换信号；所述第一继电器包括第一线圈电源端、第二线圈电源端、第一控制端和第二控制端；

所述第一控制单元的第一输入端、所述第一控制单元的第二输入端、所述第一控制单元的第三输入端和所述第一控制单元的第四输入端依次对应与所述第五二极管、所述第六二极管、所述第七二极管和所述第八二极管的正极连接；所述第一控制单元的第一输入端接入所述第一切换信号；所述第一控制单元的第二输入端接入所述第二切换信号；所述第一控制单元的第三输入端接入所述第三切换信号；所述第一控制单元的第四输入端接入所述第四切换信号；

所述第一电阻的第一端连接第一电源；所述第一电阻的第二端分别连接所述第一继电器的第一线圈电源端和所述第一二极管的正极；所述第一二极管的负极连接所述第二二极管的正极；所述第二二极管的负极连接所述第五二极管的负极；所述第一继电器的第一控制端分别连接所述第五二极管的负极和所述第六二极管的负极；所述第一继电器的第二线圈电源端连接所述第三二极管的正极；所述第三二极管的负极连接所述第四二极管的正极；所述第四二极管的负极连接所述第七二极管的负极；所述第一继电器的第二控制端分别连接所述第七二极管的负极和所述第八二极管的负极。

可选的，所述第二切换单元包括：第二继电器和至少一个第四分压电阻；其中，所述第四分压电阻的个数与所述反馈模块的个数匹配；

所述第二继电器包括至少一个输入端和与输入端对应的输出端；所述第二继电器的输出端包括两个接触端；所述第二继电器的输出端的第一接触端悬空，所述第二继电器的输出端的第二接触端与一所述第四分压电阻的第一端连接；所述第四分压电阻的第二端作为所述第二切换单元一输出端；

可选的，所述第二控制单元包括第九二极管、第十二极管、第十一二极管、第十二二极管、第十三二极管、第十四二极管、第十五二极管、第十六二极管和第二电阻；所述电压切换信号包括：第一切换信号、第二切换信号、第三切换信号和第四切换信号；所述第二继电器包括第三线圈电源端、第四线圈电源端、第三控制端和第四控制端；

所述第二控制单元的第一输入端、所述第二控制单元的第二输入端、所述第二控制单元的第三输入端和所述第二控制单元的第四输入端依次对应与所述第十三二极管、所述第十四二极管、所述第十五二极管和所述第十六二极管的正极连接；所述第二控制单元的第一输入端接入所述第一切换信号；所述第二控制单元的第二输入端接入所述第三切换信号；所述第二控制单元的第三输入端接入所述第二切换信号；所述第二控制单元的第四输入端接入所述第四切换信号；

所述第二电阻的第一端连接第一电源；所述第二电阻的第二端分别连接所述第二继电器的第三线圈电源端、第四线圈电源端和所述第九二极管的正极；所述第九二极管的负极连接所述第十二极管的正极；所述第十二极管的负极连接所述第十三二极管的负极；所述第二继电器的第三控制端分别连接所述第十三二极管的负极和所述第十四二极管的负极；所述第二继电器的第四线圈电源端连接所述第十一二极管的正极；所述第十一二极管的负极连接所述第十二二极管的正极；所述第十二二极管的负极连接第十五二极管的负极；所述第二继电器的第四控制端分别连接所述第十五二极管的负极和所述第十六二极管的负极。

可选的，所述恒压保护切换模块还包括状态单元；

所述状态单元的第一输出端连接第一切换单元的一输入端；所述状态单元的第二输出端连接所述第二切换单元的一输入端；所述第一切换单元的输出端连接所述状态单元的第一输入端；所述第二切换单元的输出端连接所述状态单元的第二输入端；所述状态单元用于根据所述第一切换单元和或所述第二切换单元的工作状态由所述状态单元的第三输出端输出状态信号。

可选的，所述状态单元包括：第十七二极管、第十八二极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、稳压管和电容；

所述第五电阻的第一端连接第二电源，所述第五电阻的第二端作为所述状态单元的第一输出端；所述第六电阻第一端连接所述第二电源，所述第六电阻的第二端作为所述状态单元的第二输出端；所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端连接后，分别连接所述第十七二极管的正极和所述第十八二极管的正极；所述第十七二极管的负极作为所述状态单元的第一输入端，所述第十八二极管的负极作为所述状态单元的第二输入端；所述第四电阻的第二端分别连接所述稳压管第一极和所述电容第一极；所述第三电阻的第一端、所述稳压管第二极和所述电容第二极均接地；所述第四电阻的第二端作为所述状态单元的第三输出端。

第二方面，本发明实施例提供了一种电池充电器，包括本发明实施了任意所述的电池恒压切换保护电路。

本发明实施例提供的技术方案，针对卫星在不同轨道或不同工作模式所需的恒定电压，恒压保护切换模块根据所需的恒定电压的电压切换信号调节反馈模块的输出参数，从而使反馈模块根据调节的输出参数输出控制信号，充电控制器根据控制信号调节输出对应的恒定保护电压。从而实现卫星在不同轨道或不同工作模式对电池的充电恒定电压值进行调节，根据卫星轨道条件切换恒定保护电压，对锂电池进行恒压充电，进而提高卫星在轨使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电池恒压切换保护电路的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的又一种电池恒压切换保护电路的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种恒压保护切换模块的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的一种多个反馈模块的结构示意图

图5为本发明实施例提供的又一种电池恒压切换保护电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种电池恒压切换保护电路的结构示意图，参见图1，其中包括：至少一个反馈模块110、恒压保护切换模块120和充电控制器130。

恒压保护切换模块120包括至少一个输入端和至少一组输出端。

每组输出端包括第一输出端121和第二输出端122，第一输出端121与反馈模块110的第一输入端111连接，第二输出端122与反馈模块110的第二输入端112连接。

每一反馈模块110的输出端113与一恒压保护切换模块120的输入端123连接。恒压保护切换模块120的控制端124接入电压切换信号。恒压保护切换模块120用于根据电压切换信号调节反馈模块110的输出参数。反馈模块110用于根据反馈电源和输出参数形成控制信号。

充电控制器130与反馈模块110的输出端113连接。充电控制器130用于根据控制信号控制恒压电源输出恒定保护电压。

具体的，电池的充电恒定保护电压是根据卫星在不同轨道、不同工作模式或电池的类型进行规定设置的，例如恒定保护电压设定为四档分别为29.2V、28.5V、27.0V和25.2V，该电压值分别对应卫星寿命初期、寿命末期、长光照时期和锂电池短路故障时的锂电池的充电恒定保护电压。当卫星处于某一状态时，此时需要对恒定保护电压进行切换，卫星将发出对应的电压切换信号，恒压保护切换模块120的输入端123与反馈模块110的输出端113连接。恒压保护切换模块120的第一输出端121和第二输出端122分别与反馈模块110的第一输入端111和反馈模块110的第二输入端112连接连接，从而在电压切换信号的作用下，可以调节反馈模块110中的输出参数。示例性的，电压切换信号为29.2V切换信号，恒压保护切换模块120根据29.2V切换信号调节反馈模块110的输出参数，其中，输出参数可以影响反馈模块110的输出信号，因此反馈模块110根据调节的输出参数输出控制信号，充电控制器130根据控制信号调节恒压源输出对应的恒定保护电压。

本发明实施例提供的技术方案，针对卫星在不同轨道或不同工作模式所需的恒定电压，恒压保护切换模块根据所需的恒定电压的电压切换信号调节反馈模块的输出参数，从而使反馈模块根据调节的输出参数输出控制信号，充电控制器根据控制信号调节输出对应的恒定保护电压。从而实现卫星在不同轨道或不同工作模式对电池的充电恒定电压值进行调节，根据卫星轨道条件切换恒定保护电压，对锂电池进行恒压充电，进而提高卫星在轨使用寿命。

基于上述实施例，图2为本发明实施例提供的又一种电池恒压切换保护电路的结构示意图，参见图2，反馈模块110包括第一分压电阻RM1和第二分压电阻RM2。

第一分压电阻RM1的第一端作为反馈模块的第一输入端。第一分压电阻RM1的第二端与第二分压电阻RM2的第一端连接后作为反馈模块110的输出端。第二分压电阻RM2的第二端作为反馈模块110的第二输入端。

具体的，反馈模块110的第一输入端111可以接入母线的正极电压，反馈模块110的第二输入端112可以接入母线的负极电压。通过第一分压电压RM1和第二分压电阻RM2，可以得到反馈模块110的输出端113的分压电压。恒压保护切换模块120根据电压切换信号可以调节反馈模块110的输出端113的分压电压。恒压保护切换模块120可以通过调整第一分压电压RM1和第二分压电阻RM2的阻值，从而可以调节反馈模块110的输出端113的分压电压。恒压保护切换模块120也可以通过分别对第一分压电压RM1和或第二分压电阻RM2增加并联电阻，从而调整分压电阻。从而改变反馈模块110的输出参数，使反馈模块110可以输出不同的分压电压，示例性的，例如当电压切换信号分别为29.2V、28.5V、27.0V、25.2V切换信号时，反馈模块110根据调节的输出参数可以实现分别输出第一分压电压、第二分压电压、第三分压电压和第四分压电压，充电控制器130根据不同的分压电压信号调节输出对应的恒定保护电压。

图3为本发明实施例提供的一种恒压保护切换模块的结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种多个反馈模块的结构示意图，参见图3和图4，恒压保护切换模块包括第一切换单元350、第一控制单元360、第二切换单元370和第二控制单元380。

第一切换单元350包括至少一个输入端和与输入端对应的输出端。第一切换单元350的输出端与反馈模块110的第二输入端连接。第一控制单元360的输入端接入电压切换信号。第一控制单元360的输出端与第一切换单元350的控制端351连接。第一控制单元360用于根据电压切换信号生成第一调节信号。第一切换单元350用于根据第一调节信号调节反馈模块110的第一输出参数。

第二切换单元370包括至少一个输入端和与输入端对应的输出端，第二切换单元370的输出端与反馈模块110的第一输入端连接。第一切换单元350的一输入端与第二切换单元370的一输入端连接后与反馈模块110的输出端连接。第二控制单元380的输入端接入电压切换信号。第二控制单元380的输出端与第二切换单元370的控制端371连接。第二控制单元380用于根据电压切换信号生成第二调节信号。第二切换单元370用于根据第二调节信号调节反馈模块的第二输出参数。

具体的，第一切换单元350的输入端310个数和第二切换单元370的输入端330的个数与反馈模块的个数匹配。示例性的，反馈模块设置为三个，第一个反馈模块410包括第一个RM1-1，第一个第二分压电阻RM2-1，第二个反馈模块420包括第二个第一分压电阻RM1-2，第二个第二分压电阻RM2-2，第三个反馈模块430包括第三个第一分压电阻RM1-3，第三个第二分压电阻RM2-3，其中，第一个第一分压电阻RM1-1、第二个第一分压电阻RM1-2和第三个第一分压电阻RM1-3为阻值相同的电阻，第一个第二分压电阻RM2-1、第二个第二分压电阻RM2-2和第三个第二分压电阻RM2-3为阻值相同的电阻。则此时第一切换单元350的输入端310个数和第二切换单元370的输入端的个数均为三个，第一个反馈模块410的输出端413分别连接第一切换单元350的第一个输入端和第二切换单元370的第一个输入端，也可以将第一切换单元350的第一个输入端与第二切换单元370的第一个输入端短接后再连接第一个反馈模块410的输出端413。相似的，将第一切换单元350的第二个输入端与第二切换单元370的第二个输入端短接后再连接第二个反馈模块420的输出端423。将第一切换单元350的第三个输入端与第二切换单元370的第三个输入端短接后再连接第三个反馈模块430的输出端433。此时设置多个反馈模块，当有一路反馈模块失效故障可以由其他反馈模块继续反馈输出控制信号，可以提高恒压切换保护电路的输出稳定性。

第一切换单元350的输出端320与第一切换单元350的输入端310分别对应，第一切换单元350的第一个输出端连接第一个反馈模块410的第二输入端412，第一切换单元350的第二个输出端连接第二个反馈模块420的第二输入端422，第一切换单元350的第三个输出端连接第三个反馈模块430的第二输入端433。第一控制单元360根据电压切换信号可以调节第一切换单元350是否接入电路，当接入电路时，可以每一调节反馈模块的第二分压电阻的分压电阻，从而调整反馈模块输出的分压电压。

同理，第二切换单元370的输出端340与第二切换单元370的输入端330分别对应，第二切换单元370的第一个输出端连接第一个反馈模块410的第一输入端411，第二切换单元370的第二个输出端连接第二个反馈模块420的第一输入端421，第二切换单元370的第三个输出端连接第三个反馈模块430的第一输入端431。第二控制单元380根据电压切换信号可以调节第二切换单元370是否接入电路，当接入电路时，可以调节每一反馈模块的第一分压电阻的分压电阻，从而调整反馈模块输出的分压电压。通过分别调整反馈模块的第一输入端和第二输入端连接的电阻阻值或并联电阻个数，可以实现控制反馈模块输出不同的控制信号。

其中，第一控制单元360根据电压切换信号生成第一调节信号，通过第一调节信号控制第一切换单元350接入或截止。第二控制单元380根据电压切换信号生成第二调节信号，通过第二调节信号控制第二切换单元370接入或截止。通过第一切换单元350和第二切换单元370均接入、第一切换单元350接入和第二切换单元370截止、第一切换单元350截止和第二切换单元370接入和第一切换单元350和第二切换单元370均截止的工作状态组合，可以调整反馈模块的分压电阻的阻值变化从而实现控制反馈模块输出不同的控制信号。充电控制器根据不同的控制信号调节恒压源输出对应的恒定保护电压。

基于上述实施例，图5为本发明实施例提供的又一种电池恒压切换保护电路的结构示意图，结合图4参见图5，第一切换单元包括：第一继电器K1和至少一个第三分压电阻。其中，第三分压电阻的个数与反馈模块的个数匹配。

第一继电器K1包括至少一个输入触点以及与输入触点对应的输出触点。第一继电器K1的输出触点包括两个触点。第一继电器K1的输出触点的第一触点悬空，第一继电器K1的输出触点的第二触点与一第三分压电阻的第一端连接。第三分压电阻的第二端作为第一切换单元一输出端。

具体的，示例性的第一继电器K1可以采用磁保持继电器，第一继电器K1的第二个输入触点4连接第一个反馈模块410的输出端413，第一继电器K1的第三个输入触点7连接第二个反馈模块420的输出端423，第一继电器K1的第四个输入触点10连接第三个反馈模块430的输出端433。第一继电器K1的输出触点可以包括两个接触端。第一继电器K1的第一个第一触点2、第二个第一触点5、第三个第一触点8、和第四个第一触点11悬空。第一继电器K1的第二个第二触点6、第三个第二触点9和第四个第二触点12分别连接第一个第三分压电阻R5、第二个第三分压电阻R6和第三个第三分压电阻R7的第一端。第一个第三分压电阻R5、第二个第三分压电阻R6和第三个第三分压电阻R7的的第二端分别接入第一个反馈模块410的第二输入端412、第二个反馈模块420的第二输入端422和第三个反馈模块430的第二输入端432。其中，第一个第三分压电阻R5、第二个第三分压电阻R6和第三个第三分压电阻R7的阻值相同。

第一控制单元360根据电压切换信号生成第一调节信号，通过第一调节信号控制第一继电器K1的开启或关断。当第一继电器K1关断时，第一继电器K1的开关连接第一触点保持常开状态。当第一继电器K1开启时，第一继电器K1的开关连接第二触点导通连接。其中第一继电器K1的第二触点连接每个第三分压电阻，示例性的，当设置有三个反馈模块时，第一继电器K1的输出触点的第二触点分别连接第三分压电阻，再分别连接至每一个反馈模块的第二输入端。

继续参见图5，第一控制单元360包括第一二极管D4、第二二极管D5、第三二极管D6、第四二极管D7、第五二极管D12、第六二极管D13、第七二极管D14、第八二极管D15和第一电阻R11。电压切换信号包括：第一切换信号IN1、第二切换信号IN2、第三切换信号IN3和第四切换信号IN4。第一继电器K1包括第一线圈电源端15、第二线圈电源端13、第一控制端16和第二控制端14。

第一控制单元的第一输入端、第一控制单元的第二输入端、第一控制单元的第三输入端和第一控制单元的第四输入端依次对应与第五二极管D12、第六二极管D13、第七二极管D14和第八二极管D15的正极连接。第一控制单元的第一输入端接入第一切换信号IN1。第一控制单元的第二输入端接入第二切换信号IN2。第一控制单元的第三输入端接入第三切换信号IN3。第一控制单元的第四输入端接入第四切换信号IN4。

第一电阻R11的第一端连接第一电源VCC。第一电阻R11的第二端分别连接第一继电器K1的第一线圈电源端15、第二线圈电源端13和第一二极管D4的正极。第一二极管D4的负极连接第二二极管D5的正极。第二二极管D5的负极连接第五二极管D12的负极。第一继电器K1的第一控制端16分别连接第五二极管D12的负极和第六二极管D13的负极。第一继电器K1的第二线圈电源端13连接第三二极管D6的正极。第三二极管D6的负极连接第四二极管D7的正极。第四二极管D7的负极连接第七二极管D14的负极。第一继电器K1的第二控制端14分别连接第七二极管D14的负极和第八二极管D15的负极。

具体的，电池的充电恒定保护电压是根据卫星在不同轨道、不同工作模式或电池的类型进行规定设置的，例如恒定保护电压设定为四档分别为29.2V、28.5V、27.0V和25.2V，该电压值分别对应卫星寿命初期、寿命末期、长光照时期和锂电池短路故障时的锂电池的充电恒定保护电压。其中，第一切换信号IN1为29.2V切换信号、第二切换信号IN2为28.5V切换信号、第三切换信号IN3为27.0V切换信号和第四切换信号IN4为25.2V切换信号。将第一继电器K1的第一线圈电源端15和第二线圈电源端13分别接入第一电源VCC，当第一继电器K1的第一控制端16接入电压切换信号时，第一继电器K1开启。当第一继电器K1的第二控制端14接入电压切换信号时，第一继电器K1关断。示例性的，根据第一继电器K1的工作原理，第一继电器K1的第一控制端16为低电平信号时，第一继电器K1开启。第一继电器K1的第二控制端14为低电平信号时，第一继电器K1关断。其中，第一继电器K1的第一控制端16分别接入第一切换信号IN1和第二切换信号IN2。第一继电器K1的第二控制端14分别接入第三切换信号IN3和第四切换信号IN4。第一切换信号IN1、第二切换信号IN2、第三切换信号IN3和第四切换信号IN4设置为低电平信号，当卫星的星务控制器发送第一切换信号IN1或第二切换信号IN2指令时，对应的第一切换信号IN1或第二切换信号IN2为低电平接入第一继电器K1，则第一继电器K1开启。当卫星的星务控制器发送第三切换信号IN3或第四切换指令时，对应的第三切换信号IN3或第四切换信号IN4为低电平接入第一继电器K1，则第一继电器K1关断。

继续参见图5，第二切换单元370包括：第二继电器K2和至少一个第四分压电阻。其中，第四分压电阻的个数与反馈模块的个数匹配。

第二继电器K2包括至少一个输入触点以及与所述输入触点对应的输出触点。第二继电器K2的输出触点包括两个触点。第二继电器K2的输出触点的第一触点悬空，第二继电器K2的输出触点的第二触点与一第四分压电阻的第一端连接。第四分压电阻的第二端作为第二切换单元一输出端。

具体的，示例性的第二继电器K2可以采用磁保持继电器，第二继电器K2的第二个输入触点44连接第一个反馈模块410的输出端413，第二继电器K2的第三个输入触点77连接第二个反馈模块420的输出端423，第二继电器K2的第四个输入触点1010连接第三个反馈模块430的输出端433。第二继电器K2的输出端可以包括两个触点。第二继电器K2的第一个第一触点22、第二个第一触点55、第三个第一触点88、和第四个第一触点1111悬空。第二继电器K2的第二个第二触点66、第三个第二触点99和第四个第二触点1212分别连接第一个第四分压电阻R8、第二个第四分压电阻R9和第三个第四分压电阻R10的第一端。第一个第四分压电阻R8、第二个第四分压电阻R9和第三个第四分压电阻R10的第二端分别接入第一个反馈模块410的第一输入端411、第二个反馈模块420的第一输入端421和第三个反馈模块430的第一输入端431。

第二控制单元380根据电压切换信号生成第二调节信号，通过第二调节信号控制第二继电器K2的开启或关断。当第二继电器K2关断时，第二继电器K2的开关连接第一触点保持常开状态。当第二继电器K2开启时，第二继电器K2的开关连接第二触点导通连接。其中第二继电器K2的第二触点连接第四分压电阻，示例性的，当设置有三个反馈模块时，第二继电器K2的输出触点的第二触点分别连接每个第四分压电阻，再分别连接至每一个反馈模块的第一输入端。

继续参见图5，第二控制单元380包括第九二极管D8、第十二极管D9、第十一二极管D10、第十二二极管D11、第十三二极管D16、第十四二极管D17、第十五二极管D18、第十六二极管D19和第二电阻R16。电压切换信号包括：第一切换信号IN1、第二切换信号IN2、第三切换信号IN3和第四切换信号IN4。第二继电器K2包括第三线圈电源端1515、第四线圈电源端1313、第三控制端1616和第四控制端1414。

第二控制单元380的第一输入端、第二控制单元的第二输入端、第二控制单元的第三输入端和第二控制单元的第四输入端依次对应与第十三二极管D16、第十四二极管D17、第十五二极管D18和第十六二极管D19的正极连接。第二控制单元380的第一输入端接入第一切换信号。第二控制单元的第二输入端接入第三切换信号IN3。第二控制单元的第三输入端接入第二切换信号IN2。第二控制单元的第四输入端接入第四切换信号IN4。

第二电阻R16的第一端连接第一电源VCC。第二电阻R16的第二端分别连接第二继电器K2的第三线圈电源端1515、第四线圈电源端1313和第九二极管D8的正极。第九二极管D8的负极连接第十二极管D9的正极。第十二极管D9的负极连接第十三二极管D16的负极。第二继电器K2的第三控制端1616分别连接第十三二极管D16的负极和第十四二极管D17的负极。第二继电器K2的第四线圈电源端1313连接第十一二极管D10的正极。第十一二极管D10的负极连接第十二二极管D11的正极。第十二二极管D11的负极连接第十五二极管D18的负极。第二继电器K2的第四控制端1414分别连接第十五二极管D18的负极和第十六二极管D19的负极。

具体的，电池的充电恒定保护电压是根据卫星在不同轨道、不同工作模式或电池的类型进行规定设置的，例如恒定保护电压设定为四档分别为29.2V、28.5V、27.0V和25.2V，该电压值分别对应卫星寿命初期、寿命末期、长光照时期和锂电池短路故障时的锂电池的充电恒定保护电压。其中，第一切换信号IN1为29.2V切换信号、第二切换信号IN2为28.5V切换信号、第三切换信号IN3为27.0V切换信号和第四切换信号IN4为25.2V切换信号。将第二继电器K2的第三线圈电源端1515和第四线圈电源端1313分别接入第一电源VCC，当第二继电器K2的第三控制端1616接入电压切换信号时，第二继电器K2开启。当第二继电器K2的第四控制端1414接入电压切换信号时，第二继电器K2关断。示例性的，根据第二继电器K2的工作原理，第二继电器K2的第三控制端1616为低电平信号时，第二继电器K2开启。第二继电器K2的第四控制端为低电平信号时，第二继电器K2关断。其中，第二继电器K2的第三控制端1616分别接入第一切换信号IN1和第三切换信号IN3。第二继电器K2的第四控制端1414分别接入第二切换信号IN2和第四切换信号IN4。第一切换信号IN1、第二切换信号IN2、第三切换信号IN3和第四切换信号IN4设置为低电平信号，当卫星的星务控制器发送第一切换信号IN1或第三切换信号IN3指令时，对应的第一切换信号IN1或第三切换信号IN3为低电平接入第二继电器K2，则第二继电器K2开启。当卫星的星务控制器发送第二切换信号IN2或第四切换指令时，对应的第二切换信号IN2或第四切换信号IN4为低电平接入第二继电器K2，则第二继电器K2关断。

因此，基于上述实施例结合图4参见图5，当卫星的星务控制器发送第一切换信号IN1指令时，第一继电器K1和第二继电器K2的输出触点的第二触点均导通，此时每一个反馈模块的第一分压电阻并联一个第四分压电阻，反馈模块的第二分压电阻并联一个第三分压电阻，每个反馈模块将根据并联电阻的阻值输出第一分压电压。当卫星的星务控制器发送第二切换信号IN2指令时，第一继电器K1的输出触点的第二触点导通，第二继电器K2关断。此时每一个反馈模块的第一分压电阻不并联电阻，反馈模块的第二分压电阻并联一个第三分压电阻，每个反馈模块将根据并联电阻的阻值输出第二分压电压。当卫星的星务控制器发送第三切换信号IN3指令时，第二继电器K2的输出端的第二触点导通，第一继电器K1关断。此时每一个反馈模块的第二分压电阻不并联电阻，反馈模块的第一分压电阻并联一个第四分压电阻。其中，第三分压电阻和第四分压电阻阻值不同，每个反馈模块将根据并联电阻的阻值输出不同于第二分压电压的第三分压电压。当卫星的星务控制器发送第四切换信号IN4指令时，第一继电器K1和第二继电器K2均关断。此时每一个反馈模块的第一分压电阻和第二分压电阻均不并联电阻，每个反馈模块将根据并联电阻的阻值输出第四分压电压。通过调节第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压电阻的阻值可以根据工程需要调节分压电压信号，即控制信号。通过第一继电器K1和第二继电器K2开启关断状态的组合，调整反馈模块各分压电阻的并联电阻状态，从而实现控制反馈模块输出不同的分压电压信号即控制信号。充电控制器根据不同的控制信号调节恒压源输出对应的恒定保护电压。

可选的，恒压保护切换模块还包括状态单元。

状态单元的第一输出端连接第一切换单元的一输入端。状态单元的第二输出端连接第二切换单元的一输入端。第一切换单元的输出端连接状态单元的第一输入端。第二切换单元的输出端连接状态单元的第二输入端。状态单元用于根据第一切换单元和或第二切换单元的工作状态由状态单元的第三输出端输出状态信号。

具体的，通过第一调节信号控制第一切换单元开启或关断。通过第二调节信号控制第二切换单元开启执行或关断执行。利用第一切换单元和第二切换单元均开启，则状态单元的第一输出端和第二输出端输出的电源信号可以接入状态单元的第一输入端和第二输入端。第一切换单元开启和第二切换单元关断，则状态单元的第一输出端输出的电源信号接入状态单元的第一输入端，状态单元的第二输出端输出的电源信号截止接入第二输入端。第一切换单元关断和第二切换单元开启，则状态单元的第二输出端输出的电源信号接入状态单元的第二输入端，状态单元的第一输出端输出的电源信号截止接入第一输入端。第一切换单元和第二切换单元均关断，则状态单元的第一输出端和第二输出端输出的电源信号截止接入状态单元的第一输入端和第二输入端。根据第一切换单元和第二切换单元工作状态组合可以输出不同的电源信号，通过检测电源信号可以实现检测第一切换单元和第二切换单元是否正确开启执行或关断执行。

基于上述实施例，继续参见图5，状态单元包括：第十七二极管D1、第十八二极管D2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R1、第六电阻R2、稳压管D3和电容C1。

第五电阻R1的第一端连接第二电源VD，第五电阻R1的第二端作为状态单元的第一输出端。第六电阻R2第一端连接第二电源VD，第六电阻R2的第二端作为状态单元的第二输出端。第三电阻R3的第一端和第四电阻R4的第一端连接后，分别连接第十七二极管D1的正极和第十八二极管D2的正极。第十七二极管D1的负极作为状态单元的第一输入端，第十八二极管D2的负极作为状态单元的第二输入端。第四电阻R4的第二端分别连接稳压管D3第一极和电容C1第一极。第三电阻R3的第一端、稳压管D3第二极和电容C1第二极均接地12VGND。第四电阻R4的第二端作为状态单元的第三输出端。

具体的，第一继电器K1的第一个输入端1连接第五电阻R1的第二端，第一继电器K1的第一个第二触点3连接第十七二极管D1的负极。当第一继电器K1导通，电源信号输入第十七二极管D1的负极，当第一继电器K1关断，电源信号截止输入。第二继电器K2的第一个输入端11连接第六电阻R2的第二端，第二继电器K2的第一个第二触点33连接第十八二极管D2的负极。当第二继电器K2导通，电源信号输入第十八二极管D2的负极，当第二继电器K2关断，电源信号截止输入。因此根据第一继电器K1和第二继电器K2的导通和或截止状态，输入不同的电源信号。经过将电源信号由第三电阻R3和第四电阻R4的分压，检测分压输出的电源信号即可实现检测第一继电器K1和第二继电器K2是否正确开导通或截止。其中，通过设置第五电阻R1和第六电阻R2的阻值可以调节输出的电源信号。

本发明实施例还提供了一种电池充电器，包括本发明实施了任意的电池恒压切换保护电路。具体的，电池充电器用于控制向卫星锂电池充电的恒定电压。因其包括本发明实施例任意实施例提供的电池恒压切换保护电路，因而也具有相同的有益效果，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池恒压切换保护电路，其特征在于，包括：至少一个反馈模块、恒压保护切换模块和充电控制器；

所述恒压保护切换模块包括至少一个输入端和至少一组输出端；

每组所述输出端包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述反馈模块的第一输入端连接，所述第二输出端与所述反馈模块的第二输入端连接；

每一所述反馈模块的输出端与一所述恒压保护切换模块的输入端连接；所述恒压保护切换模块的控制端接入电压切换信号；所述恒压保护切换模块用于根据所述电压切换信号调节所述反馈模块的输出参数；所述反馈模块用于根据反馈电源和所述输出参数形成控制信号；

所述充电控制器与所述反馈模块的输出端连接；所述充电控制器用于根据所述控制信号控制恒压电源输出恒定保护电压。

2.根据权利要求1所述的电池恒压切换保护电路，其特征在于，所述反馈模块包括第一分压电阻和第二分压电阻；

所述第一分压电阻的第一端作为所述反馈模块的第一输入端；所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接后作为所述反馈模块的输出端；所述第二分压电阻的第二端作为所述反馈模块的第二输入端。

3.根据权利要求1所述的电池恒压切换保护电路，其特征在于，所述恒压保护切换模块包括第一切换单元、第一控制单元、第二切换单元和第二控制单元；

所述第一切换单元包括至少一个输入端以及与所述输入端对应的输出端；所述第一切换单元的一输入端与所述第二切换单元的一输入端连接后与所述反馈模块的输出端连接；所述第一切换单元的输出端与所述反馈模块的第二输入端连接；所述第一控制单元的输入端接入所述电压切换信号；所述第一控制单元的输出端与所述第一切换单元的控制端连接；所述第一控制单元用于根据所述电压切换信号生成第一调节信号；所述第一切换单元用于根据所述第一调节信号调节所述反馈模块的第一输出参数；

所述第二切换单元包括至少一个输入端和与输入端对应的输出端，所述第二切换单元的输出端与所述反馈模块的第一输入端连接；所述第二控制单元的输入端接入所述电压切换信号；所述第二控制单元的输出端与所述第二切换单元的控制端连接；所述第二控制单元用于根据所述电压切换信号生成第二调节信号；所述第二切换单元用于根据所述第二调节信号调节所述反馈模块的第二输出参数。

4.根据权利要求3所述的电池恒压切换保护电路，其特征在于，所述第一切换单元包括：第一继电器和至少一个第三分压电阻；其中，所述第三分压电阻的个数与所述反馈模块的个数匹配；

所述第一继电器包括至少一个输入触点以及与所述输入触点对应的输出触点；所述第一继电器的输出触点包括两个触点；所述第一继电器的输出触点的第一触点悬空，所述第一继电器的输出触点的第二触点与一所述第三分压电阻的第一端连接；所述第三分压电阻的第二端作为所述第一切换单元一输出端。

5.根据权利要求4所述的电池恒压切换保护电路，其特征在于，所述第一控制单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管和第一电阻；所述电压切换信号包括：第一切换信号、第二切换信号、第三切换信号和第四切换信号；所述第一继电器包括第一线圈电源端、第二线圈电源端、第一控制端和第二控制端；

所述第一控制单元的第一输入端、所述第一控制单元的第二输入端、所述第一控制单元的第三输入端和所述第一控制单元的第四输入端依次对应与所述第五二极管、所述第六二极管、所述第七二极管和所述第八二极管的正极连接；所述第一控制单元的第一输入端接入所述第一切换信号；所述第一控制单元的第二输入端接入所述第二切换信号；所述第一控制单元的第三输入端接入所述第三切换信号；所述第一控制单元的第四输入端接入所述第四切换信号；

所述第一电阻的第一端连接第一电源；所述第一电阻的第二端分别连接所述第一继电器的第一线圈电源端和所述第一二极管的正极；所述第一二极管的负极连接所述第二二极管的正极；所述第二二极管的负极连接所述第五二极管的负极；所述第一继电器的第一控制端分别连接所述第五二极管的负极和所述第六二极管的负极；所述第一继电器的第二线圈电源端连接所述第三二极管的正极；所述第三二极管的负极连接所述第四二极管的正极；所述第四二极管的负极连接所述第七二极管的负极；所述第一继电器的第二控制端分别连接所述第七二极管的负极和所述第八二极管的负极。

6.根据权利要求3所述的电池恒压切换保护电路，其特征在于，所述第二切换单元包括：第二继电器和至少一个第四分压电阻；其中，所述第四分压电阻的个数与所述反馈模块的个数匹配；

所述第二继电器包括至少一个输入端和与输入端对应的输出端；所述第二继电器的输出端包括两个接触端；所述第二继电器的输出端的第一接触端悬空，所述第二继电器的输出端的第二接触端与一所述第四分压电阻的第一端连接；所述第四分压电阻的第二端作为所述第二切换单元一输出端。

7.根据权利要求6所述的电池恒压切换保护电路，其特征在于，所述第二控制单元包括第九二极管、第十二极管、第十一二极管、第十二二极管、第十三二极管、第十四二极管、第十五二极管、第十六二极管和第二电阻；所述电压切换信号包括：第一切换信号、第二切换信号、第三切换信号和第四切换信号；所述第二继电器包括第三线圈电源端、第四线圈电源端、第三控制端和第四控制端；

所述第二控制单元的第一输入端、所述第二控制单元的第二输入端、所述第二控制单元的第三输入端和所述第二控制单元的第四输入端依次对应与所述第十三二极管、所述第十四二极管、所述第十五二极管和所述第十六二极管的正极连接；所述第二控制单元的第一输入端接入所述第一切换信号；所述第二控制单元的第二输入端接入所述第三切换信号；所述第二控制单元的第三输入端接入所述第二切换信号；所述第二控制单元的第四输入端接入所述第四切换信号；

所述第二电阻的第一端连接第一电源；所述第二电阻的第二端分别连接所述第二继电器的第三线圈电源端、第四线圈电源端和所述第九二极管的正极；所述第九二极管的负极连接所述第十二极管的正极；所述第十二极管的负极连接所述第十三二极管的负极；所述第二继电器的第三控制端分别连接所述第十三二极管的负极和所述第十四二极管的负极；所述第二继电器的第四线圈电源端连接所述第十一二极管的正极；所述第十一二极管的负极连接所述第十二二极管的正极；所述第十二二极管的负极连接第十五二极管的负极；所述第二继电器的第四控制端分别连接所述第十五二极管的负极和所述第十六二极管的负极。

8.根据权利要求3所述的电池恒压切换保护电路，其特征在于，所述恒压保护切换模块还包括状态单元；

所述状态单元的第一输出端连接第一切换单元的一输入端；所述状态单元的第二输出端连接所述第二切换单元的一输入端；所述第一切换单元的输出端连接所述状态单元的第一输入端；所述第二切换单元的输出端连接所述状态单元的第二输入端；所述状态单元用于根据所述第一切换单元和或所述第二切换单元的工作状态由所述状态单元的第三输出端输出状态信号。

9.根据权利要求8所述的电池恒压切换保护电路，其特征在于，所述状态单元包括：第十七二极管、第十八二极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、稳压管和电容；

所述第五电阻的第一端连接第二电源，所述第五电阻的第二端作为所述状态单元的第一输出端；所述第六电阻第一端连接所述第二电源，所述第六电阻的第二端作为所述状态单元的第二输出端；所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端连接后，分别连接所述第十七二极管的正极和所述第十八二极管的正极；所述第十七二极管的负极作为所述状态单元的第一输入端，所述第十八二极管的负极作为所述状态单元的第二输入端；所述第四电阻的第二端分别连接所述稳压管第一极和所述电容第一极；所述第三电阻的第一端、所述稳压管第二极和所述电容第二极均接地；所述第四电阻的第二端作为所述状态单元的第三输出端。

10.一种电池充电器，其特征在于，包括权利要求1-9所述的电池恒压切换保护电路。

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