航天器电源系统储能电池放电开关电路技术方案

本发明专利技术提供了一种航天器电源系统储能电池放电开关电路，所述开关电路连接在储能电池的正端与放电调节电路的输入正端之间，驱动控制电路使能端为高电平时，驱动控制电路输出稳定的10伏电压驱动第一场效应管和第二场效应管，通过在第二场效应管的漏极和栅极之间并联第一电容，使第一场效应管先于第二场效应管导通，并在第一场效应管完全导通后，储能电池通过第一电阻、第一场效应管对放电调节电路输入端充电，实现第一场效应管导通时的最大电流的限制，同时满足第二场效应管完全导通时，第二场效应管漏极和源极电位相等，保证第二场效应管完全导通时漏极和源极之间无浪涌电流冲击，完成放电开关电路接通过程输入浪涌电流的抑制。

【技术实现步骤摘要】
航天器电源系统储能电池放电开关电路
本专利技术涉及一种航天器电源系统储能电池放电开关电路。
技术介绍
目前航天器电源系统使用的是太阳电池阵-储能电池电源系统，其中，电源控制器是太阳电池阵-储能电池电源系统必不可少的设备，航天器在空间运行时电源控制器为用电负载提供高质量的母线电压，航天器处于进入阴影期，储能电池通过放电调节电路实现母线输出电压的稳定，满足航天器的要求。航天器电源系统放电调节电路与储能电池之间设置有放电开关电路，其功能负责储能电池与放电调节电路的接通和关断，由于放电调节电路输入端一般都设置有输入滤波电容以抑制储能电池放电时放电调节电路输入端的扰动，在接通放电开关电路前，放电调节电路输入端两端电压为0伏，若无任何浪涌电流抑制措施，在放电开关接通时，储能电池相当于瞬间被短路，储能电池放电电流特别大，该放电电流通过放电开关电路流入后端放电调节电路，将会对放电开关电路以及放电调节电路都会产生电流冲击，严重甚至损坏设备，因此所有的航天器电源系统储能电池放电开关电路都需要增加防止储能电池接通瞬间大电流冲击的软启动电路，以保证放电开关电路和后端放电调节电路正常而可靠的工作。因此带有软启动功能的放电开关电路设计的稳定性、安全性以及可靠性直接决定着航天器电源系统的寿命和安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种航天器电源系统储能电池放电开关电路，能够解决现有的放电开关电路稳定性和安全性差的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种航天器电源系统储能电池放电开关电路，连接在储能电池3的正端与放电调节电路5的输入正端之间，包括驱动控制电路2、第一场效应管Q3、第二场效应管Q2、第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2、第一电容C1，其中，所述第一电阻R0的一端与所述储能电池3的正端连接，所述第一电阻R0的另一端与第一场效应管Q3的漏极连接；所述第一场效应管Q3的源极与所述放电调节电路5输入正端连接；所述第二场效应管Q2的漏极与所述储能电池3正端连接，所述第二场效应管Q2源极与所述放电调节电路5输入正端连接；所述第一电容C1的一端与所述第二场效应管Q2的栅极连接，所述第一电容C1的另一端与所述第二场效应管Q2的漏极连接；所述第二电阻R1的一端与第二场效应管Q2栅极连接，所述第二电阻R1的另一端与所述驱动控制电路2的输出正端A连接；所述第三电阻R2的一端与所述第一场效应管Q3的栅极连接，所述第三电阻R2的另一端与所述驱动控制电路2的输出正端A连接；所述驱动控制电路2的输出负端B与所述第二场效应管Q2的源极连接。进一步的，在上述航天器电源系统储能电池放电开关电路中，所述驱动控制电路2的使能端EN为高电平时，所述输出正端A和所述输出负端B之间输出10伏电压，以驱动所述第一场效应管Q3以及第二场效应管Q2的驱动，第一场效应管Q3先于第二场效应管Q2导通，第一场效应管Q3的最大导通电流受第一电阻R0阻值决定，并在第二场效应管Q2完全导通时，第二场效应管Q2漏极和源极电位相等。进一步的，在上述航天器电源系统储能电池放电开关电路中，所述驱动控制电路包括输出关断控制电路8、隔离开关电源9、第一晶体管Q1、第二晶体管Q4、第四电阻R3、第五电阻R4、第一稳压管V1，其中，所述隔离开关电源的输入正端C与所述储能电池3的正端连接，所述隔离开关电源的输入负端D与所述储能电池3的负端连接；所述第四电阻R3的一端连接到所述隔离开关电源的输出正端A和第一晶体管Q1集电极，所述第四电阻R3的另外一端与所述第一稳压管V1的阴极连接；所述第一稳压管V1的阳极连接到所述第五电阻R4的一端和所述第二晶体管Q4基极；所述第五电阻R4的另外一端连接到所述第二晶体管Q4的发射极和所述隔离开关电源的输出负端；所述第一晶体管Q1的发射极与所述第二晶体管Q4的集电极连接，作为所述驱动控制电路的输出负端B；第一晶体管Q1的基极与输出关断控制电路8的输出端连接，输出关断控制电路8的输入端与使能端EN连接。进一步的，在上述航天器电源系统储能电池放电开关电路中，所述驱动控制电路2的使能端EN由低电平变为高电平时，第一稳压管V1，使得隔离开关电源9启动过程中输出电压低于第一稳压管V1稳压值时，驱动控制电路2输出电压为0伏，高于第一稳压管V1稳压值后，第二晶体管Q4导通。进一步的，在上述航天器电源系统储能电池放电开关电路中，所述驱动控制电路2的使能端EN为高电平时，输出正端A和输出负端B之间输出10伏电压作为第一场效应管Q3以及第二场效应管Q2的驱动电压，第一场效应管Q3先于第二场效应管Q2导通，第一场效应管Q3完全导通后，储能电池3通过第一场效应管Q3和第一电阻R0对放电调节电路5输入正端充电，放电调节电路5的输入正端电压逐渐上升，放电调节电路5的输入正端的充电最大电流由第一电阻R0阻值决定，通过第二场效应管Q2的栅极和漏极之间并联合理容值的第一电容C1，第二场效应管Q2在开通阶段的米勒平台期间，储能电池3通过第一场效应管Q3、第一电阻R0对放电调节电路5输入正端充电，第二场效应管Q2的漏极和源极之间压差逐渐减小，第二场效应管Q2在米勒平台结束前，第二场效应管Q2的漏极和源极之间压差为0伏，第二场效应管Q2完全导通时漏极和源极之间电位相等。与现有技术相比，本专利技术通过所述开关电路的一端与储能电池的正端连接，另一端与放电调节电路的输入正端连接，包括驱动控制电路、第一场效应管、第二场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容，驱动控制电路使能端为高电平时，驱动控制电路输出稳定的10伏电压驱动第一场效应管和第二场效应管，通过在第二场效应管的漏极和栅极之间并联第一电容，增大第二场效应管的栅极和漏极间的极间电容值，使第一场效应管先于第二场效应管导通，并在第一场效应管完全导通后，储能电池通过第一电阻、第一场效应管对放电调节电路输入端充电，设计合理的第一电阻阻值和第一电容容值，实现第一场效应管导通时的最大电流的限制，同时满足第二场效应管完全导通时，第二场效应管漏极和源极电位相等，保证第二场效应管完全导通时漏极和源极之间无浪涌电流冲击，完成放电开关电路接通过程输入浪涌电流的抑制，本专利技术的电路结构简单、工作稳定可靠。附图说明图1是本专利技术一实施例的航天器电源系统储能电池放电控制系统框图；图2是本专利技术一实施例的放电开关电路原理框图；图3是本专利技术一实施例的驱动控制电路原理框图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1～3所示，本专利技术提供一种航天器电源系统储能电池放电开关电路1，连接在储能电池3的正端与放电调节电路5的输入正端之间，包括驱动控制电路2、第一场效应管Q3、第二场效应管Q2、第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2、第一电容C1，其中，所述第一电阻R0一端与所述储能电池3正端连接，所述第一电阻R0另一端与第一场效应管Q3的漏极连接；所述第一场效应管Q3的源极与所述放电调节电路5输入正端连接；所述第二场效应管Q2的漏极与所述储能电池3正端连接，所述第二场效应管Q2源极与所述放电调节电路5输入正端连接；所述第一电容C1的一端与所述第二场效应管Q2的栅极连接，所述第一电容C1的另一端与所述第二场效应管Q2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航天器电源系统储能电池放电开关电路，其特征在于，连接在储能电池（3）的正端与放电调节电路（5）的输入正端之间，包括驱动控制电路（2）、第一场效应管Q3、第二场效应管Q2、第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2、第一电容C1，其中，所述第一电阻R0的一端与所述储能电池（3）的正端连接，所述第一电阻R0的另一端与第一场效应管Q3的漏极连接；所述第一场效应管Q3的源极与所述放电调节电路（5）输入正端连接；所述第二场效应管Q2的漏极与所述储能电池（3）正端连接，所述第二场效应管Q2源极与所述放电调节电路（5）输入正端连接；所述第一电容C1的一端与所述第二场效应管Q2的栅极连接，所述第一电容C1的另一端与所述第二场效应管Q2的漏极连接；所述第二电阻R1的一端与第二场效应管Q2栅极连接，所述第二电阻R1的另一端与所述驱动控制电路（2）的输出正端A连接；所述第三电阻R2的一端与所述第一场效应管Q3的栅极连接，所述第三电阻R2的另一端与所述驱动控制电路（2）的输出正端A连接；所述驱动控制电路（2）的输出负端B与所述第二场效应管Q2的源极连接。

【技术特征摘要】
1.一种航天器电源系统储能电池放电开关电路，其特征在于，连接在储能电池（3）的正端与放电调节电路（5）的输入正端之间，包括驱动控制电路（2）、第一场效应管Q3、第二场效应管Q2、第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2、第一电容C1，其中，所述第一电阻R0的一端与所述储能电池（3）的正端连接，所述第一电阻R0的另一端与第一场效应管Q3的漏极连接；所述第一场效应管Q3的源极与所述放电调节电路（5）输入正端连接；所述第二场效应管Q2的漏极与所述储能电池（3）正端连接，所述第二场效应管Q2源极与所述放电调节电路（5）输入正端连接；所述第一电容C1的一端与所述第二场效应管Q2的栅极连接，所述第一电容C1的另一端与所述第二场效应管Q2的漏极连接；所述第二电阻R1的一端与第二场效应管Q2栅极连接，所述第二电阻R1的另一端与所述驱动控制电路（2）的输出正端A连接；所述第三电阻R2的一端与所述第一场效应管Q3的栅极连接，所述第三电阻R2的另一端与所述驱动控制电路（2）的输出正端A连接；所述驱动控制电路（2）的输出负端B与所述第二场效应管Q2的源极连接。2.如权利要求1所述的航天器电源系统储能电池放电开关电路，其特征在于，所述驱动控制电路（2）的使能端EN为高电平时，所述输出正端A和所述输出负端B之间输出10伏电压，以驱动所述第一场效应管Q3以及第二场效应管Q2的驱动，第一场效应管Q3先于第二场效应管Q2导通，第一场效应管Q3的最大导通电流受第一电阻R0阻值决定，并在第二场效应管Q2完全导通时，第二场效应管Q2漏极和源极电位相等。3.如权利要求2所述的航天器电源系统储能电池放电开关电路，其特征在于，所述驱动控制电路（2）包括输出关断控制电路（8）、隔离开关电源（9）、第一晶体管Q1、第二晶体管Q4、第四电阻R3、第五电阻R4、第一稳压管V1，其中，所述隔离开关电源（9）的输入正端C与所述储能电池（3）的正端连接，所述隔离开关电源（9）的输入负端D与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：程新，韦云，薛鸿翔，俞伟，王胜佳，徐伟，罗霄，杨华，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31