一种太阳电池阵驱动控制系统以及驱动控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种太阳电池阵驱动控制系统，包括电源模块、通信接口模块、FPGA、功率驱动电路、霍尔零位采集电路以及OC指令采集电路；OC指令采集电路被配置为采集外部总线的通信故障指令，若外部总线发生故障，则OC指令采集电路发送应急停转指令至FPGA，FPGA被配置为响应于通信接口模块传输的遥控指令，并解析遥控指令，根据解析出的遥控指令内容发送控制信号至功率驱动电路，FPGA还被配置为接收霍尔零位采集电路发送的零位信号，对电机的驱动步数进行校准。本实用新型专利技术还公开了一种太阳电池阵驱动控制装置，使用本实用新型专利技术的太阳电池阵驱动控制。该太阳电池阵驱动控制系统的结构简单，集成性高，处理速度快，设计成本低。

A driving control system and driving control device of solar cell array

【技术实现步骤摘要】
一种太阳电池阵驱动控制系统以及驱动控制装置
本技术属于航天器太阳翼驱动设计领域，尤其涉及一种太阳电池阵驱动控制系统以及驱动控制装置。
技术介绍
伴随着航天事业的迅猛发展，各种航天器要求的功能日趋复杂，航天器要求向更小更轻化方向发展。对于可靠性要求极高的航天领域，鉴于正弦细分驱动技术的成熟度高，因此被广泛应用于航天产品上。太阳电池阵为多个带盖片的单体太阳电池按供电要求以串、并联方式组成太阳电池阵方阵。太阳电池阵以体装式或可展开的帆板方式安装在宇航器上。在宇航器处在轨道上的光照期间发电,为宇航器用电负载提供电能；同时为宇航器电源系统的蓄电池组充电,以便在宇航器处在无光照期间为宇航器用电负载提供电能。太阳电池阵驱动系统主要实现太阳电池阵对日定向的功能，使太阳电池阵面能够有效地接受光照，驱动控制太阳电池阵进行追踪太阳、捕获太阳以及归零等动作。但目前航天器的太阳电池阵驱动控制系统多采用单片机的架构完成驱动控制，控制系统多采用单片机加FPGA为处理核心，导致运算处理的时间过长，相应的结构变得更加复杂，设计成本高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种太阳电池阵驱动控制系统以及驱动控制装置，该太阳电池阵驱动控制系统以及驱动控制装置的结构简单，集成性高，处理速度快，设计成本低。为解决上述问题，本技术的技术方案为：一种太阳电池阵驱动控制系统，包括电源模块、通信接口模块、FPGA、功率驱动电路、霍尔零位采集电路以及OC指令采集电路；所述OC指令采集电路被配置为采集外部总线的通信故障指令，若所述外部总线发生故障，则所述OC指令采集电路发送应急停转指令至所述FPGA；所述通信接口模块被配置为接收所述外部总线发送的遥控指令，并将所述遥控指令传输至所述FPGA；所述FPGA被配置为响应于所述通信接口模块传输的遥控指令，并解析所述遥控指令，根据解析出的遥控指令内容发送控制信号至所述功率驱动电路；所述霍尔零位采集电路被配置为采集所述太阳电池阵中的电机的驱动步数的零位信号，并将所述零位信号发送至所述FPGA；所述FPGA还被配置为接收所述零位信号，若所述零位信号有效，则所述FPGA根据所述零位信号的内容，发送预零位信号或真零位信号至所述功率驱动电路，对所述电机的驱动步数进行校准；所述功率驱动电路被配置为响应于所述FPGA发送的控制信号，驱动控制所述电机进入相应的工作模式；所述电源模块用以对所述通信接口模块、所述FPGA、所述功率驱动电路、所述霍尔零位采集电路以及所述OC指令采集电路进行供电。根据本专利技术提供的实施例，所述FPGA还被配置为根据所述遥控指令内容输出所述电机期望调整的指令码，根据所述期望调整的指令码并结合当前所述电机的工作模式，通过正弦细分驱动技术输出所述控制信号；其中，所述指令码包括所述电机的速度大小以及方向。根据本专利技术提供的实施例，所述控制信号为PWM调制驱动信号。根据本专利技术提供的实施例，所述遥控指令包括跟踪指令、捕获指令、增量指令、归零指令以及停转指令。根据本专利技术提供的实施例，所述功率驱动电路还被配置为若所述遥控指令为归零指令且所述零位信号为所述预零位信号，驱动控制所述电机进行减速，并在接收所述真零位信号的状态下，驱动控制所述电机停转；所述功率驱动电路还被配置为若所述遥控指令为归零指令且所述零位信号为所述真零位信号，驱动控制所述电机停转。一种太阳电池阵驱动控制装置，包括上述任意一实施例所述的太阳电池阵驱动控制系统。本技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：1)本技术一实施例中的OC指令采集电路被配置为采集外部总线的通信故障指令，若外部总线发生故障，则OC指令采集电路发送应急停转指令至FPGA，通信接口模块被配置为接收外部总线发送的遥控指令，并将遥控指令传输至FPGA，FPGA被配置为响应于通信接口模块传输的遥控指令，并解析遥控指令，根据解析出的遥控指令内容发送控制信号至功率驱动电路，霍尔零位采集电路被配置为采集太阳电池阵中的电机的驱动步数的零位信号，并将零位信号发送至FPGA，FPGA还被配置为接收零位信号，若零位信号有效，则FPGA根据零位信号的内容，发送预零位信号或真零位信号至功率驱动电路，对电机的驱动步数进行校准，功率驱动电路被配置为响应于FPGA发送的控制信号，驱动控制电机进入相应的工作模式，电源模块用以对通信接口模块、FPGA、功率驱动电路、霍尔零位采集电路以及OC指令采集电路进行供电。该太阳电池阵驱动控制系统中使用FPGA替代FPGA加CPU的组合，结构简单，集成性高，以FPGA作为处理单元的核心，处理速度比以FPGA加CPU的组合而作为处理单元的核心的处理速度快，系统的设计成本也低。2)本技术一实施例中的FPGA被配置为根据遥控指令内容输出电机期望调整的指令码，根据期望调整的指令码并结合当前电机的工作模式，通过正弦细分驱动技术输出控制信号，能够根据遥控指令内容实现电机的各个工作模式之间的切换。3)本技术一实施例中的功率驱动电路还被配置为若遥控指令为归零指令且零位信号为预零位信号，驱动控制电机进行减速，并在接收真零位信号的状态下，驱动控制电机停转，另外功率驱动电路还被配置为若遥控指令为归零指令且零位信号为真零位信号，驱动控制电机停转。当FPGA接收归零指令时，能够控制电机在真零位点停止转动。4)本技术一实施例中的OC指令采集电路能够在太阳电池阵发生故障时，发送应急停转指令至FPGA，能够在太阳电池阵发生故障时，实现停转指令的备份。5)本技术还提供一种太阳电池阵驱动控制装置，通过使用本技术提供的太阳电池阵驱动控制系统，该驱动控制装置的结构简单，集成性高，处理速度快，设计成本低。附图说明图1为本技术的一种太阳电池阵驱动控制系统的原理图；图2为本技术一实施例的FPGA与通信接口模块的数据交互的原理图；图3为本技术一实施例的正弦细分驱动技术的原理图；图4为本技术一实施例的功率驱动电路的结构示意图；图5为本技术一实施例的FPGA输出的电机A相绕组驱动H桥示意图；图6为本技术一实施例的FPGA输出的电机B相绕组驱动H桥示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种太阳电池阵驱动控制系统以及驱动控制装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。实施例1参看图1，一种太阳电池阵驱动控制系统，包括电源模块、通信接口模块、FPGA、功率驱动电路、霍尔零位采集电路以及OC指令采集电路；OC指令采集电路被配置为采集外部总线的通信故障指令，若外部总线发生故障，则OC指令采集电路发送应急停转指令至FPGA，通信接口模块被配置为接收外部总线发送的遥控指令，并将遥控指令传输至FPGA，FPGA被配置为响应于通信接口模块传输的遥控指令，并解析遥控指令，根据解析出的遥控指令内容发送控制信号至功率驱动电路，霍尔零位采集电路被配置为采集太阳电池阵中的电机的驱动步数的零位信号，并将零位信号发送至FPGA，FPGA还被配置为接收零位信号，若零位信号有效，则FPGA根据零位信号的内容，发送预零位信号或真零位信号至功率驱动电路，对电机的驱动步数进行校准，功率驱动电路被配置为响应于FPG本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳电池阵驱动控制系统，其特征在于，包括电源模块、通信接口模块、FPGA、功率驱动电路、霍尔零位采集电路以及OC指令采集电路；所述OC指令采集电路被配置为采集外部总线的通信故障指令，若所述外部总线发生故障，则所述OC指令采集电路发送应急停转指令至所述FPGA；所述通信接口模块被配置为接收所述外部总线发送的遥控指令，并将所述遥控指令传输至所述FPGA；所述FPGA被配置为响应于所述通信接口模块传输的遥控指令，并解析所述遥控指令，根据解析出的遥控指令内容发送控制信号至所述功率驱动电路；所述霍尔零位采集电路被配置为采集所述太阳电池阵中的电机的驱动步数的零位信号，并将所述零位信号发送至所述FPGA；所述FPGA还被配置为接收所述零位信号，若所述零位信号有效，则所述FPGA根据所述零位信号的内容，发送预零位信号或真零位信号至所述功率驱动电路，对所述电机的驱动步数进行校准；所述功率驱动电路被配置为响应于所述FPGA发送的控制信号，驱动控制所述电机进入相应的工作模式；所述电源模块用以对所述通信接口模块、所述FPGA、所述功率驱动电路、所述霍尔零位采集电路以及所述OC指令采集电路进行供电。

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池阵驱动控制系统，其特征在于，包括电源模块、通信接口模块、FPGA、功率驱动电路、霍尔零位采集电路以及OC指令采集电路；所述OC指令采集电路被配置为采集外部总线的通信故障指令，若所述外部总线发生故障，则所述OC指令采集电路发送应急停转指令至所述FPGA；所述通信接口模块被配置为接收所述外部总线发送的遥控指令，并将所述遥控指令传输至所述FPGA；所述FPGA被配置为响应于所述通信接口模块传输的遥控指令，并解析所述遥控指令，根据解析出的遥控指令内容发送控制信号至所述功率驱动电路；所述霍尔零位采集电路被配置为采集所述太阳电池阵中的电机的驱动步数的零位信号，并将所述零位信号发送至所述FPGA；所述FPGA还被配置为接收所述零位信号，若所述零位信号有效，则所述FPGA根据所述零位信号的内容，发送预零位信号或真零位信号至所述功率驱动电路，对所述电机的驱动步数进行校准；所述功率驱动电路被配置为响应于所述FPGA发送的控制信号，驱动控制所述电机进入相应的工作模式；所述电源模块用以对所述通信接口模块、所述FPGA、所述功率驱动电路、所述霍尔零位...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑悦，陈伟，姚惟琳，侯超，张磊，李浩，王俊，石星星，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：新型
国别省市：上海,31