一种系留气球用球载电源变换器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106452067A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610877400.X(22)申请日2016.10.08(71)申请人中国科学院光电研究院地址100094北京市海淀区邓庄南路9号(72)发明人徐国宁王生李兆杰苗颖高阳刘乾石(74)专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人李有浩(51)Int.Cl.H02M3/156(2006.01)H02J9/06(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称一种系留气球用球载电源变换器(57)摘要本发明公开了一种系留气球用球载电源变换器，该球载电源变换器是放置在系留气球系统的空中平台上，用于与目前的系留气球系统中的低压系缆、高压系缆和用电单元连接。所述球载电源变换器包括DSP处理器、球载高压降压电路、整流滤波电路、Buck电路、不间断切换与充电电路、以及与DSP处理器连接的三个驱动电路、一个保护电路。本发明设计的球载电源变换器不仅能够实现高压供电、低压供电和应急锂电池供电自动切换，而且实现高压供电、低压供电和应急锂电池供电切换时不间断供电，同时还能够给用电单元供电和应急锂电池充电。CN106452067ACN106452067A权利要求书1/3页1.一种系留气球用球载电源变换器，该球载电源变换器是放置在系留气球系统的空中平台上；其特征在于：球载电源变换器设置在低压系缆、高压系缆和用电单元之间；所述球载电源变换器包括DSP处理器、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、保护电路、高压降压电路、整流滤波电路、Buck电路和不间断切换与充电电路；DSP处理器为TMS320X2812芯片；所述Buck电路由第一电压传感器、第一电流传感器、第一功率开关管M1、续流功率二极管D5、滤波电感L、滤波电容C2组成；所述整流滤波电路由功率二极管D1、功率二极管D2、功率二极管D3和功率二极管D4，以及滤波电容C1组成；所述不间断切换与充电电路由第二功率开关管M2、第三功率开关管M3、功率二极管D6、滤波电容C3、应急锂电池组B、第二电压传感器和第二电流传感器组成；高压降压电路由降压器T和继电器J组成；高压系缆经光电连接器连接到降压器T的原边，降压器T的副边的同名端连接在整流桥功率二极管D1的正极和二极管D3的负极之间，降压器T的副边的非同名端连接在整流桥功率二极管D2的正极和功率二极管D4的负极之间；低压系缆经继电器J连接到降压器T副边的同名端和非同名端，同时控制信号与与DSP处理器连接；功率二极管D1的负极、功率二极管D2的负极、滤波电容C1的一端与第一功率开关管M1的源极C端连接，二极管D3的正极、功率二极管D4的正极、滤波电容C1的另一端、续流二极管D5的正极、滤波电容C2的另一端、应急锂电池组B的负极和滤波电容C3的另一端连接到球载电源变换器的负端；第一功率开关管M1的基极G端经第一驱动电路连接到DSP处理器，第一功率开关管M1的漏极E端连接到续流二极管D5的负极和滤波电感L的一端；滤波电感L的另一端与滤波电容C2的一端连接，且滤波电感L的另一端与第二功率开关管M2的源极C端和第三功率开关管M3的源极C端连接；续流二极管D5的正极与滤波电容C2的另一端之间连接有第一电流传感器，第一电流传感器将采集到的电流信号输出至DSP处理器上；滤波电容C2的一端与第二功率开关管M2的源极C端和第三功率开关管M3的源极C端之间连接有第一电压传感器，第一电压传感器将采集到的电压信号输出至DSP处理器上；第二功率开关管M2的基极G端经第二驱动电路连接到DSP处理器，第二功率开关管M2的漏极E端与功率二极管D6的负极连接；第二功率开关管M2的漏极E端与功率二极管D6的负极之间连接有第二电流传感器；第二电流传感器将采集到的电流信号输出至DSP处理器上；第二功率开关管M2的漏极E端也与滤波电容C3的一端连接；第三功率开关管M3的基极G端经第二驱动电路连接到DSP处理器，第三功率开关管M3的漏极E端与功率二极管D6的正极连接；第三功率开关管M3的漏极E端与功率二极管D6的正极之间连接有第二电压传感器；第二电压传感器将采集到的电压信号输出至DSP处理器上；应急锂电池组B的正极连接在第三功率开关管M3的漏极E端上，应急锂电池组B的负极连接在球载电源变换器的负端、且接地；门驱动光电耦合器U1的第1脚连接到DSP处理器U4的第92脚，U1的第2脚、第4脚接地，U12CN106452067A权利要求书2/3页的第3脚与电阻R13、电阻R12的一端及稳压管D11、电容C11、电容C13的一端连接，电容C13的另一端接U1的第8脚，电阻R12的另一端接+15V，电阻R13的另一端与电阻R14的一端、三级管