3.3.2 蓄电池充电调节器模型

3.3.2 蓄电池充电调节器模型

蓄电池充电调节器(BCR)位于蓄电池组与母线之间,它的主要功能是:①设置多种充电电流;②实现母线电压到蓄电池电压的DC-DC变换;③充电终止控制和保护。由于PWM电压变换器具有体积小、质量小、效率高等优点,目前在航天器电源系统中应用十分广泛。BCR、BDR和二次电源都采用了PWM技术。BCR通常为降压型(Buck)DC-DC。

BCR在开关接通和断开时的等效电路如图3-18(a)和(b)所示。req为负载的等效电阻;C为输入滤波电容,其电压为vc;Rc为滤波电容的等效串联电阻;L为输出稳流电感,其电流为iL;RL是它的等效串联电阻;VBA为蓄电池电压。定义[iL,vc]为状态变量,并假定RC=RL=0。利用状态空间平均法,求解图中的电感电流的交流小信号iL到占空比d的传递函数为

式中,D为占空比;s为拉氏变换运算符;IL为电感电流的直流分量。

图3-18 BCR等效电路

(a)开关接通时;(b)开关断开时

式中,G3=d/ve为锯齿波比较器的PWM增益。

BCR的小信号框图如图3-19所示。BCR的传递函数为

图3-19 BCR小信号框图