專利名稱：一種基于arm的星上能源控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于ARM的星上能源控制系統(tǒng)，適用于小衛(wèi)星的星上能源控制。
背景技術(shù)：
目前小衛(wèi)星能源控制模式多采用以MCS-51為核心的微處理器系統(tǒng)及外圍電路，與軟件配合構(gòu)成智能控制單元的主體，來完成電源系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)視與控制、蓄電池組的充、放電控制和充電電流限流控制、蓄電池組溫度控制、工程參數(shù)的采集、遙控指令的接收與執(zhí)行，以及與星務(wù)中心計算機的通信等功能。在硬件上通常進行模塊化設(shè)計，但是每個特定模塊都需要一組相應(yīng)的接口電路來完成。以CPU模塊為例，該模塊包括控制器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、控制譯碼電路、上電復(fù)位電路和看門狗電路。上電復(fù)位電路產(chǎn)生上電復(fù)位信號，供系統(tǒng)復(fù)位；看門狗電路能在硬件上防止軟件程序走死或走飛；控制譯碼電路則提供了 CPU控制器對各功能模塊電路的控制地址接口，完成單片機基本系統(tǒng)的地址、遙測通道、間接指令、充電電流控制、總線通信的地址選擇。 可以看出，整個系統(tǒng)資源比較浪費，而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，小衛(wèi)星的硬件設(shè)備正在逐步走向小型化，傳統(tǒng)的能源控制模式已不適用于小衛(wèi)星的能源控制管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種基于ARM的星上能源控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了小衛(wèi)星星上能源控制系統(tǒng)的小型化、集成化以及實時性，降低了目前小衛(wèi)星星上能源控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于ARM的星上能源控制系統(tǒng)，包括ARM芯片、模擬開關(guān)、測溫模塊、CAN總線接口模塊、電源模塊、看門狗、數(shù)據(jù)保存模塊和數(shù)據(jù)鎖存模塊；電源模塊為所述星上能源控制系統(tǒng)供電，外部模擬量輸入信號通過模擬開關(guān)進行通斷選擇之后輸入到ARM芯片，用于測量溫度的測溫模塊將星上能源的各部分溫度信號傳遞給ARM芯片，ARM芯片通過CAN總線接口模塊與星上其他部分通信，看門狗為ARM芯片提供主動復(fù)位信號，數(shù)據(jù)保存模塊用于存儲臨時數(shù)據(jù)，供給ARM芯片處理，ARM芯片將處理過的信號通過數(shù)據(jù)鎖存模塊進行數(shù)據(jù)鎖存之后輸出；測溫模塊通過I2C總線與ARM芯片通信。CAN總線接口模塊通過CAN總線與ARM芯片通信。ARM芯片對數(shù)據(jù)進行處理是通過如下步驟進行(I)ARM芯片對看門狗進行牽狗操作；所述牽狗操作是指給看門狗發(fā)送連續(xù)脈沖，令看門狗開始工作；⑵ARM芯片控制模擬開關(guān)采集星上能源系統(tǒng)的模擬量遙測數(shù)據(jù)，所述星上能源系統(tǒng)的模擬量遙測數(shù)據(jù)包括蓄電池組電壓、充電電流、放電電流、星箭分離信號、方陣電流、負(fù)載電流、通信DC/DC 5V遙測；
(3) ARM芯片通過測溫模塊采集星上能源系統(tǒng)的溫度遙測數(shù)據(jù)，所述溫度遙測數(shù)據(jù)包括溫度TNl和溫度TN2 ；(4) ARM芯片根據(jù)采集到的充電電流判斷蓄電池組是否處于充電狀態(tài)，當(dāng)充電電流大于預(yù)設(shè)的充電閾值時，則蓄電池組處于充電狀態(tài)，之后ARM芯片再根據(jù)采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要停止給蓄電池組充電，若蓄電池組電壓高于預(yù)設(shè)的充電電壓閾值，則停止繼續(xù)給蓄電池組充電，若蓄電池組電壓低于預(yù)設(shè)的充電電壓閾值，則繼續(xù)充電；所述蓄電池組包括主份加熱回路和備份加熱回路；(5)ARM芯片根據(jù)采集到的放電電流判斷蓄電池組是否處于放電狀態(tài)，當(dāng)放電電流大于預(yù)設(shè)的放電閾值時，則蓄電池組處于放電狀態(tài)，之后ARM芯片再根據(jù)采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要停止蓄電池組放電，若蓄電池組電壓低于預(yù)設(shè)的放電電壓閾值，則停止蓄電池組放電，若蓄電池組電壓高于預(yù)設(shè)的放電電壓閾值，則繼續(xù)放電；(6) ARM芯片根據(jù)采集到的星箭分離信號判斷衛(wèi)星是否處于星箭分離狀態(tài)，若采集到的星箭分離信號為0，則處于星箭分離狀態(tài)，之后ARM芯片通過CAN總線接口模塊對星務(wù)主機的輪詢進行檢查，如果星務(wù)主機無輪詢時間超過預(yù)設(shè)的主機無輪詢時間門限，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執(zhí)行機構(gòu)給星上通信系統(tǒng)供電；(7) ARM芯片根據(jù)采集到的星箭分離信號判斷衛(wèi)星是否處于星箭分離狀態(tài)，若采集到的星箭分離信號為0，則處于星箭分離狀態(tài)，之后ARM芯片根據(jù)采集到的蓄電池組電壓、方陣電流和負(fù)載電流判斷是否需要給星上載荷供電，若蓄電池組電壓 > 充電電壓閾值、方陣電流-負(fù)載電流-充電電流> OA并且通信DC/DC 5V遙測彡4. OV時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執(zhí)行機構(gòu)給星上載荷供電；(S)ARM芯片根據(jù)采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要給星上通信系統(tǒng)和星上載荷斷電，若蓄電池組電壓低于預(yù)設(shè)的蓄電池組電壓報警門限，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執(zhí)行機構(gòu)給星上載荷和星上通信系統(tǒng)斷電；(9) ARM芯片根據(jù)采集到的溫度TNl和溫度TN2判斷蓄電池組是否需要給主份加熱回路和備份加熱回路供電，若溫度TNl < Tminl時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路供電，所述Tminl是指預(yù)設(shè)的主份加熱回路開啟門限溫度值；當(dāng)溫度TNl > Tmaxl時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路斷電，所述Tmaxl是指預(yù)設(shè)的主份加熱回路關(guān)閉門限溫度值；若溫度TN2 < Tmin2時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的備份加熱回路供電，所述Tmin2是指預(yù)設(shè)的備份加熱回路開啟門限溫度值；；當(dāng)溫度TN2 > Tmax2時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的備份加熱回路斷電，所述Tmax2是指預(yù)設(shè)的備份加熱回路關(guān)閉門限溫度值；(IO)ARM芯片根據(jù)采集到的溫度TNl和溫度TN2判斷低溫時蓄電池組是否需要充電，若溫度TNl和TN2均小于預(yù)設(shè)的低溫門限設(shè)定值且持續(xù)時間彡60s時，則停止給蓄電池組充電；若溫度TNl和TN2均大于預(yù)設(shè)的低溫門限設(shè)定值且持續(xù)時間彡60s時，則給蓄電池組充電；(Il)ARM芯片根據(jù)采集到放電電流判斷放電時主份加熱回路和備份加熱回路是否、需要停止供電，當(dāng)放電電流大于預(yù)設(shè)的放電閾值且持續(xù)時間> 60s時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路和備份加熱回路斷電；當(dāng)充電電流大于預(yù)設(shè)的充電閾值且持續(xù)時間> 60s時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路和備份加熱回路供電，從而給蓄電池組加熱；(12) ARM芯片將模擬量遙測數(shù)據(jù)和溫度遙測數(shù)據(jù)組幀之后通過CAN總線接口模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到星上CAN總線上。發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于(I)本發(fā)明由于在衛(wèi)星能源管理模式中，嵌入片上資源集成度高、體積小、功耗低的ARM微控制器，使其形成智能部件，作為能源管理的核心處理模塊，利用ARM處理器集成的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器及CAN總線控制器等多種片上資源，勿需另外建立相應(yīng)的外圍電路，來實現(xiàn) 小衛(wèi)星能源管理過程中的控制功能。因此，簡化了小衛(wèi)星能源管理系統(tǒng)的復(fù)雜度，降低了小衛(wèi)星能源管理系統(tǒng)的成本，提高了能源管理的實時性和集成度。(2)在本發(fā)明設(shè)計的能源管理模式中，對負(fù)載進行了動態(tài)管理衛(wèi)星在軌運行期間，周期性監(jiān)測“蓄電池組電壓”、“方陣電流”、“負(fù)載電流”等遙測參數(shù)，對能源空間進行分片管理，然后劃分給不同載荷使用，以保障衛(wèi)星能源使用合理、安全、有效，進而提高能源利用率。(3)本發(fā)明對衛(wèi)星在軌運行期間的通信情況進行周期性的檢查，如果在一定時間范圍內(nèi)能源管理單元沒有與星務(wù)主機進行通信，則主動發(fā)送指令，對星上通信系統(tǒng)供電，實現(xiàn)了衛(wèi)星在軌期間與星務(wù)主機握手通信的動態(tài)管理。


圖I本發(fā)明能源控制系統(tǒng)組成框圖；圖2本發(fā)明ARM中操作執(zhí)行流程具體實施例方式本發(fā)明提供了一種基于ARM的星上能源控制系統(tǒng)，如圖I所示，包括ARM芯片、模擬開關(guān)、測溫模塊、CAN總線接口模塊、電源模塊、看門狗、數(shù)據(jù)保存模塊和數(shù)據(jù)鎖存模塊；電源模塊為所述星上能源控制系統(tǒng)供電，外部模擬量輸入信號通過模擬開關(guān)進行通斷選擇之后輸入到ARM芯片，用于測量溫度的測溫模塊將星上能源的各部分溫度信號傳遞給ARM芯片，ARM芯片通過CAN總線接口模塊與星上其他部分通信，看門狗為ARM芯片提供主動復(fù)位信號，數(shù)據(jù)保存模塊用于存儲臨時數(shù)據(jù)，供給ARM芯片處理，ARM芯片將處理過的信號通過數(shù)據(jù)鎖存模塊進行數(shù)據(jù)鎖存之后輸出；測溫模塊通過I2C總線與ARM芯片通信，CAN總線接口模塊通過CAN總線與ARM芯片通信。本發(fā)明采用的芯片型號為ARM處理器采用NXP公司32位微控制器LPC2294HBD144/01、電源模塊采用了繼電器TL5P、計數(shù)器CC4024和4060等、模擬開關(guān)采用CC4067和CC4051芯片、測溫模塊采用DS2482芯片、指令模塊采用了譯碼器74HC4514、晶體管陣列ULN2803、D觸發(fā)器74HC374、總線收發(fā)器74HC245等芯片、CAN總線接口模塊采用了 PHILIPS公司的TJA1040T芯片。
如圖2所示，ARM芯片對數(shù)據(jù)進行處理是通過如下步驟進行(I)ARM芯片對看門狗進行牽狗操作；所述牽狗操作是指給看門狗發(fā)送連續(xù)脈沖，令看門狗開始工作；(2)ARM芯片控制模擬開關(guān)采集星上能源系統(tǒng)的模擬量遙測數(shù)據(jù)，所述星上能源系統(tǒng)的模擬量遙測數(shù)據(jù)包括蓄電池組電壓、充電電流、放電電流、星箭分離信號、方陣電流、負(fù)載電流、通信DC/DC 5V遙測； (3) ARM芯片通過測溫模塊采集星上能源系統(tǒng)的溫度遙測數(shù)據(jù)，所述溫度遙測數(shù)據(jù)包括溫度TNl和溫度TN2 ；
⑷ARM芯片根據(jù)采集到的充電電流判斷蓄電池組是否處于充電狀態(tài)，當(dāng)充電電流大于預(yù)設(shè)的充電閾值(本發(fā)明采用0. 5A)時，則蓄電池組處于充電狀態(tài)，之后ARM芯片再根據(jù)采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要停止給蓄電池組充電，若蓄電池組電壓高于預(yù)設(shè)的充電電壓閾值(本發(fā)明采用14. 4V)，則停止繼續(xù)給蓄電池組充電，若蓄電池組電壓低于預(yù)設(shè)的充電電壓閾值，則繼續(xù)充電；所述蓄電池組包括主份加熱回路和備份加熱回路；(5)ARM芯片根據(jù)采集到的放電電流判斷蓄電池組是否處于放電狀態(tài)，當(dāng)放電電流大于預(yù)設(shè)的放電閾值(本發(fā)明采用1A)時，則蓄電池組處于放電狀態(tài)，之后ARM芯片再根據(jù)采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要停止蓄電池組放電，若蓄電池組電壓低于預(yù)設(shè)的放電電壓閾值(本發(fā)明采用12. 7V)，則停止蓄電池組放電，若蓄電池組電壓高于預(yù)設(shè)的放電電壓閾值，則繼續(xù)放電；(6) ARM芯片根據(jù)采集到的星箭分離信號判斷衛(wèi)星是否處于星箭分離狀態(tài)，若采集到的星箭分離信號為0，則處于星箭分離狀態(tài)，之后ARM芯片通過CAN總線接口模塊對星務(wù)主機的輪詢進行檢查，如果星務(wù)主機無輪詢時間超過預(yù)設(shè)的主機無輪詢時間門限，(本發(fā)明采用20min)，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執(zhí)行機構(gòu)給星上通信系統(tǒng)供電；(7) ARM芯片根據(jù)采集到的星箭分離信號判斷衛(wèi)星是否處于星箭分離狀態(tài)，若采集到的星箭分離信號為0，則處于星箭分離狀態(tài)，之后ARM芯片根據(jù)采集到的蓄電池組電壓、方陣電流和負(fù)載電流判斷是否需要給星上載荷供電，若蓄電池組電壓 > 充電電壓閾值、方陣電流-負(fù)載電流-充電電流> OA并且通信DC/DC5V遙測彡4. OV時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執(zhí)行機構(gòu)給星上載荷供電；(S)ARM芯片根據(jù)采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要給星上通信系統(tǒng)和星上載荷斷電，若蓄電池組電壓低于預(yù)設(shè)的蓄電池組電壓報警門限(本發(fā)明采用12V)，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執(zhí)行機構(gòu)給星上載荷和星上通信系統(tǒng)斷電；(9) ARM芯片根據(jù)采集到的溫度TNl和溫度TN2判斷蓄電池組是否需要給主份加熱回路和備份加熱回路供電，若溫度TNl < Tminl (本發(fā)明采用10°C )時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路供電，所述Tminl是指預(yù)設(shè)的主份加熱回路開啟門限溫度值；當(dāng)溫度TNl > Tmaxl (本發(fā)明采用15°C )時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路斷電，所述Tmaxl是指預(yù)設(shè)的主份加熱回路關(guān)閉門限溫度值；
若溫度TN2 < Tmin2 (本發(fā)明采用15°C )時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的備份加熱回路供電，所述Tmin2是指預(yù)設(shè)的備份加熱回路開啟門限溫度值；當(dāng)溫度TN2 > Tmax2 (本發(fā)明采用20°C )時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的備份加熱回路斷電，所述Tmax2是指預(yù)設(shè)的備份加熱回路關(guān)閉門限溫度值；(IO)ARM芯片根據(jù)采集到的溫度TNl和溫度TN2判斷低溫時蓄電池組是否需要充電，若溫度TNl和TN2均小于預(yù)設(shè)的低溫門限設(shè)定值(本發(fā)明采用0°C)且持續(xù)時間彡60s時,則停止給蓄電池組充電；若溫度TNl和TN2均大于預(yù)設(shè)的低溫門限設(shè)定值且持續(xù)時間彡60s時，則給蓄電池組充電；
(Il)ARM芯片根據(jù)采集到放電電流判斷放電時主份加熱回路和備份加熱回路是否需要停止供電，當(dāng)放電電流大于預(yù)設(shè)的放電閾值且持續(xù)時間>60s時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路和備份加熱回路斷電；當(dāng)充電電流大于預(yù)設(shè)的充電閾值且持續(xù)時間> 60s時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路和備份加熱回路供電，從而給蓄電池組加熱；(12) ARM芯片將模擬量遙測數(shù)據(jù)和溫度遙測數(shù)據(jù)組幀之后通過CAN總線接口模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到星上CAN總線上。通過上述步驟實現(xiàn)了一個周期內(nèi)對星上能源系統(tǒng)的控制。本發(fā)明說明書中其他未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于ARM的星上能源控制系統(tǒng)，其特征在于包括ARM芯片、模擬開關(guān)、測溫模塊、CAN總線接口模塊、電源模塊、看門狗、數(shù)據(jù)保存模塊和數(shù)據(jù)鎖存模塊； 電源模塊為所述星上能源控制系統(tǒng)供電，外部模擬量輸入信號通過模擬開關(guān)進行通斷選擇之后輸入到ARM芯片，用于測量溫度的測溫模塊將星上能源的各部分溫度信號傳遞給ARM芯片，ARM芯片通過CAN總線接口模塊與星上其他部分通信，看門狗為ARM芯片提供主動復(fù)位信號，數(shù)據(jù)保存模塊用于存儲臨時數(shù)據(jù)，供給ARM芯片處理，ARM芯片將處理過的信號通過數(shù)據(jù)鎖存模塊進行數(shù)據(jù)鎖存之后輸出；
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于ARM的星上能源控制系統(tǒng)，其特征在于測溫模塊通過I2C總線與ARM芯片通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于ARM的星上能源控制系統(tǒng)，其特征在于CAN總線接口模塊通過CAN總線與ARM芯片通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于ARM的星上能源控制系統(tǒng)，其特征在于ARM芯片對數(shù)據(jù)進行處理是通過如下步驟進行 (1)ARM芯片對看門狗進行牽狗操作；所述牽狗操作是指給看門狗發(fā)送連續(xù)脈沖，令看門狗開始工作； (2)ARM芯片控制模擬開關(guān)采集星上能源系統(tǒng)的模擬量遙測數(shù)據(jù)，所述星上能源系統(tǒng)的模擬量遙測數(shù)據(jù)包括蓄電池組電壓、充電電流、放電電流、星箭分離信號、方陣電流、負(fù)載電流、通信DC/DC 5V遙測； (3)ARM芯片通過測溫模塊采集星上能源系統(tǒng)的溫度遙測數(shù)據(jù)，所述溫度遙測數(shù)據(jù)包括溫度TNl和溫度TN2 ； ⑷ARM芯片根據(jù)采集到的充電電流判斷蓄電池組是否處于充電狀態(tài)，當(dāng)充電電流大于預(yù)設(shè)的充電閾值時，則蓄電池組處于充電狀態(tài)，之后ARM芯片再根據(jù)采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要停止給蓄電池組充電，若蓄電池組電壓高于預(yù)設(shè)的充電電壓閾值，則停止繼續(xù)給蓄電池組充電，若蓄電池組電壓低于預(yù)設(shè)的充電電壓閾值，則繼續(xù)充電；所述蓄電池組包括主份加熱回路和備份加熱回路； (5)ARM芯片根據(jù)采集到的放電電流判斷蓄電池組是否處于放電狀態(tài)，當(dāng)放電電流大于預(yù)設(shè)的放電閾值時，則蓄電池組處于放電狀態(tài)，之后ARM芯片再根據(jù)采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要停止蓄電池組放電，若蓄電池組電壓低于預(yù)設(shè)的放電電壓閾值，則停止蓄電池組放電，若蓄電池組電壓高于預(yù)設(shè)的放電電壓閾值，則繼續(xù)放電； (6)ARM芯片根據(jù)采集到的星箭分離信號判斷衛(wèi)星是否處于星箭分離狀態(tài)，若采集到的星箭分離信號為O，則處于星箭分離狀態(tài)，之后ARM芯片通過CAN總線接口模塊對星務(wù)主機的輪詢進行檢查，如果星務(wù)主機無輪詢時間超過預(yù)設(shè)的主機無輪詢時間門限，，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執(zhí)行機構(gòu)給星上通信系統(tǒng)供電； (7)ARM芯片根據(jù)采集到的星箭分離信號判斷衛(wèi)星是否處于星箭分離狀態(tài)，若采集到的星箭分離信號為O，則處于星箭分離狀態(tài)，之后ARM芯片根據(jù)采集到的蓄電池組電壓、方陣電流和負(fù)載電流判斷是否需要給星上載荷供電，若蓄電池組電壓 > 充電電壓閾值、方陣電流-負(fù)載電流-充電電流> OA并且通信DC/DC 5V遙測彡4. OV時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執(zhí)行機構(gòu)給星上載荷供電； (S)ARM芯片根據(jù)采集到的蓄電池組電壓判斷是否需要給星上通信系統(tǒng)和星上載荷斷電，若蓄電池組電壓低于預(yù)設(shè)的蓄電池組電壓報警門限，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，控制執(zhí)行機構(gòu)給星上載荷和星上通信系統(tǒng)斷電； (9)ARM芯片根據(jù)采集到的溫度TNl和溫度TN2判斷蓄電池組是否需要給主份加熱回路和備份加熱回路供電，若溫度TNl < Tminl時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路供電，所述Tminl是指預(yù)設(shè)的主份加熱回路開啟門限溫度值； 當(dāng)溫度TNl > Tmaxl時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路斷電，所述Tmaxl是指預(yù)設(shè)的主份加熱回路關(guān)閉門限溫度值； 若溫度TN2 < Tmin2時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的備份加熱回路供電，所述Tmin2是指預(yù)設(shè)的備份加熱回路開啟門限溫度值；； 當(dāng)溫度TN2 > Tmax2時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄 電池組的備份加熱回路斷電，所述Tmax2是指預(yù)設(shè)的備份加熱回路關(guān)閉門限溫度值； (10)ARM芯片根據(jù)采集到的溫度TNl和溫度TN2判斷低溫時蓄電池組是否需要充電，若溫度TNl和TN2均小于預(yù)設(shè)的低溫門限設(shè)定值且持續(xù)時間彡60s時，則停止給蓄電池組充電； 若溫度TNl和TN2均大于預(yù)設(shè)的低溫門限設(shè)定值且持續(xù)時間彡60s時，則給蓄電池組充電； (11)ARM芯片根據(jù)采集到放電電流判斷放電時主份加熱回路和備份加熱回路是否需要停止供電，當(dāng)放電電流大于預(yù)設(shè)的放電閾值且持續(xù)時間> 60s時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路和備份加熱回路斷電； 當(dāng)充電電流大于預(yù)設(shè)的充電閾值且持續(xù)時間> 60s時，則ARM芯片通過數(shù)據(jù)鎖存模塊和指令輸出模塊輸出指令，給蓄電池組的主份加熱回路和備份加熱回路供電，從而給蓄電池組加熱； (12)ARM芯片將模擬量遙測數(shù)據(jù)和溫度遙測數(shù)據(jù)組幀之后通過CAN總線接口模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到星上CAN總線上。
全文摘要
一種基于ARM的星上能源控制系統(tǒng)，使用片上資源集成度高、體積小、功耗低的ARM微控制器，使其形成智能部件，作為能源管理的核心處理模塊，利用ARM處理器集成的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器及CAN總線控制器等多種片上資源，勿需另外建立相應(yīng)的外圍電路，來實現(xiàn)小衛(wèi)星能源管理過程中的控制功能。因此，簡化了小衛(wèi)星能源管理系統(tǒng)的復(fù)雜度，降低了小衛(wèi)星能源管理系統(tǒng)的成本，提高了能源管理的實時性和集成度。另外，對負(fù)載進行了動態(tài)管理衛(wèi)星在軌運行期間，周期性監(jiān)測“蓄電池組電壓”、“方陣電流”、“負(fù)載電流”等遙測參數(shù)，對能源空間進行分片管理，然后劃分給不同載荷使用，以保障衛(wèi)星能源使用合理、安全、有效，進而提高能源利用率。
文檔編號G05B19/042GK102749869SQ20121020365
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者張艷萍, 李志壯, 梁天, 段寶罡, 郭文彬 申請人:航天東方紅衛(wèi)星有限公司