一种运载航天器升压供电控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种运载航天器升压供电控制器，至少包括：用于将N个蓄电池的输出电压转换为所需电压的M个升压电路；其中M为大于1的自然数；每个蓄电池的输出正端通过一个电池输入继电器与一个电池汇流条连接，每个电池汇流条与至少一个升压电路的输入正端子电连接；每个升压电路的功率输出正端子均与同一个母线汇流条电连接；所有升压电路输入输出功率负端子均与一个负汇流条电连接。用于滤除母线上高频信号和低频信号的母线滤波单元；母线滤波单元包括依次连接的霍尔传感器、母线高频电容、母线低频电容；霍尔传感器用于检测母线汇流条到母线高频滤波电容正端之间的电流；母线低频电容通过每一路载荷输出继电器与每一路载荷供电接口电连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天器的物理电源
，特别是涉及一种运载航天器升压供电控制器。
技术介绍
在国内和国际空间电源领域，对卫星电源系统的研发和应用随着卫星技术的快速发展日趋成熟，相比而言由于运载火箭一次电源供电高可靠和短时间的任务特点，电池对母线直接供电一直是首选，但随着运载火箭新型号的出现，运载航天器执行任务的时间逐渐变长，执行任务的内容也逐渐丰富，也开始对于一次母线供电提出了更多需求。目前，一些飞行任务卫星受入轨前飞行时间长、电池容量等限制，依靠自身电池储能并不足以维持星箭分离前的长时间用电需求，需要借助诸如上面级这样的新型运载航天器为卫星一次母线供电，而运载航天器传统的蓄电池直接供电方式电压波动范围大，并不能满足卫星载荷对母线品质的要求。目前运载航天器普遍采用的蓄电池直接供电方式电路原理框图如图1所示。。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种具有多蓄电池输入，单母线输出高精度电压的运载航天器升压供电控制器;通过多个升压电路输入和输出的并联组合，将蓄电池电能恒压输出，可用于浮地和共地两种一次电源分系统接地体制，为运载航天器自身或卫星提供长时间稳定可靠的一次电源系统供电。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:—种运载航天器升压供电控制器，至少包括:用于将N个蓄电池的输出电压转换为所需电压的Μ个升压电路;其中Μ为大于1的自然数;每个蓄电池的输出正极通过一个电池输入继电器与一个电池汇流条连接，每个电池汇流条与至少一个升压电路的输入正端子电连接;升压电路的功率输出正端子均与同一个母线汇流条电连接；用于滤除母线上高频信号和低频信号的母线滤波单元;所述母线滤波单元包括依次电连接的霍尔传感器、母线高频电容、母线低频电容;所述霍尔传感器用于检测母线汇流条到母线高频滤波电容正极之间的电流;所述母线汇流条与母线滤波单元正极电连接;所述母线低频电容的正极通过每一路载荷输出继电器与每一路载荷供电接口电连接。进一步:在所述母线滤波单元的输出端子上电连接有误差放大反馈闭环控制电路;所述误差放大反馈闭环控制电路的信号输入端子与母线低频电容电连接;所述误差放大反馈闭环控制电路的信号输出端子与每个升压电路的控制端子电连接。进一步:每个升压电路上电连接有电流检测及反馈闭环控制电路。进一步:在每个升压电路的功率输出端子上并联有高频电容。进一步:每个升压电路的控制电路包含有电流过流保护装置。进一步:每个升压电路的控制电路包含有电压过压保护装置。进一步:所述升压电路为非隔离型升压器，所有升压电路的输入输出功率负端子均与一个功率负汇流条电连接。本专利技术具有的优点和积极效果是:1.本专利技术通用性好，整体采用结构模块化串杆式设计，每个结构单元功能独立，方便组装和调试，多个升压电路并联使用，易于根据输入蓄电池容量及载荷功率需求进行功率备份和功率拓展，由于配备有电池接入和转电输出继电器，和蓄电池组合使用即可组成供电系统。2.本专利技术的升压模块采用多模块热备份方式，各自具有输入过流和输出过压保护功能，能够确保发生内部故障时停止工作，仅降低了整机最大输出功率，不影响供电任务的完成。3.本专利技术内部供电回路与控制电路电气隔离，即可作为箭上单机的一次电源，兼容箭上浮地体制供电，又可以接入卫星一次母线，跨系统为多颗卫星供电。4.本专利技术相比箭上传统电源系统，具有蓄电池电压输入范围宽，输出电压精度高等特点(_50°C?+70°C，输入蓄电池电压范围内输出空载到满载，电压精度可达输出电压的±1%之内)，适合长距离供电，同时兼具星上大功率开关电源效率高、输出纹波低的优点(效率达93%以上，纹波峰峰值小于0.5V)。本专利技术额定功率输出情况下，可连续长时间工作，能够适应箭上环境条件，可靠性尚相比运载航天器传统蓄电池直接供电且仅能为自身电气系统供电的局限性，本专利技术除了可为自身电气系统提供高精度一次母线供电，还可以灵活的跨系统为多颗卫星供电，且输出功率大，电压精度高，解决了跨系统供电接地体制匹配性问题以及长距离供电远端接地所带来的供电品质降低的问题。满足了长寿命运载航天器电源控制技术的发展需求，通过跨系统供电，拓展了运载航天器的任务范围，减少了任务期间卫星电池的消耗，有益于卫星长寿命在轨运行。【附图说明】:图1是传统运载航天器采用的蓄电池直接供电方式电路原理框图；图2是本专利技术优选实施例的结构图；图3为本专利技术优选实施例中结构模块间功率正线路径图；图4为本专利技术优选实施例中电压、电流双环控制电路原理图；图5为本专利技术优选实施例中共地体制的供电方式；图6为本专利技术优选实施例中浮地体制的供电方式；图7为本专利技术优选实施例中升压电路输出滤波电路。【具体实施方式】为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:请参阅图1至图7，一种运载航天器升压供电控制器，包括:用于将N个蓄电池的输出电压转换为所需电压的Μ个非隔离型升压电路;其中Μ为大于1的自然数;每个蓄电池的输出正端通过一个电池输入继电器与一个电池汇流条连接，每个电池汇流条与至少一个升压电路的输入正端子电连接;每个升压电路的功率输出正端子均与同一个母线汇流条电连接;所有升压电路输入输出功率负端子均与一个负汇流条电连接。用于滤除母线上高频信号和低频信号的母线滤波单元;所述母线滤波单元包括依次连接的霍尔传感器、母线高频电容、母线低频电容;所述霍尔传感器用于检测母线汇流条到母线高频滤波电容正端之间的电流;所述母线低频电容通过每一路载当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运载航天器升压供电控制器，其特征在于：至少包括：用于将N个蓄电池的输出电压转换为所需电压的M个升压电路；其中M为大于1的自然数；每个蓄电池的输出正极通过一个电池输入继电器与一个电池汇流条连接，每个电池汇流条与至少一个升压电路的输入正端子电连接；升压电路的功率输出正端子均与同一个母线汇流条电连接；用于滤除母线上高频信号和低频信号的母线滤波单元；所述母线滤波单元包括依次电连接的霍尔传感器、母线高频电容、母线低频电容；所述霍尔传感器用于检测母线汇流条到母线高频滤波电容正极之间的电流；所述母线汇流条与母线滤波单元正极电连接；所述母线低频电容的正极通过每一路载荷输出继电器与每一路载荷供电接口电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晨，宋建青，刘体钊，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12