一种用于卫星电源控制器的数字化控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于卫星电源控制器的数字化控制系统，采用集中加分散的一体化“主‑从”构架，为每个功能模块设有对应的数字从控单元，进行相应功能模块的控制与管理，实现电源系统所需的功率变换；各个数字从控单元通过内数据总线连接数字主控模块并受其控制调度；数字主控模块进行电源系统整机控制、管理和调度，提供充放电电流基准和模块工作模式，负责稳定母线电压、蓄电池充放电管理、数字从控单元的切除投入控制。通过“N+1”模块配置提高可靠性，当系统中一个模块损坏，数字主控模块控制其脱离系统，以实现故障隔离，同时控制冗余模块投入，保证整个系统在故障情况下仍然可以正常工作，具有重要的工程应用价值。

A digital control system for satellite power controller

【技术实现步骤摘要】
一种用于卫星电源控制器的数字化控制系统
本专利技术涉及数字化控制领域，尤其涉及卫星电源系统功率控制和DC/DC功率变换的数字化控制领域，具体涉及到一种用于卫星电源控制器的数字化控制系统构架及其控制策略。
技术介绍
电源分系统是卫星平台的重要组成之一，其发展水平对提高卫星性能、延长卫星工作寿命起着关键作用。随着航天器功能与性能的优化、负载容量的扩大化、运行轨道的多样化，对航天器电源系统的配置管理、故障检测与诊断等技术都提出了更高的要求。一方面，航天器系统的分布式供配电架构使电源控制器的使用数量有了本质的跨跃，这不仅需要减小每个模块的重量和体积，而且需要对所有功能模块进行合理管理和监控；另一方面，一些高精密载荷及特种载荷的应用需要高性能电源控制器作前端支持，电源系统不仅要满足不同等级的输出电压，而且要求输出电压在一定范围内可调，并具有复杂的保护和管理逻辑。目前的模拟电源控制器难以满足载荷的应用需求变化，导致电源系统复杂庞大或者需要较长的定制电源生产周期。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的问题，提出一种数字化“主-从”式电源系统控制构架，用于卫星电源控制器；其中，FPGA芯片作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于卫星电源控制器的数字化控制系统，该电源控制器控制太阳能电池阵产生能量的分配及蓄电池的充放电，其内部通过全调节母线连接包含分流调节器、充放电调节器的多个功能模块，其特征在于，所述数字化控制系统中为每个功能模块设有对应的数字从控单元，进行相应功能模块的控制与管理，实现电源系统所需的功率变换；各个所述数字从控单元通过内数据总线连接数字主控模块，并受所述数字主控模块控制调度；所述数字主控模块进行电源系统整机控制、管理和调度，提供充放电电流基准和模块工作模式，负责稳定母线电压、蓄电池充放电管理、数字从控单元的切除投入控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于卫星电源控制器的数字化控制系统，该电源控制器控制太阳能电池阵产生能量的分配及蓄电池的充放电，其内部通过全调节母线连接包含分流调节器、充放电调节器的多个功能模块，其特征在于，所述数字化控制系统中为每个功能模块设有对应的数字从控单元，进行相应功能模块的控制与管理，实现电源系统所需的功率变换；各个所述数字从控单元通过内数据总线连接数字主控模块，并受所述数字主控模块控制调度；所述数字主控模块进行电源系统整机控制、管理和调度，提供充放电电流基准和模块工作模式，负责稳定母线电压、蓄电池充放电管理、数字从控单元的切除投入控制。2.如权利要求1所述用于卫星电源控制器的数字化控制系统，其特征在于，所述数字主控模块包含A/D接口控制模块、MEA控制器、BEA控制器、主从通信模块、时序逻辑控制模块、保护逻辑控制模块、上位机通信模块。3.如权利要求1所述用于卫星电源控制器的数字化控制系统，其特征在于，所述数字从控单元包含主从通信功能块、A/D接口控制功能块、BCR/BDR电压电流双闭环控制功能块、PWM调制模块、时序逻辑控制功能块、运行保护控制模块。4.如权利要求1所述用于卫星电源控制器的数字化控制系统，其特征在于，所述数字主控模块与各个数字从控单元之间分别具有一对差分收发器，基于LVDS通信通道实现通信。5.如权利要求1所述用于卫星电源控制器的数字化控制系统，其特征在于，所述数字主控模块设有独立并行工作的三块主控制器芯片，每块所述主控制器芯片均和各个数字从控单元信号连接，使每个数字从控单元得以同时接受三块主控制器芯片的控制指令和基准。6.如权利要求5所述用于卫星...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱春晓，谢伟，蓝建宇，何小斌，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31