一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法和系统技术方案

技术编号:23317878 阅读:30 留言:0更新日期:2020-02-11 18:47
本发明专利技术公开了一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法和系统,该方法包括:根据脉冲负载的参数信息,确定宇航用脉冲负载电源的工作模式;对不同工作模式下使负载正常工作所需的宇航用脉冲负载电源的母线电压值、限流值、充电时间和充电电流进行分析,确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标和限流设计指标。本发明专利技术旨在为宇航用脉冲负载电源的输出母线电压指标和限流指标提供设计依据。

A working mode analysis method and system of pulse load power supply for Aerospace

【技术实现步骤摘要】
一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法和系统
本专利技术属于空间电源
,尤其涉及一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法和系统。
技术介绍
以卫星激光载荷为代表的宇航用脉冲负载现已广泛应用于宇航领域,随之兴起的是宇航用脉冲负载电源。宇航用脉冲负载电源具有宽适应性、动态性能优异、输入端电流波动小、充电性能好等特点。宇航用脉冲负载电源主要为脉冲负载(例如:载荷功放驱动器)提供工作母线,其输入母线来源于宇航器的平台母线。一般的,脉冲负载会内设一个超级大负载电容C1(十毫法级),并会周期性地从负载电容C1上取电。在脉冲负载的一个工作周期内,脉冲负载会瞬间(纳秒级)释放大电容的大量能量,这会使脉冲负载母线下降。在一个工作周期剩余的时间内,脉冲负载电源需以对大电容补电。在此工作周期内,脉冲负载电源需要将负载电容C1充至脉冲负载工作的额定电压。在航天器配电资源紧张的情况下,多路脉冲负载会共用一路脉冲负载电源。由于电容不可能完全一样,每路负载取电后,其相应的电容阵上的电压及能量变化难免有差异。为了防止两个超级大电容的电压差异对脉冲负载电源的影响,脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法,其特征在于,包括:/n根据脉冲负载的参数信息,确定宇航用脉冲负载电源的工作模式;/n对不同工作模式下使负载正常工作所需的宇航用脉冲负载电源的母线电压值、限流值、充电时间和充电电流进行分析,确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标和限流设计指标。/n

【技术特征摘要】
1.一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法,其特征在于,包括:
根据脉冲负载的参数信息,确定宇航用脉冲负载电源的工作模式;
对不同工作模式下使负载正常工作所需的宇航用脉冲负载电源的母线电压值、限流值、充电时间和充电电流进行分析,确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标和限流设计指标。


2.根据权利要求1所述的宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法,其特征在于,宇航用脉冲负载电源的工作模式,包括:恒流充电工作模式、先恒流充电后恒压充电工作模式和恒压充电工作模式。


3.根据权利要求1所述的宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法,其特征在于,根据脉冲负载的参数信息,确定宇航用脉冲负载电源的工作模式,包括:
当根据脉冲负载的参数信息确定脉冲负载的负载电阻R1满足:R1=0时,确定宇航用脉冲负载电源的工作模式为恒流充电工作模式;
当根据脉冲负载的参数信息确定脉冲负载的负载电阻R1满足:时,确定宇航用脉冲负载电源的工作模式为先恒流充电后恒压充电工作模式;
当根据脉冲负载的参数信息确定脉冲负载的负载电阻R1满足:时,确定宇航用脉冲负载电源的工作模式为恒压充电工作模式;
其中,ΔUC表示脉冲负载的负载电容C1放电前后的压差,ΔUC=|UC前-UC后|,UC前>UC后,UC前表示负载电容C1放电前的电容电压,UC后表示负载电容C1放电后的电容电压;Vu表示稳态时宇航用脉冲负载电源的母线电压;I限表示宇航用脉冲负载电源的限流值。


4.根据权利要求3所述宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法,其特征在于,对不同工作模式下使负载正常工作所需的宇航用脉冲负载电源的母线电压值、限流值、充电时间和充电电流进行分析,确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标和限流设计指标,包括:
当宇航用脉冲负载电源的当前工作模式为恒流充电工作模式时,有:
已知载荷端的如下信息:
R1=0,负载电容C1的容值,负载电容C1放电前后的压差ΔUC的压差值,载荷脉冲周期T的周期值,UC前=每个脉冲周期开始时所需的电压值;
根据已知的载荷端信息,确定:
a、宇航用脉冲负载电源的母线电压值:
R1=0,则加载在负载电容C1上的电压即为宇航用脉冲负载电源的母线电压值;
故确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标Vu设满足:
Vu设=UC前
b、限流值及充电时间:
在恒流充电时间Δt内,恒流充电电流值为I限且与Δt满足:



Δt<T
恒流充电结束后,充电电流变为0,无恒压充电时间。


5.根据权利要求3所述宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法,其特征在于,对不同工作模式下使负载正常工作所需的宇航用脉冲负载电源的母线电压值、限流值、充电时间和充电电流进行分析,确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标和限流设计指标,包括:
当宇航用脉冲负载电源的当前工作模式为先恒流充电后恒压充电工作模式时,有:
已知载荷端的如下信息:

负载电容C1的容值,负载电容C1放电前后的压差ΔUC的压差值,载荷脉冲周期T的周期值;其中,T=T1+...

【专利技术属性】
技术研发人员:李小春徐刚吕锋武腾李后春刘高锋邹元威
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

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