本实用新型专利技术涉及一种可灵活扩展的卫星能源装置，其包括用于将太阳能转换为电能的太阳电池阵和用于将电能与化学能进行相互转换的蓄电池组，其中，太阳电池阵由若干太阳电池单体以串联和/或并联的方式连接而成，蓄电池组由若干蓄电池单体以串联和/或并联的方式连接而成，其特征在于，太阳电池阵包括若干以串联方式连接的由至少一个太阳电池单体构成的太阳电池群体，蓄电池组包括若干以串联方式连接的由至少一个蓄电池单体构成的蓄电池群体，其中，太阳电池群体能够串联和/或并联有第一通断部件，蓄电池群体能够串联有第一通断部件和/或并联有与第一通断部件结构不同的第二通断部件。断部件。断部件。
【技术实现步骤摘要】
一种可灵活扩展的卫星能源装置
[0001]本技术涉及航天器电源系统
，尤其涉及一种可灵活扩展的卫星能源装置。
技术介绍
[0002]卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体，人造卫星一般亦可称为卫星。人造卫星以太空飞行载具如火箭、航天飞机等发射到太空中，像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置。目前卫星以很强的快速响应能力，越来越受到各国的重视。
[0003]卫星电源系统为卫星其它分系统及有效载荷正常运行提供安全可靠的电力保障。因此，高效性、普适性、低成本是商业卫星能源系统的设计核心。
[0004]CN111181238 A公开了一种卫星的DET电源系统，用于提高卫星初期DET电源系统的太阳电池阵的输出功率。电源系统包括太阳电池阵、电源控制与配电单元以及蓄电池组，电源控制与配电单元包括有S3R分流调节器、MEA以及基准电压模块；太阳电池阵用于将获取到的太阳能转化为电能；S3R分流调节器用于根据差分信号进行分流分流控制；MEA用于根据基准电压以及S3R分流调节器控制得到的母线电压两者之间的差值进行放大以及积分，得到差分信号并向S3R分流控制器输出；基准电压模块用于生成基准电压；蓄电池组连接母线，用于根据分流控制进行充、放电；基准电压模块具体用于生成不同的目标基准电压，S3R分流控制器具体用于根据目标差分信号控制得到不同的目标母线电压。
[0005]现有技术中的基于独立定制式的卫星能源系统在高效性、普适性和低成本均存在不足。同时，无法很好地对卫星能源装置中尤其是各蓄电池单体进行均衡均流的控制管理。
[0006]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本技术明不具备这些现有技术的特征，相反本技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0007]针对现有技术的不足，本技术所主要解决的是卫星能源装置中蓄电池的均衡均流问题及太阳电池和/或蓄电池的故障隔离问题，以通过设置启闭部件和/或通断部件的方式，实现对太阳电池和/或蓄电池的控制管理，从而获得可灵活扩展的卫星能源装置。
[0008]本技术公开了一种卫星能源装置，其包括用于将太阳能转换为电能的太阳电池阵和用于将电能与化学能进行相互转换的蓄电池组。
[0009]太阳电池阵由若干太阳电池单体以串联和/或并联的方式连接而成。
[0010]蓄电池组由若干蓄电池单体以串联和/或并联的方式连接而成。
[0011]太阳电池阵包括若干以串联方式连接的由至少一个太阳电池单体构成的太阳电池群体。
[0012]蓄电池组包括若干以串联方式连接的由至少一个蓄电池单体构成的蓄电池群体。
[0013]太阳电池群体能够以串联和/或并联的方式与第一通断部件连接。
[0014]蓄电池群体能够以串联的方式与第一通断部件连接和/或以并联的方式与第二通断部件连接。
[0015]优选地，第一通断部件与第二通断部件的结构不同。
[0016]第一通断部件内部设置有通断开关，通断开关的两端分别连接于第一通断部件的输入端和输出端。
[0017]第二通断部件内部设置有两端连接于第二通断部件的输入端和输出端的通断开关。
[0018]第二通断部件内的通断开关的两端还可以并联有调节旁路。
[0019]调节旁路上设置有以串联方式连接的旁路开关和旁路电阻。
[0020]可选地，调节旁路上可设置至少一个旁路开关。
[0021]旁路电阻能够以第二通断部件的通断开关断开且旁路开关接通的方式与对应的蓄电池群体连通以接收并消耗来自蓄电池群体的电信号。
[0022]太阳电池阵/蓄电池组能够与带有启闭开关的启闭部件串联。
[0023]启闭开关的两端连接于启闭部件的输入端和输出端。
[0024]可选地，启闭开关/通断开关/旁路开关都可以选择机电开关(继电器或接触器)、电子开关(半导体开关)或机电开关与电子开关的组合等形式。
[0025]太阳电池阵与对应的启闭部件连接以构成产能模块。
[0026]产能模块与太阳电池阵控制管理模块连接以构成产能单元。
[0027]蓄电池组与对应的启闭部件连接以构成储能模块。
[0028]储能模块与蓄电池组控制管理单元连接以构成储能单元。
[0029]产能单元的两端分别与储能单元的卫星一次母线正极和卫星一次母线负极连接以构成电信号的连通回路。
[0030]储能单元的卫星一次母线正极和卫星一次母线负极分别与卫星平台负载的负载正极和负载负极连接，以使得卫星能源装置能够连接于卫星平台负载并提供电信号。
[0031]若干产能单元以并联的方式连接构成产能设备，若干储能单元以并联的方式连接构成储能设备。
[0032]产能设备在电能输出端连接至一次母线。
[0033]一次母线能够与储能设备和/或卫星平台负载连接，以将产能设备的电能传输至储能设备进行储存和/或卫星平台负载进行消耗。
[0034]本技术的有益之处在于：
[0035]1、本技术对卫星能源装置的功能模块进行了重新划分，以得到产能单元/储能单元，根据产能单元/储能单元的不同设计参数可设定多种标准产能单元/标准储能单元，以通过不同标准产能单元/储能单元的组合来满足不同卫星的产能/储能需求，从而使得卫星能够灵活扩展；
[0036]2、本技术重新划分了标准单元，以使得卫星能源装置能够批量化生产，使得研制成本和研制周期都大幅度降低；
[0037]3、本技术还通过在重新划分的功能模块中加入启闭部件和/或通断部件，以
实现太阳电池/蓄电池的控制管理，例如故障隔离、均衡均流等，从而增强了卫星能源装置的安全性和灵活性。
附图说明
[0038]图1是储能单元在实施例中的电路原理图；
[0039]图2是卫星电源装置在实施例中的电路原理图；
[0040]图3是启闭部件在实施例中的电路原理图；
[0041]图4是第一通断部件在实施例中的电路原理图；
[0042]图5是第二通断部件在实施例中的电路原理图；
[0043]图6是太阳电池阵在实施例中的电路原理图；
[0044]图7是太阳电池阵控制管理模块在实施例中的电路原理图；
[0045]图8是卫星电源装置在实施例中的结构示意图。
[0046]附图标记列表
[0047]100：卫星电源装置
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1：产能设备
[0048]10：产能单元
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11：太阳电池阵
[0049]12：太阳电池阵控制管理模块
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13：MPPT电路
[0050]14：本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种卫星能源装置(100)，其包括：太阳电池阵(11)，由若干太阳电池单体以串联和/或并联的方式连接而成，用于将太阳能转换为电能，蓄电池组(22)，由若干蓄电池单体以串联和/或并联的方式连接而成，用于将电能与化学能进行相互转换，其特征在于，所述太阳电池阵(11)包括若干以串联方式连接的由至少一个所述太阳电池单体构成的太阳电池群体(18)，所述蓄电池组(22)包括若干以串联方式连接的由至少一个所述蓄电池单体构成的蓄电池群体(25)，其中，所述太阳电池群体(18)能够串联和/或并联有第一通断部件(51)，所述蓄电池群体(25)能够串联有第一通断部件(51)和/或并联有与所述第一通断部件(51)结构不同的第二通断部件(52)，所述第二通断部件(52)内部设置有两端连接于所述第二通断部件(52)的输入端和输出端的通断开关(54)，其中，所述通断开关(54)的两端还能够并联有调节旁路(55)。2.根据权利要求1所述的卫星能源装置，其特征在于，所述第一通断部件(51)内部设置有通断开关(54)，所述通断开关(54)的两端分别连接于所述第一通断部件(51)的输入端和输出端。3.根据权利要求2所述的卫星能源装置，其特征在于，所述调节旁路(55)上设置有以串联方式连接的旁路开关(56)和旁路电阻(57)，其中，所述旁路开关(56)能够设置至少一个。4.根据权利要求3所述的卫星能源装置，其特征在于，所述旁路电阻(57)能够以所述第二通断部件(52)的所述通断开关(54)断开且所述旁路开关(56)接通的方式与对应的所述蓄电池群体(25)连通以接收并消耗来自所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：向晓霞，杨峰，任维佳，杜健，
申请(专利权)人：绵阳天仪空间科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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