【技术实现步骤摘要】
一种分布式航天器电源系统标准接口单元
[0001]本专利技术涉及分布式航天器电源系统的标准接口单元，尤其涉及可扩展、可重构的分布式电源系统的控制方法
技术介绍
[0002]目前，航天器电源系统通常是不可在轨进行维修、更换以及重构的。但是随着航天技术的飞速发展，尤其是对于在轨服务与维护的航天器，需要完成太阳翼、蓄电池组等易耗、易损模块在轨维修、更换，太阳翼、蓄电池组、控制器通过提高发电、储能及调节能力等实现在轨升级，系统通过更换、增加模块实现系统重构、功率拓展扩容，并能够适应平稳负载和短时大功率脉冲负载等的功率需求，具备柔性承载的能力。在轨服务与维护航天器对在轨维修、更换、加注、升级、重构、拓展和柔性承载有了迫切的需求。
[0003]具备模块化、标准化、可任意组合、重构，可靠性高，安全性好等特点的空间分布式电源系统，将是适应未来在轨服务，任务灵活定制，快速研制、快速生产、快速发射，在轨能性能升级、寿命增长和任务扩展等需求的必然结果。对于空间可重构分布式电源系统，如何实现分布式发电单元、储能单元的灵活接入尤为重...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分布式航天器电源系统标准接口单元，其特征在于，包括：输入接口模块：用于完成标准接口单元与分布式系统直流母线、通信总线的连接；双向固态开关模块：用于完成主功率输入与输出接口的接通或者关断；控制单元模块：用于数据的采集、数模转换、系统的故障诊断、固态开关的控制、上位机的通信、软件保护的实现；辅助电源模块：用于将输入电压转换为系统各个模块所使用的低电压，为整个系统供电。CAN通信模块：用于实现标准接口单元与上位机的数据和指令通信；隔离驱动模块：采用光耦隔离驱动；信号采集模块：用于采集信号输入到CPU的数模转换接口进行数模转换；电流阈值保护模块：用于实现电流阈值保护；热插拔及指示模块：一方面用于实现带电插拔，利用接插件的长短针设计给处理器传递接插件是否完全插入的信息，完全插入时，控制启动系统，未完全插入时，不启动系统；另一方面利用不同颜色的发光二极管指示接插件连接、开关通断、故障保护三种状态。2.根据权利要求1所述的一种分布式航天器电源系统标准接口单元，其特征在于：还包括输出接口模块和输入接口模块，所述输出接口模块用于完成标准接口单元与分布式电源模块或者负载的连接；所述输入接口模块的连接器采用长短针结构，包括功率正线插针、功率负线插针、接地插针、CAN通信插针以及SWAP热插拔插针，其中，接地插针长度大于功率正线插针长度，功率正线插针、功率负线插针和CAN通信插针长度相等，SWAP热插拔插针小于功率正线插针长度；功率正线插针实现标准接口单元功率正线与直流母线功率正线的连接，功率负线插针实现标准接口单元功率负线与直流母线功率负线的连接，通信插针实现标准接口单元与通信总线的连接，SWAP热插拔插针实现插拔状态的检测；插入过程中，接地插针最先完成插接，建立标准接口单元结构的电位；功率正线插针、功率负线插及CAN通信插针居中，接地可靠搭接后完成插接，连接功率及通信部分；SWAP热插拔插针最后完成插接，当SWAP热插拔插针接通后，控制电路才发出启动信号，开通固态开关，实现系统上电。3.根据权利要求1所述的一种分布式航天器电源系统标准接口单元，其特征在于：所述双向固态开关模块由三个MOSFET组成，主通路部分由两个反串联MOSFET组成，另一个MOSFET在开关关断时组成续流回路，通过其体二极管续流。4.根据权利要求1所述的一种分布式航天器电源系统标准接口单元，其特征在于：所述控制单元模块包括IO子模块、PWM子模块、比较器子模块、ADC转换子模块以及CAN通信子模块，标准接口单元的软件程序运行于控制单元模块中，主要分为三部分，分别为主程序、定时器中断程序、PWM中断程序。5.根据权利要求4所述的一种分布式航天器电源系统标准接口单元，其特征在于：所述主程序在上电后开始执行，对整个系统进行初始化，恢复重要数据，所述重要数据包括电流保护阈值、I2t护使能状态、功率开关状态，接下来主程序将进入循环，等待中断。6.根据权利要求4所述的一种分布式航天器电源系统标准接口单元，其特征在于：所述定时器中断程序在上电后每隔2ms对时间数据进行记录，t0为秒、t1为分、t2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海津，马亮，曾毅，朱立颖，张晓峰，刘治钢，宋鼎，杨东，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：
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