一种航天器应急通信设备用不间断电源模块制造技术

本发明专利技术公开了一种航天器应急通信设备用不间断电源模块，属于空间电源技术领域，其特征在于，包括电源部和控制部；其中：所述电源部包括母线和蓄电池组；所述控制部包括输入保护电路、浪涌抑制电路、EMI滤波电路、二次电源电路、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路；所述母线依次通过输入保护电路、浪涌抑制电路、EMI滤波电路和二次电源电路的输入侧连接；所述二次电源电路的输出侧分别与下位机、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路连接。本发明专利技术通过采用二次电源、蓄电池组、智能控制组合的拓扑结构，通过实时监测母线电源、蓄电池组电压等实现输出自主控制，达到输出电压一致稳定且不间断的效果。一致稳定且不间断的效果。一致稳定且不间断的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种航天器应急通信设备用不间断电源模块


[0001]本专利技术属于空间电源
，具体涉及一种航天器应急通信设备用不间断电源模块。

技术介绍

[0002]航天器电源系统在全寿命期内为整器提供能量来源，电源供电母线故障一般会导致整器失效。航天器处于失控翻滚状态，太阳电池阵反复短时对日，此时通过通信设备进行调整航天器工况、降低负载功率等手段，才有机会恢复母线电压。为了实现主动挽救航天器的目的，本案设计了不间断电源模块为航天器中的应急通信设备供电，并在母线故障后，为应急通信设备持续供电一段时间，确保航天器关键参数下传地面以供故障分析。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种航天器应急通信设备用不间断电源模块，通过采用二次电源、蓄电池组、智能控制组合的拓扑结构，通过实时监测母线电源、蓄电池组电压等实现输出自主控制，达到输出电压一致稳定且不间断的效果。
[0004]本专利技术的目的是提供一种航天器应急通信设备用不间断电源模块，包括电源部和控制部；其中：
[0005]所述电源部包括母线和蓄电池组；
[0006]所述控制部包括输入保护电路、浪涌抑制电路、EMI滤波电路、二次电源电路、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路；
[0007]所述母线依次通过输入保护电路、浪涌抑制电路、EMI滤波电路和二次电源电路的输入侧连接；所述二次电源电路的输出侧分别与下位机、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路连接。
[0008]优选地，所述输入保护电路包括两个非平衡并联的熔断器。
[0009]优选地，所述浪涌抑制电路包括RC电路和母线上MOSFET。
[0010]优选地，所述EMI滤波电路包括依次连接的共模扼流圈、Y电容、X电容、差模电感和X电容。
[0011]优选地，所述二次电源电路为单端正激拓扑结构。
[0012]优选地，所述充电控制电路使用一只NPN三极管来驱动MOS管；当接收充电指令使三极管导通时，通过连接MOSFET的电阻分压使MOSFET导通，为蓄电池组充电，当接收停止充电指令使三极管截止时，MOSFET的Vgs为0V，MOSFET关断，充电开关关断。
[0013]优选地，所述放电控制电路使用一只NPN三极管来驱动MOS管，当接收放电指令使三极管导通时，通过连接MOSFET的电阻分压使MOSFET导通，蓄电池组放电，当接收停止放电指令使三极管截止时，MOSFET的Vgs为0V，MOSFET关断，放电开关关断。
[0014]优选地，所述加热控制电路使用一只光耦驱动一只NPN三极管，进而来驱动MOS管；当接收放电指令使光耦导通及三极管截止时，通过连接MOSFET的电阻分压使MOSFET导通，
蓄电池组加热；当接收停止放电指令使光耦截止及三极管导通时，MOSFET的Vgs接近0V，MOSFET关断，加热开关关断。
[0015]优选地，所述下位机连接电压遥测采集电路和温度遥测采集电路，通过电阻分压变换，变换后的电压经运放跟随后输出到主控下位机。
[0016]优选地，所述蓄电池组采用套筒式结构，单体电池通过胶结的方式固定于套筒式结构中，通过镍条焊接实现单体电池之间的串并联，套筒式结构上粘贴热敏电阻，电池组模块底部设有加热板，通过粘贴加热带实现蓄电池组模块的加热。
[0017]本专利技术具有的优点和积极效果是：
[0018]1、本专利技术采用通用元器件设计，产品性能稳定可靠；
[0019]2、本专利技术中具备二次电源和电池组供电无缝切换电路，保证供电电压连续不间断输出；
[0020]3、本专利技术中具备下位机采集电路，进而自主实现过压保护、欠压保护、过温保护、自主加热等功能，自动实现内置电池组补充充电及在轨维护；
[0021]4、本专利技术能够适用于包括卫星、飞船等多种空间航天器，适用范围广。
附图说明
[0022]图1是本专利技术优选实施例的电路图；
[0023]图2是本专利技术优选实施例中输入保护电路的电路图；
[0024]图3是本专利技术优选实施例中浪涌抑制电路的电路图；
[0025]图4是本专利技术优选实施例中EMI滤波电路的电路图；
[0026]图5是本专利技术优选实施例中二次电源电路的电路图；
[0027]图6是本专利技术优选实施例中充电控制电路的电路图；
[0028]图7是本专利技术优选实施例中放电控制电路的电路图；
[0029]图8是本专利技术优选实施例中加热控制电路的电路图；
[0030]图9是本专利技术优选实施例中遥测采集电路的电路图；
[0031]图10是本专利技术优选实施例中蓄电池组的电路图；
[0032]图11是本专利技术优选实施例中蓄电池组的结构图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]请参阅图1至图11，一种航天器应急通信设备用不间断电源模块，包括电源部和控制部；其中：
[0035]所述电源部包括母线和蓄电池组；
[0036]所述控制部包括输入保护电路、浪涌抑制电路、EMI滤波电路、二次电源电路、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路；
[0037]所述母线依次通过输入保护电路、浪涌抑制电路、EMI滤波电路和二次电源电路的
输入侧连接；所述二次电源电路的输出侧分别与下位机、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路连接。其中：
[0038]所述输入保护电路包括两个非平衡并联的熔断器。所述输入过流保护电路用于保证母线的供电安全。在此处将两个熔断器非平衡并联应用，具体方式如附图2所示。
[0039]所述浪涌抑制电路包括RC电路和母线上MOSFET。所述浪涌抑制电路，通过调整RC电路参数，调整电容充电时间，控制母线上MOSFET的开通时间，进而控制浪涌电流。具体方式如附图3所示。
[0040]所述EMI滤波电路包括依次连接的共模扼流圈、Y电容、X电容、差模电感和X电容。所述EMI滤波电路由差、共模电感和电容器组成的低通滤波电路，允许直流和低频的脉冲电流流过，对于频率较高的噪声干扰进行抑制。其作用是防止二次电源模块本身产生的电磁干扰进入一次母线，同时防止一次电源母线上的干扰进入电源模块内部，影响电源模块的正常工作，提高模块的EMC性能。具体方式如附图4所示；
[0041]所述二次电源电路为单端正激拓扑结构。所述二次电源采输入电压为20V～50V，输出额定功率共100W，具有欠压保护、过流保护、软启动及使能功能，电路结构为单端正激拓扑结构，采取磁隔离方式。具体方式如附图5所示。
[0042]所述充电控制电路使用一只NPN三极管来驱动MOS管。当接收充电指令使三极管导通时，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，包括电源部和控制部；其中：所述电源部包括母线和蓄电池组；所述控制部包括输入保护电路、浪涌抑制电路、EMI滤波电路、二次电源电路、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路；所述母线依次通过输入保护电路、浪涌抑制电路、EMI滤波电路和二次电源电路的输入侧连接；所述二次电源电路的输出侧分别与下位机、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路连接。2.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述输入保护电路包括两个非平衡并联的熔断器。3.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述浪涌抑制电路包括RC电路和母线上MOSFET。4.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述EMI滤波电路包括依次连接的共模扼流圈、Y电容、X电容、差模电感和X电容。5.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述二次电源电路为单端正激拓扑结构。6.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述充电控制电路使用一只NPN三极管来驱动MOS管；当接收充电指令使三极管导通时，通过连接MOSFET的电阻分压使MOSFET导通，为蓄电池组充电，当接收停止充电指令使三极管截止时，MOSFET的Vgs为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，乔明，孙宏杰，
申请(专利权)人：中电科蓝天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：