【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，属于航天器电源，特别适用于超大功率和超高电压的脉冲型载荷的航天器。
技术介绍
1、随着脉冲型功率负载的应用，负载功率具有脉冲、超大功率、高电压等特点，常用的电源系统设计已无法适应超大脉冲功率负载带来的功率需求和电压提升等问题。
2、以激光等载荷为例，功率等级达到100kw级以上。对于100kw工作时间在100s以上的载荷，载荷对电源系统母线电压的需求提高至200v以上，即使采用200v母线电压，工作电流也达到了500a以上，采用传统的电源系统架构，电源系统的重量太大，无法满足航天器任务需求，且卫星平台负载对母线品质有很高要求，大功率脉冲载荷工作时，若采用传统拓扑架构，将对母线品质造成影响，进而影响整星的安全，需设计适用于脉冲大功率的新型航天电源系统，因此采用单独配置载荷蓄电池的方式为载荷提供能源供给。配置的电池组，需具备可以通过串并联的方式，实现并联扩容及串联升压的能力，来满足不同大功率载荷的供电需求。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，能够满足不同大功率载荷的供电需求。
2、本专利技术通过以下技术方案实现。
3、一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，包括：n级ssc(对称开关变换器)单元及蓄电池组；其中：
4、第一级ssc单元，即基本ssc单元，包含两个前级一体化电源(vo0_1和vo0_2)，两个二极管(da1_1和da1_2)和一个有源
5、第k级ssc单元，包含两个(第k-1个)ssc单元，两个二极管(dak_1和dak_2)和一个有源开关(sak_1)，以及输入端口两个(k-1)个ssc单元并联连接，其中k＝2～n。
6、本专利技术的有益效果：
7、1、本专利技术采用基本对称开关变换器(ssc)，通过扩容的方式将多个电池并联在一起，具备提供瞬时大功率的能力；
8、2、本专利技术同时将电池串联在一起组成一条高压母线，通过将多组电池按照串并联嵌套的方式进行连接完成由低压大功率母线向高压母线的兼容设计；
9、3、本专利技术通过对称级联的方法生成多级ssc单元，通过控制多级ssc中的有源开关，改变前级电池端口的串联、并联和部分并联部分连接方式，从而实现分段调节，扩大系统输出电压范围。
10、4、本专利技术可降低前级一体化电池电压范围，减小器件电压、电流应力，简化设计，有效提高了器件利用率和整体效率。
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1.一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，其特征在于，包括：N级SSC(对称开关变换器)单元及蓄电池组；其中
2.如权利要求1所述的一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，其特征在于，当开关Sa1_1打开时，二极管Da1_1和Da1_2关闭，两个前级蓄电池端口串联连接；在前级蓄电池串联工作模式下，第一级基本单元SSC的输出电压和电流等于Vo0_1+Vo0_2和Io0_1(＝Io0_2)；当Sa1_1关闭时，二极管Da1_1和Da1_2导通，两个前级一体化电池端口并联连接，在并联工作模式下，第一级基本单元SSC的输出电压和电流等于Vo0_1(＝Vo0_2)和Io0_1+Io0_2。
3.如权利要求1或2所述的一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，其特征在于，根据所述前级一体化电源输出端口的连接，包括三种工作模式：串联模式，并联串联模式和并联模式。
4.如权利要求3所述的一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，其特征在于，当系统输出电压参考Voref在4Vm至8Vm的范围内，基于SSC单元的第二级系统以串联模式操作，两级SSC单元中的所有有源开
5.如权利要求3所述的一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，其特征在于，当系统输出电压参考Voref在2Vm至4Vm范围内时，系统以并联-串联模式运行；两个第一级SSC单元Sa1_1和Sa1_2中的有源开关打开，而第二级SSC单元Sa2_1中的有源开关关闭，前级一体化电源#1和2#、#3和#4的输出端口串联连接，在此工作模式下，每个前级一体化电源的参考电压为Voref/2。
6.如权利要求3所述的一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，其特征在于，当系统输出电压参考Voref在Vm至2Vm的范围内时，基于SSC单元的第二级系统以并行模式工作，当二极管导通时，两级SSC单元中的所有有源开关都关闭，所有前级一体化电源的输出端口并联连接，在此工作模式下，每个前级一体化电源的参考电压等于Voref。
...【技术特征摘要】
1.一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，其特征在于，包括：n级ssc(对称开关变换器)单元及蓄电池组；其中
2.如权利要求1所述的一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，其特征在于，当开关sa1_1打开时，二极管da1_1和da1_2关闭，两个前级蓄电池端口串联连接；在前级蓄电池串联工作模式下，第一级基本单元ssc的输出电压和电流等于vo0_1+vo0_2和io0_1(＝io0_2)；当sa1_1关闭时，二极管da1_1和da1_2导通，两个前级一体化电池端口并联连接，在并联工作模式下，第一级基本单元ssc的输出电压和电流等于vo0_1(＝vo0_2)和io0_1+io0_2。
3.如权利要求1或2所述的一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，其特征在于，根据所述前级一体化电源输出端口的连接，包括三种工作模式：串联模式，并联串联模式和并联模式。
4.如权利要求3所述的一种航天器瞬时大功率母线可重构电源系统，其特征在于，当系统输出电压参考voref在4vm至8vm的范围内，基...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱立颖，杨东，曾毅，张晓峰，付大伟，马亮，李海津，宋鼎，曾宪瑞，
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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