异构冗余复合母线星载电源系统技术方案

本发明专利技术提供了一种异构冗余复合母线星载电源系统，包括太阳电池阵、蓄电池组、复合母线、充电调节器、分流调节器、平台母线调节器、平台滤波模块、蓄电池均衡器、电源处理器。充电调节器采用异构冗余冷备份设计，主份采用MPPT数字电路控制方式，备份采用DET模拟电路控制方式。载荷母线为半调节母线，平台母线为全调节母线，共用一组蓄电池。太阳电池阵分为独立的充电阵和供电阵。该电源系统适用于短时大功率工作的中低轨卫星，可以显著提升卫星的使用效能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航天器电源系统的，具体地，涉及异构冗余复合母线星载电源系统。

技术介绍

1、目前国内卫星电源系统的控制方式主要采用det(direct energy transfer)控制，太阳电池阵工作点按照寿命末期的工作点电压和电流设计，工作点被蓄电池组电压钳位，无法工作在最大工作点，在卫星寿命初期会浪费20％左右的能量。而采用峰值功率跟踪控制mppt(maximum power point tracking)技术，太阳电池阵可以随时跟踪和工作在最大功率点，在不同的寿命阶段及各种环境条件下均能输出最大功率。

2、随着中低轨雷达卫星领域技术的不断发展，卫星对其电源系统的性能和应用范围提出了更高的要求，电源系统需要在对整星提供可靠的能源保障及尽量减小质量和体积的前提下，具备较强的负载适应能力。

3、mppt控制技术在工程上已广泛应用于新能源光伏发电、储能等领域，并逐步应用在低轨微小型商业航天卫星的电源系统中。目前商业航天采用的mppt控制技术主要具备低电压低功率长时间工作、全调节单一母线、boost升压调节、设计架构简单等特征。在需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种异构冗余复合母线星载电源系统，其特征在于，包括：太阳电池阵、蓄电池组、复合母线、充电调节器、分流调节器、平台母线调节器、平台滤波模块、蓄电池均衡器及电源处理器；

2.根据权利要求1所述的异构冗余复合母线星载电源系统，其特征在于，所述MPPT数字电路包括充电阵采集模块、MPPT算法运算模块、MPPT驱动电路及MPPT充电调节器；MPPT控制算法采用增量电导法，电源处理器通过充电阵采集模块实时获取充电阵各分阵输出的电流、电压值，并进行算法运算输出PWM信号，通过MPPT驱动电路控制充电调节器的开关，使充电阵工作在最大功率点处；MPPT充电调节器采用同步整流BUCK降压方式...

【技术特征摘要】

1.一种异构冗余复合母线星载电源系统，其特征在于，包括：太阳电池阵、蓄电池组、复合母线、充电调节器、分流调节器、平台母线调节器、平台滤波模块、蓄电池均衡器及电源处理器；

2.根据权利要求1所述的异构冗余复合母线星载电源系统，其特征在于，所述mppt数字电路包括充电阵采集模块、mppt算法运算模块、mppt驱动电路及mppt充电调节器；mppt控制算法采用增量电导法，电源处理器通过充电阵采集模块实时获取充电阵各分阵输出的电流、电压值，并进行算法运算输出pwm信号，通过mppt驱动电路控制充电调节器的开关，使充电阵工作在最大功率点处；mppt充电调节器采用同步整流buck降压方式，续流开关采用mos管。

3.根据权利要求1所述的异构冗余复合母线星载电源系统，其特征在于，所述det模拟电路包括蓄电池电压采集模块、det驱动模块、det充电调节器及det使能模块；蓄电池电压采集模块采用电阻分压方式，det驱动模块采用模拟电路对蓄电池电压与预设的蓄电池充电终止电压阈值进行比较，生成正向pwm信号和反相pwm信号，正向pwm信号驱动det充电mos管的通断，反相pwm信号驱动充电阵分流调节器mos管的通断。

4.根据权利要求1所述的异构冗余复合母线星载电源系统，其特征在于，所述太阳电池阵分为充电阵和供电阵，均采用分阵并联运行；根据实际功率需求配置并联分阵数，充电阵分阵设置独立的充电调节器和分流调节器，供电阵分阵设置独立的分流调节器；充电阵的分流调节器进行多余充电电流的分流。

5.根据权利要求4所述的异构冗余复合母线星载电源系统，其特征在于，所述供电阵的分流调节器将供电阵的输出电压调节至平台母线电压，即当供电阵的输出功率大于平台所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤楚蘅，白勇，孙海钦，周子晨，魏祎，陆启省，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：