星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法与系统技术方案

技术编号:43119903 阅读:25 留言:0更新日期:2024-10-26 09:57
本发明专利技术提供了一种星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法与系统,包括:太阳电池阵分阵的充电调节器采用异构冗余备份设计,主份为MPPT数字控制,备份为DET模拟控制。太阳阵的充电工作状态按照蓄电池容量自主切换,分别处于分流控制状态、DET控制状态、MPPT控制状态。通过对MPPT控制和DET控制PWM信号的使能实现冗余工作方式的切换,系统状态工作稳定,兼具高可靠性和使用效能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航天器电源系统,具体地,涉及一种星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法与系统


技术介绍

1、目前国内中大型卫星平台采用的电源系统的控制方式主要采用det(directenergy transfer)控制,一般备份为模拟det,主份为数字det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,太阳阵工作点被蓄电池组电压钳位,无法工作在最大功率点,在卫星寿命初期会浪费20%左右的能量。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使用效能提出了更高的要求,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。

2、峰值功率跟踪mppt(maximum power point tracking)技术已经广泛应用于光伏发电、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。在中大型卫星系统中,为了同时兼顾可靠性与能效比,采用数字mppt和模拟det的异构冗余电源系统可以满足需求,并可实现两种工作方式的灵活切换。

3、本专利技术面向中大型卫星平台对可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法,其特征在于,还包括星载电源,所述星载电源包括太阳电池阵、蓄电池组、充电调节器、分流调节器、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充电调节器数字电路控制方式,备份采用DET充电调节器模拟电路控制方式。

3.根据权利要求1所述的一种星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法,其特征在于,太阳电池阵由n个太阳电池分阵并联组成,每个分阵均有独立的MPPT充电调节器、DET充电调节器、分流调节器,各分阵经二极...

【技术特征摘要】

1.一种星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法,其特征在于,还包括星载电源,所述星载电源包括太阳电池阵、蓄电池组、充电调节器、分流调节器、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充电调节器数字电路控制方式,备份采用det充电调节器模拟电路控制方式。

3.根据权利要求1所述的一种星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法,其特征在于,太阳电池阵由n个太阳电池分阵并联组成,每个分阵均有独立的mppt充电调节器、det充电调节器、分流调节器,各分阵经二极管并联输出给同一蓄电池组充电。

4.根据权利要求3所述的一种星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法,其特征在于,太阳电池阵分阵的mppt充电调节器充电终止电压阈值qm1~qmn和det充电调节器的充电终止电压阈值qd1~qdn逐级增加,且第k级的qmk小于qdk,其中qdn等于100%soc;当soc<qm1,蓄电池组处于恒流充电模式,当soc≥qd1,蓄电池组处于恒压充电模式。

5.根据权利要求1所述的一种星载太阳电池阵异构冗余充电方式自主切换方法,其特征在于,分流控制状态与det控制状态间的转移条件通过硬件电路判断;mppt充电调节器控制状态与分流控制状态、det充电调节器控制状态间的转移条件是通过一个有限状态机fsm进行控制实现,有限状态机周期...

【专利技术属性】
技术研发人员:白勇林欣魏祎任家峪陆启省李瑞琴
申请(专利权)人:上海卫星工程研究所
类型:发明
国别省市:

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