[發(fā)明專利]一種電源控制器可擴(kuò)展平臺

有效

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• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104065250A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文彬;考書魁;張霞;馬艷艷;郎需光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一三研究所
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;付雷杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于星載技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電源控制器可擴(kuò)展平臺。

背景技術(shù)

電源控制器是衛(wèi)星電源系統(tǒng)的核心設(shè)備，起著調(diào)節(jié)太陽電池、蓄電池和負(fù)載之間功率平衡的作用，承擔(dān)著為衛(wèi)星提供穩(wěn)定一次母線、為蓄電池提供充放電管理功能的重要任務(wù)，時衛(wèi)星全壽命周期內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。

目前國產(chǎn)大功率電源控制器卻存在各種問題，如不能滿足設(shè)備發(fā)熱器件的散熱需求，電源控制器之間的模塊之間的電流傳輸性能差等。這些不足使得電源控制器關(guān)鍵性能指標(biāo)降低，影響了衛(wèi)星全壽命周期內(nèi)的穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種電源控制器可擴(kuò)展平臺，其滿足了整機(jī)的散熱需求和安裝需求，使得模塊間的連接強(qiáng)度以及整機(jī)的剛度和強(qiáng)度達(dá)到了衛(wèi)星力學(xué)環(huán)境的要求；有效的利用了該電源控制器的內(nèi)部空間，實(shí)現(xiàn)了模塊內(nèi)部的立體化布局，并為各個模塊提供了良好的可擴(kuò)展性。

本發(fā)明的電源控制器可擴(kuò)展平臺，其包括：

結(jié)構(gòu)模塊、母板印制板、加強(qiáng)框和上左右后四個蓋板；其中，結(jié)構(gòu)模塊包括充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、分流調(diào)節(jié)S3R模塊、遙控遙測TMTC模塊和電容CAP模塊；其中，BCDR模塊和S3R模塊為標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過控制該兩個模塊的數(shù)量調(diào)節(jié)電源控制器的輸出功率；

每個結(jié)構(gòu)模塊的主體結(jié)構(gòu)均為整體掏空的四面體結(jié)構(gòu)，其具有前、后、頂、底四個面板，模塊內(nèi)部為鏤空的網(wǎng)格，且至少有兩層網(wǎng)格，結(jié)構(gòu)模塊內(nèi)部器件在所述網(wǎng)格中立體布局；各功能模塊豎直放置并疊放在一起后安裝左蓋板、右蓋板和上蓋板，功能模塊間通過凸起的耳片相互連接；

每個結(jié)構(gòu)模塊的頂面板設(shè)有測試口，底面板設(shè)有用于與整星艙板連接的安裝孔和以及用于與衛(wèi)星艙板固定的反穿孔；除CAP模塊的其他結(jié)構(gòu)模塊，前面板設(shè)有接插件，后面板設(shè)有內(nèi)引電連接器和導(dǎo)向柱；所述CAP模塊用于放置電容，通過電容配合其他結(jié)構(gòu)模塊穩(wěn)定母線電壓，CAP模塊前面板設(shè)有接地樁，后面板設(shè)有連接母板印制板的匯流條4.55.5；

所述上蓋板與每個結(jié)構(gòu)模塊均通過多個螺釘連接，且該上蓋板預(yù)留與結(jié)構(gòu)模塊頂面板的測試口匹配的、可單獨(dú)打開的調(diào)試接口；

相互疊放連接的結(jié)構(gòu)模塊通過加強(qiáng)框固定，加強(qiáng)框提供安裝位，結(jié)構(gòu)模塊固定于安裝位處且后面板上的內(nèi)引連接器穿過安裝位處的通槽與安裝于加強(qiáng)框另一側(cè)的母板印制板相連；加強(qiáng)框上同時提供了與所述導(dǎo)向柱配合的導(dǎo)向孔；

所述母板印制板包括兩塊印制母版，兩塊印制母板之間用匯流條和導(dǎo)線連接，印制母板內(nèi)部大電流通過印制母板覆銅的電流層實(shí)現(xiàn)，印制母板內(nèi)部信號由單獨(dú)的信號層來實(shí)現(xiàn)，兩塊印制母版之間的大電流通過匯流條來傳輸，兩塊印制母版之間的信號通過導(dǎo)線來傳輸。

進(jìn)一步的，所述BCDR模塊、S3R模塊和TMTC模塊，它們前面板均設(shè)有提釘，內(nèi)部設(shè)有主印制板，底面板內(nèi)側(cè)設(shè)有陶瓷基板和變壓器盒，大功率發(fā)熱器件安裝在陶瓷基板上，變壓器盒與BRDR模塊的框架加工成一體，變壓器通過螺釘固定在變壓器盒內(nèi)，并用硫化硅橡膠進(jìn)行灌封。

進(jìn)一步的，不同結(jié)構(gòu)模塊的反穿孔位置交錯。

進(jìn)一步的，不同結(jié)構(gòu)模塊的測試口位置交錯。

進(jìn)一步的，BCDR模塊的厚度為31mm，S3R模塊的厚度為29mm，TMTC模塊的厚度為28mm，CAP模塊的厚度為27mm；可擴(kuò)展平臺最多可容納25個結(jié)構(gòu)模塊，此時可擴(kuò)展平臺的整體結(jié)構(gòu)尺寸為757mm×408mm×213mm；所述上蓋板厚4mm。

進(jìn)一步的，所述結(jié)構(gòu)模塊的前面板設(shè)置6個耳片，每個耳片上設(shè)置1個Φ4.5的安裝孔；所述結(jié)構(gòu)模塊的頂面板設(shè)置5個M3螺紋孔；所述結(jié)構(gòu)模塊的底面板設(shè)置2個Φ4.5×5.5的安裝孔和2個M4深6mm的反穿孔；耳片位于結(jié)構(gòu)模塊前面板，共3對，每個耳片上開Φ4.5孔，通過4.×12螺釘擰緊固定兩個相鄰的結(jié)構(gòu)模塊；每個結(jié)構(gòu)模塊通過3個M3的螺釘連接加強(qiáng)框。

進(jìn)一步的，25個結(jié)構(gòu)模塊的排列順序從前到后依次為：充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、分流調(diào)節(jié)S3R模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、分流調(diào)節(jié)S3R模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、分流調(diào)節(jié)S3R模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、分流調(diào)節(jié)S3R模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、遙控遙測TMTC模塊、電容CAP模塊、遙控遙測TMTC模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、分流調(diào)節(jié)S3R模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、分流調(diào)節(jié)S3R模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、分流調(diào)節(jié)S3R模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊、分流調(diào)節(jié)S3R模塊、充放電調(diào)節(jié)BCDR模塊。