[發(fā)明專利]不同電壓體制的多航天器并網(wǎng)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810147367.4
• 申請(qǐng)日: 2018-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN108288874A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王林濤;楊宏;鄭偉;杜占超;儀德英;吳京松;李慧軍;蔣冀;于磊;武逸然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京空間技術(shù)研制試驗(yàn)中心
• 主分類號(hào): H02J7/35
• 分類號(hào): H02J7/35;H02J3/38;H02M1/00;B64G1/00
• 代理公司: 北京謹(jǐn)誠(chéng)君睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 陸鑫;延慧

本發(fā)明涉及一種不同電壓體制的多航天器并網(wǎng)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：分析來訪航天器與目標(biāo)航天器的組合體并網(wǎng)供電的需求；設(shè)計(jì)所述組合體的并網(wǎng)供電的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)并網(wǎng)供電控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)供電的方案；設(shè)計(jì)所述組合體并網(wǎng)供電的安全性；分析所述組合體并網(wǎng)供電功率；設(shè)計(jì)所述組合體供電工作模式。根據(jù)本發(fā)明的不同電壓體制的多航天器并網(wǎng)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期為空間站多航天器供電并網(wǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天器能源系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種不同電壓體制的多航天器并網(wǎng)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

根據(jù)任務(wù)研制的要求，來訪航天器與目標(biāo)航天器對(duì)接后，構(gòu)成的組合體由目標(biāo)航天器進(jìn)行控制，來訪航天器處于停靠狀態(tài)。停靠期間，來訪航天器與目標(biāo)航天器實(shí)現(xiàn)供電聯(lián)網(wǎng)。

目前，現(xiàn)有的電壓體制的并網(wǎng)供電方法均不適用于航天器，不能夠?qū)崿F(xiàn)空間站多航天器長(zhǎng)期在軌的供電。因此，對(duì)空間站多航天器長(zhǎng)期在軌供電是目前世界上亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種能夠長(zhǎng)期為空間站多航天器供電并網(wǎng)的不同電壓體制的多航天器并網(wǎng)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種不同電壓體制的多航天器并網(wǎng)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，包括：

分析來訪航天器與目標(biāo)航天器的組合體并網(wǎng)供電的需求；

設(shè)計(jì)所述組合體的并網(wǎng)供電的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

設(shè)計(jì)并網(wǎng)供電控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)供電的方案；

設(shè)計(jì)所述組合體并網(wǎng)供電的安全性；

分析所述組合體并網(wǎng)供電功率；

設(shè)計(jì)所述組合體供電工作模式。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述目標(biāo)航天器向所述來訪航天器提供500W以上的電能。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述組合體并網(wǎng)供電的需求包括：

所述目標(biāo)航天器采用100V高電壓供電體制，所述來訪航天器采用28V供電體制；

所述目標(biāo)航天器設(shè)置一臺(tái)并網(wǎng)控制器進(jìn)行100V到28V的電壓轉(zhuǎn)換；

供電過程設(shè)有控制開關(guān)并保持所述來訪航天器和所述目標(biāo)航天器的距離；

所述目標(biāo)航天器和所述來訪航天器的兩端均設(shè)置供電控制開關(guān)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述組合體的并網(wǎng)供電的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括：

所述來訪航天器供電系統(tǒng)的能源包括太陽帆板、并網(wǎng)控制器和鎘鎳蓄電池；

所述太陽帆板、所述并網(wǎng)控制器和所述鎘鎳蓄電池+放電調(diào)節(jié)器的輸出電壓區(qū)間實(shí)現(xiàn)供電。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述太陽帆板、所述并網(wǎng)控制器和所述鎘鎳蓄電池在所述組合體的一個(gè)充放電周期內(nèi)，工作過程為以下四個(gè)階段：

A.當(dāng)所述組合體處于陰影區(qū)時(shí)，由所述并網(wǎng)控制器和所述來訪航天器鎘鎳電池+放電調(diào)節(jié)器共同完成供電，所述并網(wǎng)控制器提供500W功率輸出，所述鎘鎳電池+放電調(diào)節(jié)器提供300W功率輸出；

B.當(dāng)所述組合體進(jìn)入陽照區(qū)太陽入射角較大時(shí)，所述太陽帆板輸出功率小于300W，由所述太陽帆板、所述并網(wǎng)控制器和所述鎘鎳電池+放電調(diào)節(jié)器共同供電，所述太陽帆板輸出功率從0W逐漸增加到300W，所述并網(wǎng)控制器保持500W額定功率輸出，所述鎘鎳電池+放電調(diào)節(jié)器輸出功率不斷減小，從300W一直減小到0；

C.當(dāng)所述太陽帆板輸出功率大于300W時(shí)，由所述太陽帆板和所述并網(wǎng)控制器共同完成向停靠負(fù)載供電，所述太陽帆板輸出功率從300W逐漸增加，所述并網(wǎng)控制器輸出功率從500W逐漸減小；