[發(fā)明專利]一種宇航用脈沖負(fù)載電源工作模式分析方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911014200.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN110783982B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小春;徐剛;呂鋒;武騰;李后春;劉高鋒;鄒元威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

本發(fā)明公開了一種宇航用脈沖負(fù)載電源工作模式分析方法和系統(tǒng)，該方法包括：根據(jù)脈沖負(fù)載的參數(shù)信息，確定宇航用脈沖負(fù)載電源的工作模式；對(duì)不同工作模式下使負(fù)載正常工作所需的宇航用脈沖負(fù)載電源的母線電壓值、限流值、充電時(shí)間和充電電流進(jìn)行分析，確定宇航用脈沖負(fù)載電源的母線電壓設(shè)計(jì)指標(biāo)和限流設(shè)計(jì)指標(biāo)。本發(fā)明旨在為宇航用脈沖負(fù)載電源的輸出母線電壓指標(biāo)和限流指標(biāo)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空間電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種宇航用脈沖負(fù)載電源工作模式分析方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

以衛(wèi)星激光載荷為代表的宇航用脈沖負(fù)載現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于宇航領(lǐng)域，隨之興起的是宇航用脈沖負(fù)載電源。宇航用脈沖負(fù)載電源具有寬適應(yīng)性、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)異、輸入端電流波動(dòng)小、充電性能好等特點(diǎn)。

宇航用脈沖負(fù)載電源主要為脈沖負(fù)載(例如：載荷功放驅(qū)動(dòng)器)提供工作母線，其輸入母線來源于宇航器的平臺(tái)母線。一般的，脈沖負(fù)載會(huì)內(nèi)設(shè)一個(gè)超級(jí)大負(fù)載電容C₁(十毫法級(jí))，并會(huì)周期性地從負(fù)載電容C₁上取電。在脈沖負(fù)載的一個(gè)工作周期內(nèi)，脈沖負(fù)載會(huì)瞬間(納秒級(jí))釋放大電容的大量能量，這會(huì)使脈沖負(fù)載母線下降。在一個(gè)工作周期剩余的時(shí)間內(nèi)，脈沖負(fù)載電源需以對(duì)大電容補(bǔ)電。在此工作周期內(nèi)，脈沖負(fù)載電源需要將負(fù)載電容C₁充至脈沖負(fù)載工作的額定電壓。在航天器配電資源緊張的情況下，多路脈沖負(fù)載會(huì)共用一路脈沖負(fù)載電源。由于電容不可能完全一樣，每路負(fù)載取電后，其相應(yīng)的電容陣上的電壓及能量變化難免有差異。為了防止兩個(gè)超級(jí)大電容的電壓差異對(duì)脈沖負(fù)載電源的影響，脈沖負(fù)載會(huì)在電容正與母線正之間串接大功率負(fù)載電阻R₁(歐姆級(jí))。

由于脈沖負(fù)載功率一定，每次從負(fù)載電容C₁上取走的電量也是一定的，即每個(gè)脈沖導(dǎo)致電容陣電壓變化是一定的。負(fù)載電阻R₁的取值及脈沖電源的限流值會(huì)決定宇航用脈沖電源給負(fù)載電容C₁充電時(shí)處于何種工作模式。

可見，目前采用的簡(jiǎn)單地設(shè)定脈沖負(fù)載電源母線電壓為脈沖負(fù)載的額定電壓的方式并不能保證脈沖負(fù)載的正常工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種宇航用脈沖負(fù)載電源工作模式分析方法和系統(tǒng)，根據(jù)載荷的實(shí)際情況對(duì)脈沖負(fù)載電源的母線電壓指標(biāo)及限流值指標(biāo)進(jìn)行估算，保證脈沖負(fù)載在每個(gè)脈沖周期開始時(shí)負(fù)載電容 C₁上的電壓為載荷的額定電壓。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種宇航用脈沖負(fù)載電源工作模式分析方法，包括：

根據(jù)脈沖負(fù)載的參數(shù)信息，確定宇航用脈沖負(fù)載電源的工作模式；

對(duì)不同工作模式下使負(fù)載正常工作所需的宇航用脈沖負(fù)載電源的母線電壓值、限流值、充電時(shí)間和充電電流進(jìn)行分析，確定宇航用脈沖負(fù)載電源的母線電壓設(shè)計(jì)指標(biāo)和限流設(shè)計(jì)指標(biāo)。

本發(fā)明還公開了一種宇航用脈沖負(fù)載電源工作模式分析系統(tǒng)，包括：

工作模式識(shí)別模塊，用于根據(jù)脈沖負(fù)載的參數(shù)信息，確定宇航用脈沖負(fù)載電源的工作模式；

分析模塊，用于對(duì)不同工作模式下使負(fù)載正常工作所需的宇航用脈沖負(fù)載電源的母線電壓值、限流值、充電時(shí)間和充電電流進(jìn)行分析，確定宇航用脈沖負(fù)載電源的母線電壓設(shè)計(jì)指標(biāo)和限流設(shè)計(jì)指標(biāo)。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明基于宇航脈沖負(fù)載的工作特性，分析了宇航用脈沖負(fù)載電源的工作模式，并進(jìn)一步分析使負(fù)載正常工作所需的負(fù)載電源母線電壓值、限流值、充電時(shí)間及充電電流等信息，從而確定宇航用脈沖負(fù)載電源的母線電壓設(shè)計(jì)指標(biāo)及限流設(shè)計(jì)指標(biāo)，以保證脈沖負(fù)載在每個(gè)脈沖周期開始時(shí)負(fù)載電容C₁上的電壓為載荷的額定電壓。

附圖說明