[發明專利]一種衛星的DET電源系統

有效

• 申請號: 202010017148.1
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111181238B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 呂海全;王星又;高佳雋
• 申請（專利權）人: 航天行云科技有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;G05F1/67
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

1.一種衛星的DET電源系統，其特征在于，所述DET電源系統包括太陽電池陣、電源控制與配電單元以及蓄電池組，所述電源控制與配電單元包括有S3R分流調節器、主誤差放大器MEA以及基準電壓模塊；

所述太陽電池陣用于將獲取到的太陽能轉化為電能；

所述S3R分流調節器用于根據差分信號進行分流控制；

所述MEA用于根據基準電壓以及所述S3R分流調節器控制得到的母線電壓兩者之間的差值進行放大以及積分，得到所述差分信號并向所述S3R分流控制器輸出，所述母線電壓用于為負載模塊提供電源；

所述基準電壓模塊用于生成所述基準電壓；

所述蓄電池組連接用于傳輸所述母線電壓的母線，用于根據所述分流控制進行充、放電；

在工作過程中，所述基準電壓模塊具體用于生成所述太陽電池陣最大功率點對應的目標基準電壓，所述MEA具體用于根據所述目標基準電壓生成目標差分信號，所述S3R分流控制器具體用于根據所述目標差分信號輸出所述太陽電池陣最大功率點對應的目標母線電壓；

所述基準電壓模塊包括基準電壓生成模塊以及多路開關，所述基準電壓生成模塊包括連接電壓源的不同的分壓電阻線路，所述不同的分壓電阻線路引出用于輸出不同電壓等級的電壓輸出接口，所述多路開關用于從多個所述電壓輸出接口中，選通所述目標基準電壓對應的目標電壓接口，并將所述目標基準電壓輸出至所述MEA；

所述DET電源系統，所述基準電壓模塊包括D/A轉換器，所述D/A轉換器用于從電壓源通過D/A轉換得到所述目標基準電壓并輸出至所述MEA；

所述電源控制與配電單元在所述蓄電池組與所述母線之間，還包括有充電保護模塊以及放電保護模塊，所述充電保護模塊用于防止所述蓄電池組過充電，所述放電保護模塊用于防止所述蓄電池組過放電；

所述充電保護模塊包括終止電壓設置模塊、比較模塊、PWM模塊、驅動電路、功率開關管以及功率二極管；

所述終止電壓設置模塊用于設置所述蓄電池組的終止電壓大小；

所述比較模塊由滯回比較器構成，用于通過所述蓄電池組采樣得到的電壓與所述終止電壓設置模塊設置的終止電壓進行比較后輸出對應的電平；

所述PWM模塊用于將所述比較電路輸出的電平轉換為PWM信號；

所述驅動電路用于將所述PWM信號放大為可驅動所述功率開關管通斷的驅動信號；

所述功率開關管用于根據所述驅動信號控制充電回路的通斷，所述充電回路位于所述蓄電池組與所述母線之間；

所述功率二極管用于防止所述蓄電池組電壓低于低壓閾值時通過所述充電回路繼續放電，導致蓄電池組發生過放電的情況；

所述放電保護模塊包括滯回比較器、硬件保護使能模塊、軟件控制模塊、驅動電路以及功率開關管；

所述滯回比較器的同相端為所述蓄電池組的過放保護電壓值，反相端為所述蓄電池組的電壓采樣值；

所述硬件保護使能模塊用于控制硬件保護電路，當使能禁止時，通過繼電器把所述滯回比較器的輸出端與所述功率開關管的控制端斷開；

所述驅動電路用于將所述滯回比較器的輸出端輸出的信號放大為可驅動所述功率開關管通斷的驅動信號；

所述功率開關管用于根據所述驅動信號控制放電回路的通斷，所述放電回路位于所述蓄電池組與所述母線之間；

所述軟件控制模塊用于根據控制指令對所述功率開關管的通斷進行控制；

當所述蓄電池組正常工作時，所述反相端的電壓將高于所述基準電壓；當所述蓄電池組發生過放電故障時，由所述軟件控制模塊控制所述放電回 路的關斷，當所述軟件控制模塊控制失效且所述蓄電池組的電壓采樣值低至過放保護電壓閾值時，所述硬件保護使能模塊翻轉所述滯回比較器的電平并輸出低電平，以關斷所述功率開關管，完成對所述蓄電池組的過放電保護；

所述電源控制與配電單元在所述母線與所述負載模塊之間，還包括有二次電能轉換模塊，所述二次電能轉換模塊用于將所述母線電壓的電壓等級轉化為所述負載模塊的工作電壓的電壓等級；

所述二次電能轉換模塊包括DC/DC芯片，所述DC/DC芯片用于根據接收到的控制指令，從預設的多個電壓等級中選擇目標電壓等級進行電壓等級轉化；

所述二次電能轉換模塊包括DC/DC變換電路，所述DC/DC變換電路用于根據控制參數無級調節電壓等級；

所述蓄電池組長光照季時無需放電，所述蓄電池組的充放電工況設置為擱置管理模式，所述蓄電池組終止充電電壓設置為電池80％容量時對應的電壓值，所述蓄電池組的放電控制保護回路中的放電開關由軟件控制模塊斷開放電開關。