[發明專利]衛星自主上電系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010868323.8
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112018845B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 方圓;朱月峰;白皓;龔文斌;尚琳
• 申請（專利權）人: 中國科學院微小衛星創新研究院;上海微小衛星工程中心
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

本發明提供了一種衛星自主上電系統及其控制方法，包括：第一級分離電路，被配置為根據星箭分離狀態提供第一控制信號和第一供電信號；第二級分離電路，被配置為根據第一遙控指令提供第二供電信號；星務計算機，被配置為根據第一控制信號提供放電指令；第一級放電電路，被配置為根據第一供電信號和第二供電信號接通母線與蓄電池之間的電路；以及第二級放電電路，被配置為根據放電指令接通母線與蓄電池之間的電路。

技術領域

本發明涉及航空航天技術領域，特別涉及一種衛星自主上電系統及其控制方法。

背景技術

微納衛星具有成本低、研制周期短等特點，在全世界范圍內得到了越來越多的研究和應用。由于所采用的蓄電池容量一般都很小，而衛星從發射到入軌時間一定，如果采用傳統衛星的設計方式——衛星發射過程中處于工作狀態，則衛星與運載分離后，蓄電池放電深度可能會達到70％以上，存在衛星斷電甚至丟失的風險。因此需要設計一種電路，使得衛星在發射階段處于斷電狀態，與運載分離后自動上電。

衛星一般在運載整流罩中有加電和不加電兩種發射狀態，傳統主動段加電的衛星在發射前約1-2小時由外部地面供電轉為蓄電池內部供電，衛星主要是靠蓄電池通過放電開關向星上設備供電，這就要求衛星所使用的蓄電池電量需能承受星上設備用電直至星箭分離后衛星展開帆板，此時才可由帆板太陽電池對衛星進行供電及蓄電池的充電，導致蓄電池的容量需設計的相對較大，放電深度達到50％以上。而衛星在軌執行任務時蓄電池的平均放電深度通常僅使用至20～30％左右，存在著過設計的能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種衛星自主上電系統及其控制方法，以解決現有的蓄電池具有放電深度過大的風險的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種衛星自主上電系統，包括：

第一級分離電路，被配置為根據星箭分離狀態提供第一控制信號和第一供電信號；

第二級分離電路，被配置為根據第一遙控指令提供第二供電信號；

星務計算機，被配置為根據所述第一控制信號提供放電指令；

第一級放電電路，被配置為根據所述第一供電信號和所述第二供電信號接通母線與蓄電池之間的電路；以及

第二級放電電路，被配置為根據所述放電指令接通母線與蓄電池之間的電路。

可選的，在所述的衛星自主上電系統中，所述第二級放電電路斷開母線與蓄電池之間的電路時，所述星務計算機提供的第二遙控指令使所述第二級分離電路中止提供所述第二供電信號。

可選的，在所述的衛星自主上電系統中，所述第一級分離電路包括連接地與第二級分離電路之間的兩個并聯的行程開關，所述第二級分離電路包括連接在第一級分離電路與第一級放電電路控制端之間的兩個并聯的繼電器，所述第一級放電電路包括連接在母線正端與蓄電池正端之間的兩個并聯的晶體管，所述第二級放電電路包括連接在母線正端與蓄電池正端之間的兩個并聯的放電開關。

可選的，在所述的衛星自主上電系統中，所述行程開關的常閉觸點在星箭分離時向所述星務計算機發送自主上電指令。

可選的，在所述的衛星自主上電系統中，還包括：

自主上電電路，被配置為接通蓄電池的兩端進行放電，當放電量超過閾值時，直接接通所述第二級放電電路。

可選的，在所述的衛星自主上電系統中，所述自主上電電路包括：

連接在蓄電池正端與蓄電池負端之間的電阻，用于消耗蓄電池的電量；

連接在蓄電池正端與蓄電池負端之間的基準電路，用于產生相對于閾值的電壓，獲得基準電壓；

連接在蓄電池正端與蓄電池負端之間的檢測電路，用于檢測蓄電池正端與蓄電池負端之間的電壓，獲得檢測電壓；