[發明專利]一種航天器分布式配電與接地方法

在審

• 申請號: 202011476455.2
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112467715A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 韓瀟;涂志均;王立勝;楊敏;趙展;蓋建寧;劉坤;趙晨;張玉花
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

本發明涉及航天器供配電技術領域，具體涉及一種航天器分布式配電與接地方法。本發明的方法，解決了大型或多艙段航天器供配電設計復雜、耦合程度高、電纜重量代價大、艙段分離難度大等問題。也為配電設備的通用化設計提供了便利。為大型或多艙段航天器的復雜供配電和接地提供技術支持，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及航天器供配電技術領域，具體涉及一種航天器分布式配電與接地方法。

背景技術

航天器供配電設計是保障航天器各分系統和設備正常運行的首要任務，而接地設計則是保證整器結構等電位、形成安全電流回路的重要保障，同時對航天器的電磁兼容性也產生重要影響。

航天器系統一般只有一套電源系統，通過配電設備為器上其他所有儀器設備分配供電。對于大型航天器來說，由于其體積龐大、受電設備多，布局復雜，要通過集中配電的方式進行供電分配，往往會造成設計十分復雜，配電器方案與整器所有受電設備需求緊密耦合。且供電電纜十分龐雜，給電纜敷設帶來困難，也會增加整器重量負擔。而對多艙段航天器來說，如果采用集中配電的方式進行供電分配，除了帶來上述問題外，還會大大增加艙間耦合，且使穿艙電纜的導線數量激增，不利于艙間連接。特別是當某些艙段還面臨飛行過程中與主艙分離的情況，艙間連接的分離插頭芯數越多越不利于分離。

采用分布式配電技術，可以極大地減少各個分區(或艙段)之間的耦合，甚至實現各區或各艙段獨立設計。且由于從中心供電區向各配電分區輸送供電僅需要一條主干道，而沒有紛繁的支路，故非常有利于電纜網減重。而與之相配合的局域式接地技術，也起到了同樣的作用。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提出一種航天器分布式配電與接地方法，該方法為了解決大型或多艙段航天器供配電設計復雜、設計耦合程度高、電纜重量代價大、艙段分離難度大等問題，提供一種易于實施的分布式配電和局域式接地方法，是為大型或多艙段航天器提供一種易于實施的分布式配電和局域式接地方法。

本發明為解決其上述技術問題，提出以下方法：

一種航天器分布式配電與接地方法，該方法包括：

將航天器劃分為N個配電分區，多個配電分區包括一個主配電分區和(N-1)個二級配電分區；N為自然數，N不小于3；

主配電分區設1臺主配電單元，(N-1)個二級配電分區各設1臺二級配電單元，主配電單元主要負責為各二級配電單元配電，也可為自身所在的分區進行一次電源配電；

二級配電單元負責為該二級配電單元所在的二級配電分區進行一次電源配電，并通過DC/DC轉換為二次電源后配電；

各分區二級配電單元的一次地和二次地在該二級配電單元內部通過匯流條進行一次匯流，最終回到主配電單元進行二次匯流，主配電單元接至整器殼地；

根據飛行器的設備布局，劃分配電分區，可以按照艙段或者象限進行劃分，同一艙段或同一象限劃分為一個分區，其中主配電分區的劃分應使主配電設備盡量靠近航天器的電源系統，其他各二級配電單元應盡量布局在各分區中心位置；

主配電單元根據二級配電單元所在分區的供電需求，確定為二級配電單元進行配電的方式，若該二級配電單元所在分區的最終受電設備有常供電需求，則采取直供電方式分配，若出于安全保護、艙段分離等原因有整體斷電需求，則必須使用配電開關達到控制供電的要求；主配電單元根據主配電分區內受電設備的具體供電需求，確定對主配電分區內受電設備進行直供電輸出或控制供電輸出；

二級配電單元根據各自配電對象的具體供電需求，確定對各自配電對象進行直供電輸出或控制供電輸出；

任何配電單元中用于控制供電輸出的開關電路，均應具有自保持功能，即在加電/斷電指令發送后，能夠保持接通/斷開狀態，直至發送斷電/加電指令，則轉換為斷開/接通狀態繼續保持；