[發明專利]一種衛星供電系統

在審

• 申請號: 202110450805.6
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN113141040A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 桑曉茹;楊峰;任維佳
• 申請（專利權）人: 長沙天儀空間科技研究院有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣

1.一種衛星供電系統，至少包括能源管理模塊(30)，

其特征在于，

所述能源儲能模塊(20)包括至少一個被配置為存儲所述能源產生模塊(10)產生全部電能的唯一儲能器件和響應于所述能源管理模塊(30)的控制以電壓值至少兩種變化的方式向所述星上負載(40)供電的唯一供能器件的超級電容組(201)，其中，所述超級電容組(201)的最大的荷電狀態值(SOC)通過與電流閉環(302)和直流母線連接的均衡器(303)以直流信號的形式通過直流母線傳遞至電流閉環(302)內，從而在直流母線中直接向所有超級電容組(201)傳遞荷電狀態值的最大值，使得各個超級電容組(201)的電流閉環(302)自動獲取第二均衡系數中的第二差值。

2.根據權利要求1所述的衛星供電系統，其特征在于，所述第二均衡系數是配置為相應的超級電容組(201)的第一差值與所有超級電容組(201)的第一差值的總和的比值的第一均衡系數的線性疊加以根據超級電容組(201)的荷電狀態值SOC的差異來進一步放大不同第一均衡系數間的差異。

3.根據權利要求2所述的衛星供電系統，其特征在于，所述第二均衡系數F₂可以用下式表示：

其中，SOC_d為第二差值，為第一動態系數，為第一系數，m₁為第二系數，取值大小與第二差值有關，m₁取正整數，例如在第二差值為0.4的情況下，m₁可以取值4，m₂為增益系數，一般取值為2。

4.根據權利要求3所述的衛星供電系統，其特征在于，所述第二均衡系數至少包括由所有所述超級電容組(201)的荷電狀態值的最大值與最小值之間的差值限定的第二差值以及用于限定所述第二差值使得所有所述超級電容組(201)的第二均衡系數的總和保持為零值的第一動態系數。

5.根據權利要求4所述的衛星供電系統，其特征在于，所述第一動態系數至少包括第一系數以及與所述第二差值成比例關系的第二系數，其中，

基于超級電容組(201)的第一差值的平均值與對應超級電容組(201)的第一差值之間的差值構建總和保持為零值的第一系數；

基于所述第二差值構建線性放大所述第二均衡系數的第二系數。

6.根據權利要求5所述的衛星供電系統，其特征在于，所述能源管理模塊(30)能夠通過雙向DC-DC轉換器與能源儲能模塊(20)連接，在所述能源儲能模塊(20)向星上負載(40)供電的情況下，所述均衡器(303)基于獲取的每個超級電容組(201)的荷電狀態值構建均衡參數，均衡參數至少包括第三均衡系數和第四均衡系數。

7.根據權利要求6所述的衛星供電系統，其特征在于，所述能源管理模塊(30)配置為通過所述均衡器(303)控制第二均衡系數和第四均衡系數隨第二差值的減小而逐漸增大。

8.根據權利要求7所述的衛星供電系統，其特征在于，所有的所述超級電容組(201)公用一個電壓閉環(301)以保證衛星電源系統具備穩定電網電壓的能力。

9.根據權利要求8所述的衛星供電系統，其特征在于，所述均衡器(303)還配置為基于第二差值生成電流補償參數，并將電流補償參數以直流信號的形式引入電流閉環(302)。

10.根據權利要求9所述的衛星供電系統，其特征在于，所述超級電容的荷電狀態值SOC的計算方法至少包含基于電荷和電能兩種形式以從不同的角度反映出超級電容當前的存儲電量。