[發(fā)明專利]一種星載高可靠可擴展綜合配電管理裝置

在審

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• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113507103A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王力;顧毅;桂鵬;吳建超;趙冰欣;劉艷麗;王杰;趙樹余
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星制造廠有限公司
• 主分類號: H02J1/08
• 分類號: H02J1/08;H02J1/10;H02J9/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 劉秀祥

一種星載高可靠可擴展綜合配電管理裝置，包括輔助供電組件、下位機組件、配電組件；配電組件接收外部輸入電壓和下位機組件指令，選擇不同的開關(guān)將輸入電壓向外部控制輸出，同時將輸入電壓送至輔助供電組件；輔助供電組件將輸入電壓進行變換后為配電組件和下位機組件提供所需的工作電壓；下位機組件用于實時采集配電組件和輔助供電組件的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)，然后通過總線對外輸出，同時下位機組件用于接收外部總線指令，根據(jù)控制開關(guān)類型，將總線指令轉(zhuǎn)化為脈沖指令或電平指令，發(fā)送給配電組件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種星載高可靠可擴展綜合配電管理裝置，適用于航天器供配電系統(tǒng)中對載荷單機或載荷分系統(tǒng)進行配電控制和管理，屬于供配電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著航天需求的增大、技術(shù)的飛速發(fā)展，一方面航天器功率容量不斷增加載荷種類不斷增加，載荷配置從只能適應(yīng)光學(xué)和被動微波載荷到適應(yīng)光學(xué)、SAR、科學(xué)探測載荷等多種載荷。載荷配置的負(fù)載性質(zhì)、使用需求以及電測需求均有所不同，需針對負(fù)載特點配置相應(yīng)的控制策略。另一方面為降低發(fā)射成本以及合理利用，航天器的設(shè)計壽命也不斷提高，由2～3年逐步增加為8年～15年。同時，為提高效率，縮短航天器研制周期，供配電系統(tǒng)產(chǎn)品需具備可擴展功能，通過簡單的拼拆即可適配多個航天器供電要求。為適應(yīng)系統(tǒng)的這些需求，要求配電管理裝置能夠具有綜合性、高可靠性和可擴展性的特點。

航天器供配電系統(tǒng)實現(xiàn)配電控制功能的產(chǎn)品主要指配電器或供電控制裝置，不論是配電器還是供電控制裝置，其供電開關(guān)均是采用機械開關(guān)實現(xiàn)；不同組件之間的信號連接采用母板實現(xiàn)，功率流向大多采用導(dǎo)線或匯流條實現(xiàn)；內(nèi)部組件供電采用集中式供電，由統(tǒng)一的DCDC變換器直接提供。以上產(chǎn)品具有以下一些缺點：機械開關(guān)存在開關(guān)切換次數(shù)，不能適應(yīng)所有的載荷種類，且不利于航天器的長壽命要求；采用機械開關(guān)控制方式，由于可能發(fā)生的觸點抖動、觸點粘連等問題，不利于通路的高可靠控制；缺少供電通路故障檢測隔離功能，當(dāng)通路發(fā)生短路故障時，難以對通路進行隔離保護，機械開關(guān)本身也面臨被燒毀的可能；組件集中式供電不能實現(xiàn)供電隔離，降低了供電冗余；母板、導(dǎo)線和匯流條設(shè)計，并不利于可擴展，當(dāng)需要增加供電路數(shù)時，需重新設(shè)計，效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種星載高可靠可擴展綜合配電管理裝置，包括輔助供電組件、下位機組件、配電組件；配電組件接收外部輸入電壓和下位機組件指令，選擇不同的開關(guān)將輸入電壓向外部控制輸出，同時將輸入電壓送至輔助供電組件；輔助供電組件將輸入電壓進行變換后為配電組件和下位機組件提供所需的工作電壓；下位機組件用于實時采集配電組件和輔助供電組件的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)，然后通過總線對外輸出，同時下位機組件用于接收外部總線指令，根據(jù)控制開關(guān)類型，將總線指令轉(zhuǎn)化為脈沖指令或電平指令，發(fā)送給配電組件。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種配電管理裝置的配電組件，包括繼電器板卡、LCL板卡、SSPC板卡；

繼電器板卡包括多路繼電器開關(guān)，其中一路繼電器開關(guān)采用雙繼電器雙觸點并聯(lián)的方式；剩余每路繼電器開關(guān)采用單繼電器雙觸點并聯(lián)方式，且在觸點兩端均并聯(lián)有短接插頭；

LCL板卡包括多路直接與一次母線的正線和回線相連的LCL，每路LCL均由主份電路和備份電路串聯(lián)組成；每路LCL的輸出正線與負(fù)載相連，輸出回線直接與輸入母線回線連接，每路LCL輸出的正線和回線間均連接有續(xù)流二極管；

SSPC板卡包括多路SSPC，每路SSPC均由主份和備份并聯(lián)組成；每路SSPC直接與一次母線的正線與回線相連，每路SSPC輸出正線與負(fù)載相連，輸出回線直接與輸入母線回線連接；每路SSPC，主份輸出的正線和回線間連接有續(xù)流二極管，備份輸出的正線和回線間連接有續(xù)流二極管。

一種星載高可靠可擴展綜合配電管理裝置，包括輔助供電組件、下位機組件，以及上述的配電組件；