[發明專利]衛星用星地太陽電池陣供電一體化設計系統及方法

在審

• 申請號: 202110865458.3
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113612303A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 陳占勝;張朋松;王益軍;邵陳懋;陳華;趙美玲;孫偉
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02S50/10
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種衛星用星地太陽電池陣供電一體化設計系統及方法，涉及衛星的供配電安全技術領域，該方法包括：衛星太陽電池陣、地面模擬陣、星表支架、星表功能插座、星表復合功能電纜、星表保護插頭、電源控制器、脫分插臍帶電纜以及功率傳輸電纜；其中，星表功能插座包括星表功能插座A、星表功能插座B以及星表功能插座C；均安裝在星表支架上。本發明能夠對于優化衛星電源控制器供電設計方案，提高太陽電池陣裝星后測的試手段，優化衛星脫分插臍帶電纜信號傳輸，降低電源控制器、低頻電纜網重量，提高供配電安全性等有益效果。

技術領域

本發明涉及衛星的供配電安全技術領域，具體地，涉及一種衛星用星地太陽電 池陣供電一體化設計系統及方法。

背景技術

當前衛星供電模式為太陽電池陣供電與地面模擬陣供電分開設置，一方面衛星太陽電池陣通過功率電纜連接至電源控制器，另一方面地面模擬陣通過脫分插衛星 臍帶電纜連接至電源控制器。電源控制器內既有太陽電池陣供電接口，又有地面模 擬陣供電接口，供電接口復雜、無相應供電隔離措施、重量較重。由于星箭分離后 分插電纜裸露于衛星表面，在星箭分離時或星箭分離后可能造成衛星短路，在某衛 星發射失利的分析中就明確指出衛星脫分插臍帶電纜可能是造成整星母線短路進 而造成衛星失效的原因之一。

衛星太陽電池陣供電時，太陽電池陣功率輸出通過驅動機構直接連接至電源控制器，這種供電方式在太陽電池陣裝星并連接后無法對太陽電池陣進行測試；地面 模擬陣供電時，地面模擬陣功率通過脫分插電纜連接至電源控制，這種供電方式， 增加了脫分插電纜設計的復雜性，增加了重量，在脫分插分離時又存在供配電安全 隱患，同時，供電功率接點數量較多，又占用了脫分插較多資源，造成其他系統或 單機的測試需求得不到滿足。隨著衛星設計約束條件日益苛刻，重量、測試等資源 的日趨緊張及安全性要求加強，輕量化、一體化、可測性、高安全性設計成為衛星 設計的一種必然。

在已有的涉及航天器能量平衡設計的相關專利中，公開號為CN104269915A的 發明專利，公開了一種多太陽陣統一調節控制方法，講述了一種多太陽陣統一調節 控制方法，但不涉及供電一體化設計；公開號為CN108802534A的發明專利，公開 了一種太陽陣驅動機構傳輸通道性能的測試方法，講述了一種太陽陣驅動機構傳輸 通道性能的測試方法，側重于測試方法的介紹；公開號為CN107329493A的發明專 利，公開了一種應用于組網小衛星的雙翼太陽陣對日定向驅動裝置，講述了雙翼太 陽陣對日定向驅動裝置，未涉及供電一體化。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種衛星用星地太陽電池陣供電一體化設計系統及方法。

根據本發明提供的一種衛星用星地太陽電池陣供電一體化設計系統及方法，所述方案如下：

第一方面，提供了一種衛星用星地太陽電池陣供電一體化設計系統，所述系統 包括：

衛星太陽電池陣、地面模擬陣、星表支架、星表功能插座、星表復合功能電纜、星表保護插頭、電源控制器、臍帶脫分插電纜以及功率傳輸電纜；

其中，星表功能插座包括星表功能插座A、星表功能插座B以及星表功能插座C； 且表功能插座A、星表功能插座B以及星表功能插座C均安裝在星表支架上；

所述星表復合功能電纜用于星表功能插座間的連接；星表保護插頭用于對星表功能 插座進行保護；

所述衛星太陽電池陣通過功率傳輸電纜連接至星表功能插座A，地面模擬陣通過功 率傳輸電纜連接至星表功能插座B，電源控制器通過功率傳輸電纜連接至星表功能插座C。

優選的，所述星表復合功能電纜同一時間內只能實現星表功能插座A與星表功能插 座C連接或星表功能插座B與星表功能插座C的連接，衛星太陽電池陣與地面模擬陣供電通過星表復合功能電纜實現切換；即星表功能插座A與星表功能插座C連接時，星表 保護插頭實現星表功能插座B的保護；星表功能插座B與星表功能插座C的連時接，星 表保護插頭實現星表功能插座A的保護。