CN115117993B - 一种基于超级电容的卫星电源*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于超级电容的卫星电源***，卫星电源***至少包括以彼此相对独立的方式设置的第一母线子***和至少一个第二母线子***，第一母线子***与至少一个第二母线子***之间设置有至少一个汇流控制器，和/或两个第二母线子***之间设置有至少一个汇流控制器，从而第一母线子***与至少一个第二母线子***建立拓扑结构，响应于第一母线子***或第二母线子***供电异常的指令信息，与处于供电异常状态的第一母线子***或第二母线子***关联的汇流控制器由关闭状态转换为导通状态，从而使得处于供电异常状态的第一母线子***或第二母线子***通过汇流控制器与处于供电正常状态的第二母线子***或第一母线子***导通以实现正常供电。
Description
技术领域
本发明涉及卫星电源技术领域，尤其涉及一种基于超级电容的卫星电源***。
背景技术
SAR卫星载荷一般具有大功率、脉冲供电特点，其功率需求可以高达５～１0kW，远高于光学遥感卫星3kW的功率需求。大功率、脉冲特性严重 影响了卫星母线电压的稳定度和***的可靠性，给电源***的设计带来了很大的挑战。因此，如何提高SAR卫星供电***的可靠性和电磁兼容性，既满足平台负载的高稳定供电需求，又满足SAR载荷大功率脉冲供电需要，成为了此类卫星电源***设计的关键。
目前SAR卫星大都采用锂离子电池作为SAR载荷的储能***，由于单组锂电池的最大放电电流有限，为满足SAR载荷峰值功率大的特点，需要多组锂电池组进行并联，造成电源***质量、尺寸严重超出范围。本发明采用一种超级电容，具有高倍率放电、寿命长等特点，单组即可满足SAR载荷供电的需求。
此外，SAR卫星一般采用单母线供电***，实现平台和载荷的供电，由于SAR载荷处于大功率脉冲供电状态，母线上噪声干扰严重，电压波动较大，给SAR载荷供电前端电源滤波器设计带来很大的挑战，同时其中一个SAR载荷天线出现异常，就会影响整个母线的安全，危机卫星安全。
例如，中国专利申请CN113141040A（H02J7/00）公开一种卫星供电***，包含能源储能模块，能源储能模块包括至少一个被配置为存储能源产生模块产生全部电能的唯一储能器件和响应于能源管理模块的控制以电压值至少两种变化的方式向星上负载供电的唯一供能器件的超级电容组，其中，超级电容组的最大的荷电状态值SOC通过与电流闭环和直流母线连接的均衡器以直流信号的形式通过直流母线传递至电流闭环内，从而在直流母线中直接向所有超级电容组传递荷电状态值的最大值，使得各个超级电容组的电流闭环自动获取第二均衡系数中的第二差值。基于卫星供电***中的多组超级电容的建模分析，设计更有效的等效电路模型。
此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
发明内容
现有技术中的卫星电源***，其载荷的供电特征包括大功率和脉冲供电，载荷的功率需求远高于卫星平台单机的功率需求。卫星的载荷天线与卫星单机平台使用同一个母线，载荷的大功率和脉冲供电特征严重影响卫星平台单机的电压的稳定性和***的可靠性。
针对现有技术的缺陷，本发明对母线的设计进行了改进，使得母线与母线之间形成供电结构可改变的供电拓扑结构，使得通过调节拓扑结构中的关联关系使得载荷与平台单机既能够独立供电，消除载荷供电对卫星平台单机供电的影响，又能够避免单一母线供电不稳定的缺陷。
本发明提供了一种基于超级电容的卫星电源***，所述卫星电源***至少包括以彼此相对独立的方式设置的第一母线子***和至少一个第二母线子***，所述第一母线子***与至少一个所述第二母线子***之间设置有至少一个汇流控制器，和/或两个所述第二母线子***之间设置有至少一个汇流控制器，从而所述第一母线子***与至少一个所述第二母线子***建立拓扑结构，响应于所述第一母线子***或所述第二母线子***供电异常的指令信息，与处于供电异常状态的所述第一母线子***或所述第二母线子***关联的所述汇流控制器由关闭状态转换为导通状态，从而使得处于供电异常状态的所述第一母线子***或所述第二母线子***通过所述汇流控制器与处于供电正常状态的所述第二母线子***或所述第一母线子***导通以实现正常供电。
本发明中，通过若干汇流控制器的状态的改变，本发明的供电拓扑结构形成了供电路径可变化的供电拓扑结构。在第一母线子***供电正常的情况下，卫星平台单机能够实现单独供电，供电情况稳定。第二母线子***能够单独供电。当第一母线或者某个第二母线供电异常时，通过选择对应的汇流控制器并改变其导通状态来对供电异常的第一母线或者第二母线提供新的供电能，从而消除了第一母线或第二母线供电异常的影响，维持当前对卫星平台单机或载荷的供电稳定性。
优选地，所述第一母线子***与平台单机连接；所述第二母线子***与载荷天线连接，在所述第一母线子***或至少一个第二母线子***处于供电正常状态的情况下，与所述第一母线子***或至少一个第二母线子***关联的所述汇流控制器处于关闭状态，使得所述第一母线子***与所述第二母线子***以互不干扰的方式独立供电。在供电正常时，汇流控制器处于关闭状态，维持了相邻母线的供电的独立性，减少了由同一母线供电互相影响的弊端。
优选地，所述第一母线子***至少包括太阳能电池阵和蓄电控制单元，所述蓄电控制单元以第一母线连接的方式设置在太阳能电池阵与所述平台单机之间，用于调节所述平台单机的平衡供电。
优选地，所述蓄电控制单元至少包括控制组和蓄电组件，其中，所述蓄电组件通过控制组与第一母线连接；在所述控制组包括至少两个控制元件的情况下，所述控制元件并联设置。采用蓄电控制单元来对卫星的平台单机进行单独供电，蓄电池的供电更稳定，更有利于保证卫星的平台单机的稳定运行，也减少了超级电容对蓄电池的影响。
优选地，所述第二母线子***至少包括太阳能电池阵和超级电容控制单元，所述超级电容控制单元以第二母线连接的方式设置在太阳能电池阵与所述载荷天线之间，用于调节所述载荷天线的供电状态。
优选地，所述超级电容控制单元至少包括控制组和超级电容组件，其中，所述超级电容控制单元通过控制组与第二母线连接；在所述控制组包括至少两个控制元件的情况下，所述控制元件并联设置。
将超级电容设置于第二母线子***中，采用超级电容进行储能及供电，超级电容能够满足载荷的大功率，尤其是天线载荷的大功率、脉冲用电以及响应快的需要。
优选地，还包括控制单元，所述控制单元基于第一母线子***或第二母线子***的供电情况的变化选择并改变所述汇流控制器的工作状态，以调节所述第一母线子***或所述第二母线子***的电能供应的拓扑结构，维持所述平台单机和所述载荷天线的供电稳定。
通过控制单元来选择汇流控制器并使得至少一个汇流控制器形成导通路径，从而使得一个或者多个正常供电状态的母线为异常的母线供电，维持整体***的供电的正常进行且不会引起其他母线的电能不足的现象。因此，控制单元基于各个母线的供电参数来选择汇流控制器是重要的。
优选地，在第一母线子***和第二母线子***中，所述太阳能电池阵和所述蓄电控制单元之间还设置有由至少两个第一二极管构成的至少一个二极管单元。
优选地，所述二极管单元与所述蓄电控制单元或所述超级电容控制单元还设置有至少一个第二二极管。
优选地，在所述第一母线子***与至少一个所述第二母线子***之间所述汇流控制器一端与蓄电控制单元连接，另一端与超级电容控制单元连接，或者，在两个所述第二母线子***之间的所述汇流控制器的两端分别与超级电容控制单元连接。如此设置，使得汇流控制器导通并且输送的电能为经过超级电容控制单元调节控制后的电能，提供的电能能够满足出现异常的母线的供能需要。
附图说明
图1是本发明提供的一种优选实施方式的卫星电源***的模块连接关系示意图。
附图标记列表
1：太阳能电池阵；2：第一二极管；3：升/降压充电调节器；4：第二二极管；5：蓄电控制单元；6：平台单机；7：第一母线子***；8：第二母线子***；9：SAR天线；10：汇流控制器；11：超级电容控制单元；12：蓄电组件；13：超级电容；51：充电控制器；52：均衡控制器；53：发电控制器。
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
本发明提供一种基于超级电容的卫星电源***，如图1所示。本发明的卫星电源***具有由多条母线构成的供电拓扑结构，平台单机和多个SAR载荷天线各自具有一条母线。在正常情况下各条母线独立，同时设计多个汇流控制器，任一母线出现异常，该母线负载可以采用其他母线进行供电，保证整个卫星的供电可靠性。
太阳能电池阵列1用于把太阳能转换为电能，并将电能存储在超级电容和蓄电池内。本领域技术人员同样可以根据具体的设计采用不同规格的太阳能电池阵列1。本发明中，多个太阳能电池阵列1可以并联设置并接入同一个母线。
蓄电组件12为能够储能和放电的组件，用于存储由太阳能电池阵列1采集的电能，并且在控制组的控制下形成供电参数稳定的电能提供组件。蓄电组件12可以是单个蓄电池，也可以是串联和/或并联的多个蓄电池组。相比于超级电容的脉冲式放电，蓄电组件放电更稳定，不具有大的波动，因此更适合为卫星的平台单机进行供电。本领域的技术人员可以根据所设计卫星平台的具体规格和用途采用不同规格的蓄电组件。
超级电容13可以是单个超级电容组件，也可以是由多个超级电容组件并联和/或串联形成的超级电容组。本领域的技术人员可以根据所设计卫星平台的具体规格和用途采用不同规格的超级电容组件。
本发明中的控制单元，可以是中央处理器Central Processing Unit，CPU，通用处理器、数字信号处理器Digital Signal Processor，DSP、专用集成电路Application-Specific Integrated Circuit，ASIC、现场可编程门阵列Field Programmable GateArray，FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。控制单元还可以连接存储介质。存储介质可以是只读存储器Read Only Memory，ROM、随机存储器Random Access Memory，RAM、磁盘或光盘等。
在卫星围绕地球运动的时候，由于卫星与太阳之间的相对位置发生变化，太阳的照射角度和照射区域也在变化，由太阳能电池阵列1所采集的太阳能也会随之变化。这就导致了第一母线子***对平台单机6的供电可能在某个时间段内出现不足，部分第二母线子***对对应载荷天线9的供电也可能在某个时间段内出现不足。因此，如何使得卫星电源***中，采用相对独立的母线即能够独立供电又能够在供电异常时使得对应的平台单机或载荷天线正常工作，是需要重新思考和重视的问题。
本发明的基于超级电容的卫星电源***，如图1所示，卫星电源***至少包括以彼此相对独立的方式设置的第一母线子***7和至少一个第二母线子***8。
第一母线子***7与至少一个第二母线子***8之间设置有至少一个汇流控制器10。
两个第二母线子***8之间设置有至少一个汇流控制器10。若干汇流控制器10将第一母线和若干第二母线连接并且能够改变各个母线之间的电流导通关系，从而第一母线子***7与至少一个第二母线子***8建立拓扑结构。本发明的供电的拓扑结构，能够实现多种路径的供电补充，使得供电异常的母线能够快速回复供电正常，从而维持卫星的电源***的稳定性。
优选地，第一母线子***7与平台单机6连接，为平台单机6独立供电。第二母线子***8与载荷天线9连接，为载荷天线9独立供电。在第一母线子***7或至少一个第二母线子***8处于供电正常状态的情况下，与第一母线子***7或至少一个第二母线子***8关联的汇流控制器10处于关闭状态，使得第一母线子***7与第二母线子***8以互不干扰的方式独立供电。
例如，当第一母线子***的供电正常时，与第一母线子***7连接的若干个汇流控制器10处于关闭状态，使得第一母线子***与第二母线子***的供电相对独立，避免第一母线子***受到第二母线子***的脉冲供电的波动干扰。当其中一个载荷天线出现异常时，也不会影响到第一母线子***7以及卫星平台电机6的安全。
同理，当两个第二母线子***之间通过若干个汇流控制器10连接时，在供电正常时，汇流控制器10处于关闭状态，各个载荷天线9的供电是相对独立的，彼此的脉冲供电互不影响。当某个第二母线子***的供电出现异常时，例如在供电功率不足时，控制单元控制相关的至少一个汇流控制器10处于导通状态，使得其他第二母线子***的电流导通至异常的第二母线子***来为载荷天线9进行大功率供电，使得载荷天线9维持正常的工作状态。
在卫星围绕地球运动的时候，由于卫星与太阳之间的相对位置发生变化，太阳的照射角度和照射区域也在变化，由太阳能电池阵列1所采集的太阳能也会随之变化。这就导致了第一母线子***对平台单机6的供电可能在某个时间段内出现不足，部分第二母线子***对对应载荷天线9的供电也可能在某个时间段内出现不足。
响应于第一母线子***7或第二母线子***8供电异常的指令信息，与处于供电异常状态的第一母线子***7或第二母线子***8关联的汇流控制器10由关闭状态转换为导通状态，从而使得处于供电异常状态的第一母线子***7或第二母线子***8通过汇流控制器10与处于供电正常状态的第二母线子***8导通以实现正常供电。
例如，响应于第一母线子***7或第二母线子***8的电概率不足的指令信息，控制单元选择功率足够的第二母线子***作为供电母线，并且导通对应的汇流控制器10来使得供电母线来为供电对象进行供电，使得所有的载荷天线或平台电极正常运行。
优选地，如图1所示，第一母线子***至少包括太阳能电池阵1和蓄电控制单元5，蓄电控制单元5以第一母线连接的方式设置在太阳能电池阵1与平台单机6之间，用于调节平台单机6的平衡供电。优选地，蓄电控制单元5至少包括控制组和蓄电组件12，其中，蓄电组件12通过控制组与第一母线连接。在控制组包括至少两个控制元件的情况下，控制元件并联设置。
优选地，第二母线子***至少包括太阳能电池阵1和超级电容控制单元11。超级电容控制单元11以第二母线连接的方式设置在太阳能电池阵1与载荷天线9之间，用于调节载荷天线9的供电状态。
优选地，超级电容控制单元11至少包括控制组和超级电容组件13，其中，超级电容控制单元11通过控制组与第二母线连接；在控制组包括至少两个控制元件的情况下，控制元件并联设置。本发明中，超级电容具有高倍率放电的优势，采用超级电容对载荷天线9进行大功率供电，既能够满足SAR的载荷负载功率大、脉冲用电及响应速度快的需求，又能够实现卫星电源***的轻量化。
优选地，本发明的图1示例的卫星电源***中，控制元件包括充电控制器51、均衡控制器52和放电控制器53。在卫星电源***中，技术人员能够根据卫星的实际需求和规格来增加或者减少，甚至调节控制组中的控制元件的构成。
充电控制器51是用于保护蓄电组件或超级电容，防止其过充电而安装的自动充电控制器件，其最基本功能为当蓄电组件或超级电容的电量充满时切断充电电流，
均衡控制器52用于对蓄电组件或超级电容的充电、放电过程进行均衡，避免蓄电组件或超级电容过度放电。
放电控制器53用于对蓄电组件或超级电容的放电过程进行控制，其最基本的功能为当蓄电组件或超级电容的电量放至足够低时切断放电电流，避免蓄电组件或超级电容的过度放电。
优选地，充电控制器51和放电控制器53还可以由同时具有充电控制功能和放电功能的控制元件替代。或者，充电控制器51、均衡控制器52和放电控制器53还能够是具有同等功能集成的控制元件。
优选地，在第一母线子***和第二母线子***中，太阳能电池阵1和蓄电控制单元5之间还设置有由至少两个第一二极管2构成的至少一个二极管单元。优选地，二极管单元与蓄电控制单元5或超级电容控制单元11还设置有至少一个第二二极管4。
优选地，在第一母线子***7与至少一个第二母线子***8之间汇流控制器10一端与蓄电控制单元5连接，另一端与超级电容控制单元11连接，或者，在两个第二母线子***8之间的汇流控制器10的两端分别与超级电容控制单元11连接。将汇流控制器10接入点设置在蓄电控制单元5与平台单机6之间，或者超级电容控制单元11与载荷天线9之间，有利于将经过均衡控制的、符合稳定条件的电流进行跨母线转移和输送，避免了电能的不稳定输送。
本发明的控制单元与第一母线子***的蓄电控制单元5以有线或者无线的方式连接，接收由蓄电控制单元5发送的第一母线子***的第一供电参数，并且向蓄电控制单元5发送与供电控制相关的指令信息。
控制单元与第二母线子***的超级电容控制单元11以有线或者无线的方式连接，接收由超级电容控制单元11发送的第二母线子***的第二供电参数，并且向超级电容控制单元11发送与供电控制相关的指令信息。
控制单元基于第一母线子***或第二母线子***的供电情况的变化选择并改变汇流控制器10的工作状态，以调节第一母线子***或第二母线子***的电能供应的拓扑结构，维持平台单机6和载荷天线9的供电稳定。
在卫星的平台单机处于姿态轨道变更导致第一母线瞬时功率需求较高的情况下，此时蓄电组件提供的电能的功率相对不足。控制单元基于由若干超级电容控制单元发送的若干第二母线子***的第二供电参数来选择供电的第二母线以及对应的汇流控制器10。控制单元指示被选中的汇流控制器10由关闭状态转换为导通状态以向与第一母线连接的平台单机供电。
在实际运行中，基于载荷天线9数量较多，并且部分太阳能电池阵1处于光照区域，能够提供充足的电能，其提供的电能满足载荷天线9的需要。部分太阳能电池阵1处于非光照区域，不能够提供充足的电能，其提供的电能不满足载荷天线9的需要。因此，控制单元基于供电功率是否满足平台单机6或载荷天线9的需要来动态选择和调节汇流控制器10的状态，以实现董涛调节卫星电源***的母线拓扑结构，维持平台单机6和各个载荷天线的稳定运行。即，干汇流控制器10的状态是动态变化的，不会一直维持关闭状态或导通状态，而是基于控制单元的指令来改变状态。
控制单元基于预设的控制策略来实时调节卫星电源***的母线拓扑结构。控制单元基于蓄电控制单元5和超级电容控制单元11发送的供电参数监测各个母线子***的供电参数的变化，从而基于供电参数的变化来选择回流控制器以及导通的路径。
第一母线的供电阈值为第一阈值。第二母线的供电参数与第一阈值的差值为第一差值。第二母线的供电阈值为第二阈值。供电参数与第二阈值的差值为第二差值。第一阈值和第二阈值可以是电压、功率等电参数。优选地，第一阈值和第二阈值优先选择电压参数作为电压阈值。
在第一母线子***的第一供电参数小于第一阈值的情况下，控制单元选择第二供电参数大于第二阈值的第二母线子***与第一母线子***之间的额汇流控制器从关闭状态转变为导通状态，使得供电充足的第二母线子***为第一母线子***进行部分供电。
随着卫星在轨姿态的变化，在第一母线子***的第一供电参数逐渐增大至不小于第一阈值的情况下，控制单元控制为第一母线子***提供供电路径的汇流控制器转换为关闭状态，以切断第一母线子***的供电路径，消除第二母线子***的脉冲供电对第一母线的影响。
在第二母线子***的超级电容控制单元11位第一母线子***供电的情况下，控制单元监测第二母线子***的第二供电参数并且在第二供电参数小于第二阈值时，以更换汇流控制器的方式更换为第一母线子***供电的第二母线子***，从而在保证载荷天线9正常供电的情况下来维持平台电机6的正常运行。
优选地，控制单元能够通过导通两个或者更多的汇流控制器10来使得第一母线子***获得由更多第二母线子***提供的电源。
优选地，在载荷天线正常工作的第二母线子***中，控制单元对第二母线子***的超级电容控制单元的第二供电参数与第二阈值的第二差值进行排序。第二差值的排序的顺序优选为从高到低。在其中一个第二母线子***的第二供电参数小于对应的第二阈值的情况下，控制单元基于第二差值的排序有线选择改变至少一个汇流控制器10的状态使得排序为前三的至少一个正常运行的第二母线子***与异常的第二母线子***导通，从而使得异常的第二母线子***中的载荷天线9得到足够的电能以正常工作。
本发明中，控制单元通过监测各个第一或第二母线子***的供电参数的变化，通过实时改变汇流控制器的状态来实现母线拓扑结构的实时变化，从而及时改变各个第一或第二母线子***的供电路径来使得平台单机6和载荷天线既能够不互相影响，又能够互相提供电能以实现卫星电源的稳定功能。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。
Claims (6)
1.一种基于超级电容的卫星电源***，其特征在于，所述卫星电源***至少包括以彼此相对独立的方式设置的第一母线子***(7)和至少一个第二母线子***(8)，
所述第一母线子***(7)与至少一个所述第二母线子***(8)之间设置有至少一个汇流控制器(10)，和/或两个所述第二母线子***(8)之间设置有至少一个汇流控制器(10)，从而所述第一母线子***(7)与至少一个所述第二母线子***(8)建立拓扑结构，
响应于所述第一母线子***(7)或所述第二母线子***(8)供电异常的指令信息，与处于供电异常状态的所述第一母线子***(7)或所述第二母线子***(8)关联的所述汇流控制器(10)由关闭状态转换为导通状态，从而使得处于供电异常状态的所述第一母线子***(7)或所述第二母线子***(8)通过所述汇流控制器(10)与处于供电正常状态的所述第二母线子***(8)或所述第一母线子***(7)导通以实现正常供电，
所述第一母线子***(7)与平台单机(6)连接；所述第二母线子***(8)与载荷天线(9)连接，
在所述第一母线子***(7)或至少一个第二母线子***(8)处于供电正常状态的情况下，与所述第一母线子***(7)或至少一个第二母线子***(8)关联的所述汇流控制器(10)处于关闭状态，使得所述第一母线子***(7)与所述第二母线子***(8)以互不干扰的方式独立供电，
所述第一母线子***至少包括太阳能电池阵(1)和蓄电控制单元(5)，所述蓄电控制单元(5)以第一母线连接的方式设置在太阳能电池阵(1)与所述平台单机(6)之间，用于调节所述平台单机(6)的平衡供电，
所述第二母线子***至少包括太阳能电池阵(1)和超级电容控制单元(11)，所述超级电容控制单元(11)以第二母线连接的方式设置在太阳能电池阵(1)与所述载荷天线(9)之间，用于调节所述载荷天线(9)的供电状态，
还包括控制单元，所述控制单元基于第一母线子***(7)或第二母线子***(8)的供电情况的变化选择并改变所述汇流控制器(10)的工作状态，以调节所述第一母线子***(7)或第二母线子***(8)的电能供应的拓扑结构，维持平台单机(6)和载荷天线(9)的供电稳定，
控制单元基于预设的控制策略来实时调节卫星电源***的母线拓扑结构，控制单元基于蓄电控制单元(5)和超级电容控制单元(11)发送的供电参数监测各个母线子***的供电参数的变化，从而基于供电参数的变化来选择汇流控制器(10)以及导通的路径；
第一母线的供电阈值为第一阈值，第二母线的供电参数与第一阈值的差值为第一差值，第二母线的供电阈值为第二阈值，供电参数与第二阈值的差值为第二差值，优选地，第一阈值和第二阈值优先选择电压参数作为电压阈值，
在第一母线子***(7)的第一供电参数小于第一阈值的情况下，控制单元选择第二供电参数大于第二阈值的第二母线子***(8)与第一母线子***(7)之间的汇流控制器(10)从关闭状态转变为导通状态，使得供电充足的第二母线子***(8)为第一母线子***(7)进行部分供电，
随着卫星在轨姿态的变化，在第一母线子***(7)的第一供电参数逐渐增大至不小于第一阈值的情况下，控制单元控制为第一母线子***(7)提供供电路径的汇流控制器(10)转换为关闭状态，以切断第一母线子***(7)的供电路径，消除第二母线子***(8)的脉冲供电对第一母线的影响；
在第二母线子***(8)的超级电容控制单元(11)为第一母线子***(7)供电的情况下，控制单元监测第二母线子***(8)的第二供电参数并且在第二供电参数小于第二阈值时，以更换汇流控制器(10)的方式更换为第一母线子***(7)供电的第二母线子***(8)，从而在保证载荷天线(9)正常供电的情况下来维持平台电机(6)的正常运行，
在载荷天线(9)正常工作的第二母线子***(8)中，控制单元对第二母线子***(8)的超级电容控制单元(11)的第二供电参数与第二阈值的第二差值进行排序，
在其中一个第二母线子***(8)的第二供电参数小于对应的第二阈值的情况下，控制单元基于第二差值的排序有线选择改变至少一个汇流控制器(10)的状态使得排序为前三的至少一个正常运行的第二母线子***(8)与异常的第二母线子***(8)导通，从而使得异常的第二母线子***(8)中的载荷天线(9)得到足够的电能以正常工作。
2.根据权利要求1所述的基于超级电容的卫星电源***，其特征在于，所述蓄电控制单元(5)至少包括控制组和蓄电组件(12)，
其中，所述蓄电组件(12)通过控制组与第一母线连接；在所述控制组包括至少两个控制元件的情况下，所述控制元件并联设置。
3.根据权利要求1所述的基于超级电容的卫星电源***，其特征在于，所述超级电容控制单元(11)至少包括控制组和超级电容组件(13)，
其中，所述超级电容控制单元(11)通过控制组与第二母线连接；在所述控制组包括至少两个控制元件的情况下，所述控制元件并联设置。
4.根据权利要求1所述的基于超级电容的卫星电源***，其特征在于，在第一母线子***和第二母线子***中，太阳能电池阵(1)和蓄电控制单元(5)之间还设置有由至少两个第一二极管(2)构成的至少一个二极管单元。
5.根据权利要求4所述的基于超级电容的卫星电源***，其特征在于，所述二极管单元与所述蓄电控制单元(5)或超级电容控制单元(11)之间还设置有至少一个第二二极管(4)。
6.根据权利要求1所述的基于超级电容的卫星电源***，其特征在于，在所述第一母线子***(7)与至少一个所述第二母线子***(8)之间的所述汇流控制器(10)的一端与蓄电控制单元(5)连接，另一端与超级电容控制单元(11)连接，
或者，
在两个所述第二母线子***(8)之间的所述汇流控制器(10)的两端分别与超级电容控制单元(11)连接。
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|---|---|---|---|
| CN202211050712.5A CN115117993B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一种基于超级电容的卫星电源*** |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211050712.5A CN115117993B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一种基于超级电容的卫星电源*** |
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| CN115117993A CN115117993A (zh) | 2022-09-27 |
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