本發(fā)明涉及衛(wèi)星能源供應(yīng)領(lǐng)域，具體地，涉及一種衛(wèi)星應(yīng)急供電的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、衛(wèi)星在軌能源供應(yīng)按照有無(wú)光照情況由不同供電源提供，有光照時(shí)由發(fā)電單元(太陽(yáng)電池陣)提供，無(wú)光照時(shí)由儲(chǔ)能單元提供。衛(wèi)星發(fā)射時(shí)，太陽(yáng)電池陣處于收攏狀態(tài)，能源由儲(chǔ)能單元提供。當(dāng)能源供應(yīng)通路發(fā)生異常時(shí)，衛(wèi)星將出現(xiàn)供電異常，導(dǎo)致衛(wèi)星遙測(cè)信號(hào)無(wú)法下傳，遙控指令無(wú)法執(zhí)行的問題，進(jìn)入失控狀態(tài)。當(dāng)前衛(wèi)星因供電系統(tǒng)規(guī)模較大，再配置一條完整備份供電系統(tǒng)，會(huì)增加衛(wèi)星重量，加大衛(wèi)星布局設(shè)計(jì)難度。通過(guò)識(shí)別，衛(wèi)星綜電、測(cè)控和姿軌控能維持衛(wèi)星基本工作，為進(jìn)一步確保即使發(fā)生異常時(shí)也可以給最小系統(tǒng)單機(jī)應(yīng)急供電，在供電通路中為最小系統(tǒng)單機(jī)增加應(yīng)急供電，保證遙測(cè)遙控通路暢通，及時(shí)進(jìn)行故障處置，為衛(wèi)星緊急處理爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間?？紤]不增加衛(wèi)星設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，該系統(tǒng)需借助原有儲(chǔ)能單元提供應(yīng)急供電。

2、公開號(hào)為twi399011b的專利文獻(xiàn)，公開了一種緊急供電系統(tǒng)，其具有燃料電池系統(tǒng)，且連接系統(tǒng)電源，當(dāng)系統(tǒng)電源停電時(shí)改由燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)電力給負(fù)荷，其中，在燃料電池系統(tǒng)內(nèi)的燃料電池與電源調(diào)節(jié)器之間的直流電力通路上連接有二次電池。當(dāng)電源調(diào)節(jié)器檢測(cè)出系統(tǒng)電源停電且燃料電池停止時(shí)，可利用二次電池所蓄積的直流電力再次啟動(dòng)燃料電池。再次啟動(dòng)后燃料電池所供給的直流電力，由電源調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換成交流電力，并在與系統(tǒng)電源切離的狀態(tài)下供應(yīng)給緊急負(fù)荷等。該專利無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩路輸入自主切換，且需要進(jìn)行交流、直流轉(zhuǎn)換，操作復(fù)雜。

3、因此，需要一種衛(wèi)星應(yīng)急供電的系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星應(yīng)急供電的系統(tǒng)及方法。

2、一種衛(wèi)星應(yīng)急供電系統(tǒng)，包括：發(fā)電單元、供電控制單元、儲(chǔ)能單元、應(yīng)急供電單元、綜電控制單元和測(cè)控單元；

3、發(fā)電單元和儲(chǔ)能單元作為正常工作下的供電源，分別連接供電控制單元；其中，儲(chǔ)能單元還作為應(yīng)急工作下的供電源；

4、供電控制單元用于控制正常工作下的發(fā)電單元或儲(chǔ)能單元供電；

5、應(yīng)急供電單元提供兩路輸入，一路接收從正常工作下的供電源輸入的正常供電，為正常供電通路；一路接收從儲(chǔ)能單元輸入的應(yīng)急供電，為應(yīng)急供電通路；兩路供電經(jīng)隔離合并后輸出；

6、測(cè)控單元用于接收地面信號(hào)并將信號(hào)發(fā)送綜電控制單元，綜電控制單元處理信號(hào)后，對(duì)應(yīng)急供電單元發(fā)出開關(guān)指令。

7、優(yōu)選的，應(yīng)急供電單元包括：

8、開關(guān)模塊：包括磁保持繼電器和遙測(cè)電路，由綜電控制單元控制應(yīng)急供電通路的接通或斷開，并通過(guò)遙測(cè)技術(shù)檢測(cè)開關(guān)狀態(tài)；

9、保護(hù)模塊：包括2個(gè)并聯(lián)的熔斷器，當(dāng)保護(hù)模塊后端出現(xiàn)短路時(shí)，熔斷器切斷該路輸出，保護(hù)儲(chǔ)能單元；

10、隔離模塊：通過(guò)二極管實(shí)施對(duì)正常供電通路或應(yīng)急供電通路輸入的供電隔離合并；

11、其中，正常供電通路利用2個(gè)二極管并聯(lián)，防止器件開路后導(dǎo)致正常供電通路斷開；應(yīng)急供電通路利用兩組并聯(lián)的二極管，每組由2個(gè)二極管并聯(lián)組成，再將兩組并聯(lián)的二極管串聯(lián)，防止器件開路導(dǎo)致應(yīng)急供電通路斷開，防止器件短路導(dǎo)致正常供電通路電壓串入儲(chǔ)能單元。

12、優(yōu)選的，開關(guān)模塊包括：

13、應(yīng)急供電通路配置開關(guān)電路，通過(guò)接收綜電控制單元的指令，按需切斷應(yīng)急供電通路；

14、具體的，測(cè)控單元接收地面發(fā)射的信號(hào)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給綜電控制單元，綜電控制單元將信號(hào)轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行指令后發(fā)送給應(yīng)急供電單元，應(yīng)急供電單元根據(jù)指令執(zhí)行開關(guān)動(dòng)作。

15、優(yōu)選的，保護(hù)模塊包括：

16、應(yīng)急供電通路配置保護(hù)電路，保護(hù)電路包括并聯(lián)的熔斷器；當(dāng)保護(hù)電路后端短路時(shí)，則斷開應(yīng)急供電通路，使儲(chǔ)能單元受到保護(hù)。

17、優(yōu)選的，隔離模塊包括：

18、配置隔離電路，能夠隔離正常供電輸入或應(yīng)急供電輸入；在正常工作時(shí)，正常供電通路輸入電壓高于二極管輸出電壓，令正常工作通路工作；當(dāng)正常供電通路無(wú)輸入電壓時(shí)，令應(yīng)急供電通路工作。

19、一種應(yīng)用權(quán)利要求1的衛(wèi)星應(yīng)急供電系統(tǒng)的方法，包括：

20、供電步驟：正常工作下，由供電控制單元控制發(fā)電單元或儲(chǔ)能單元供電；異常工作時(shí)，令儲(chǔ)能單元單獨(dú)供電；并將不同工況下的供電均發(fā)送給應(yīng)急供電單元；

21、應(yīng)急供電步驟：應(yīng)急供電單元通過(guò)設(shè)置內(nèi)部電路，將接收到的供電經(jīng)過(guò)隔離合并處理后，將供電輸出；

22、供電輸出步驟：將輸出的供電傳輸給衛(wèi)星最小運(yùn)行系統(tǒng)。

23、優(yōu)選的，應(yīng)急供電步驟包括：

24、開關(guān)步驟：通過(guò)接收綜電控制單元的指令，按需切斷或接通應(yīng)急供電通路；

25、保護(hù)步驟：通過(guò)自動(dòng)斷開電路的方式，保護(hù)儲(chǔ)能單元；

26、隔離步驟：通過(guò)二極管實(shí)施對(duì)正常供電通路或應(yīng)急供電通路輸入的供電隔離合并，并將供電輸出。

27、優(yōu)選的，開關(guān)步驟包括：

28、測(cè)控單元接收地面發(fā)射的信號(hào)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給綜電控制單元，綜電控制單元將信號(hào)轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行指令后發(fā)送給應(yīng)急供電單元，應(yīng)急供電單元根據(jù)指令執(zhí)行開關(guān)動(dòng)作。

29、優(yōu)選的，保護(hù)步驟包括：

30、當(dāng)保護(hù)電路后端短路時(shí)，斷開該應(yīng)急供電通路，使儲(chǔ)能單元受到保護(hù)。

31、優(yōu)選的，隔離步驟包括：

32、在正常供電通路中，將2個(gè)二極管并聯(lián)，防止器件開路后導(dǎo)致正常供電通路斷開；在應(yīng)急供電通路中，將兩組二極管并聯(lián)，每組由2個(gè)二極管并聯(lián)組成，再將兩組并聯(lián)的二極管串聯(lián)，防止器件開路導(dǎo)致應(yīng)急供電通路斷開，防止器件短路導(dǎo)致正常供電通路電壓串入儲(chǔ)能單元；

33、當(dāng)正常工作時(shí)，正常供電通路輸入電壓高于二極管輸出電壓，令正常工作通路工作；當(dāng)正常供電通路無(wú)輸入電壓時(shí)，令應(yīng)急供電通路工作。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

35、1、本發(fā)明為衛(wèi)星最小系統(tǒng)提供了應(yīng)急供電，為衛(wèi)星異常處置爭(zhēng)取寶貴時(shí)間；同時(shí)，本發(fā)明保留原有供電平臺(tái)，通過(guò)較小的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急供電，能夠適應(yīng)衛(wèi)星各階段測(cè)試；

36、2、本發(fā)明能夠滿足衛(wèi)星出現(xiàn)能源異常時(shí)給衛(wèi)星最小系統(tǒng)供電，保證衛(wèi)星遙測(cè)遙控通路暢通，及時(shí)進(jìn)行故障處置；

37、3、本發(fā)明系統(tǒng)配置應(yīng)急供電單元，具備兩路輸入功能，兩路輸入自主切換，互不干涉，確保受電單機(jī)不間斷工作；

38、4、本發(fā)明應(yīng)急供電單元應(yīng)急供電通路直接從衛(wèi)星儲(chǔ)能單元取電，不需要額外增加儲(chǔ)能模塊，不增加衛(wèi)星重量，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，具有可靠性高特點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種衛(wèi)星應(yīng)急供電系統(tǒng)，其特征在于，包括：發(fā)電單元、供電控制單元、儲(chǔ)能單元、應(yīng)急供電單元、綜電控制單元和測(cè)控單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星應(yīng)急供電系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)急供電單元包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星應(yīng)急供電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星應(yīng)急供電系統(tǒng)，其特征在于，所述保護(hù)模塊包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星應(yīng)急供電系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離模塊包括：

6.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星應(yīng)急供電系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的衛(wèi)星應(yīng)急供電方法，其特征在于，所述應(yīng)急供電步驟包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的衛(wèi)星應(yīng)急供電方法，其特征在于，所述開關(guān)步驟包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的衛(wèi)星應(yīng)急供電方法，其特征在于，所述保護(hù)步驟包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的衛(wèi)星應(yīng)急供電方法，其特征在于，所述隔離步驟包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星應(yīng)急供電的系統(tǒng)及方法，包括發(fā)電單元、供電控制單元、儲(chǔ)能單元、應(yīng)急供電單元、綜電控制單元和測(cè)控單元；發(fā)電單元和儲(chǔ)能單元作為正常工作下的供電源，分別連接供電控制單元；其中，儲(chǔ)能單元還作為應(yīng)急工作下的供電源；供電控制單元用于控制正常工作下的發(fā)電單元或儲(chǔ)能單元供電；應(yīng)急供電單元提供兩路輸入，一路接收從正常工作下的供電源輸入的正常供電；一路接收從儲(chǔ)能單元輸入的應(yīng)急供電，兩路供電經(jīng)隔離合并后輸出；測(cè)控單元用于接收地面信號(hào)并將信號(hào)發(fā)送綜電控制單元，綜電控制單元處理信號(hào)后，對(duì)應(yīng)急供電單元發(fā)出開關(guān)指令。本發(fā)明能夠滿足衛(wèi)星出現(xiàn)能源異常時(shí)給衛(wèi)星最小系統(tǒng)供電，保證衛(wèi)星遙測(cè)遙控通路暢通，及時(shí)進(jìn)行故障處置。

技術(shù)研發(fā)人員：洪平,肖玲華,常晉瑋,顏冠軍,徐剛,陳小果
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海衛(wèi)星工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26