一種用于立方星的電源系統(tǒng)及能源分級調(diào)控方法
【專利摘要】一種用于立方星的電源系統(tǒng)及能源分級調(diào)控方法，該方法首先采集電壓、溫度等工作參數(shù)，判斷出蓄電池組是否處于正常的工作狀態(tài)。如果蓄電池組處于正常的工作狀態(tài)，將判斷蓄電池電壓所在的閾值范圍，并以此為依據(jù)設(shè)定和調(diào)整衛(wèi)星負(fù)載開關(guān)機狀態(tài)，從而調(diào)整負(fù)載功率與太陽電池陣輸出功率的平衡，維持蓄電池組荷電在始終處于預(yù)設(shè)的范圍。如果判斷出蓄電池組電壓低于正常工作電壓，則發(fā)送指令將蓄電池組斷開以避免蓄電池組被過放電。如果判斷出蓄電池組已發(fā)生失效，則將電池組徹底從系統(tǒng)中切除，進(jìn)行故障隔離。該方法用軟件完全替代了功率調(diào)節(jié)硬件電路，比傳統(tǒng)方法需要更少的硬件資源，設(shè)置更靈活，并有利提高立方星能源系統(tǒng)的比能量。
【專利說明】
-種用于立方星的電源系統(tǒng)及能源分級調(diào)控方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種能源分級調(diào)控方法，可應(yīng)用于立方星及其他微納型衛(wèi)星的電源系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 1999年美國加州州立理工大學(xué)和斯坦福大學(xué)，對立方體衛(wèi)星提出了定義：即結(jié)構(gòu) 尺寸為lOcmXlOcmX 10cm的正立方體，質(zhì)量為1kg左右的皮衛(wèi)星，運種皮衛(wèi)星稱作立方體衛(wèi) 星，運就是標(biāo)準(zhǔn)的一個立方體星單元（"nr)。
[0003] -般來說，在微小衛(wèi)星上采用的電源系統(tǒng)，同樣可應(yīng)用于立方體衛(wèi)星和由其組合 而成的納衛(wèi)星。太陽電池陣-蓄電池組聯(lián)合供電系統(tǒng)，電源系統(tǒng)由太陽電池陣、蓄電池組和 電源控制器Ξ部分組成。對立方體衛(wèi)星，太陽電池陣有體裝式太陽電池陣和展開式太陽電 池陣。裡離子蓄電池因其較高的比功率和比能量，已成為小衛(wèi)星電源系統(tǒng)儲能裝置的首選。 裡離子蓄電池由于不耐過充和過放電，一般采用恒流-恒壓充電。電源控制器起到母線功率 調(diào)節(jié)、蓄電池組充放電控制作用。
[0004] 電源系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般分為直接能量傳遞電源(DET)系統(tǒng)最大功率點跟蹤(MPPT) 系統(tǒng)兩種。直接能量傳遞電源系統(tǒng)(DET)是將太陽電池陣通過隔離二極管直接連接在母線 的正端。光照期，太陽電池陣輸出的功率直接饋送給負(fù)載，同時通過充電調(diào)節(jié)器給蓄電池組 進(jìn)行恒流-恒壓充電；當(dāng)太陽電池陣的輸出功率大于負(fù)載功率和蓄電池組所需充電功率之 和時，通過分流調(diào)節(jié)器分流作用來穩(wěn)定母線。由于體積重量限制，?？诘姆烹娬{(diào)節(jié)器很少在 微納星上采用，因此在陰影期，蓄電池組直接放電供給負(fù)載工作。
[0005] 最大功率點跟蹤(MPPT)是微小衛(wèi)星電源系統(tǒng)常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。一般是在太陽電池 陣和負(fù)載之間引入一個串聯(lián)開關(guān)調(diào)節(jié)器，隨時跟蹤陽電池陣最大功率點。一般采用微處理 器進(jìn)行控制，通過一定的算法實現(xiàn)。
[0006] 采用W上不論哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，都需要額外的硬件來進(jìn)行太陽電池陣功率調(diào)節(jié)、維 持母線電壓恒定，并確保蓄電池組不被過充。對母線功率調(diào)節(jié)電路、對蓄電池組的恒流恒壓 充電控制電路，均需占用一定的體積和重量，而如何節(jié)省體積和重量，是立方星設(shè)計需要考 慮的一個重要因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于立方星的能源分 級調(diào)控方法，通過負(fù)載工作分級管理，實現(xiàn)穩(wěn)定母線電壓和蓄電池組充放電控制。
[000引本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于立方星的電源系統(tǒng)，包括太陽電池陣、蓄電池組和 m組負(fù)載;太陽電池陣包括P個分陣，P、m為正整數(shù);每個分陣通過一個隔離二極管與母線連 接，蓄電池組采用裡離子電池組;蓄電池組與母線正之間串有由開關(guān)K1、開關(guān)K2和二級管D1 組成的電路，電路連接方式為K2與二極管D1串聯(lián)后，再與開關(guān)K1并聯(lián);二極管D1陰極與蓄電 池組直接連接;m組負(fù)載通過每組各自的開關(guān)與母線相連接，模擬負(fù)載與衛(wèi)星真實負(fù)載并 聯(lián);所述的每個太陽電池分陣由多只單體太陽電池串聯(lián)而成，串聯(lián)數(shù)根據(jù)蓄電池組電壓確 定，確保串聯(lián)后太陽電池陣總的輸出電壓應(yīng)高于蓄電池組總電壓；當(dāng)m組負(fù)載開關(guān)全部閉 合、即m組負(fù)載全部投入工作時，負(fù)載消耗的電流之和大于P個太陽電池陣的輸出電流總和。
[0009] -種能源分級調(diào)控方法，
[0010] 1)將m組負(fù)載按重要程度分為m級；負(fù)載i對應(yīng)衛(wèi)星第i級負(fù)載，負(fù)載i開啟工作時衛(wèi) 星可實現(xiàn)最基本功能;開機順序為：1級負(fù)載^2負(fù)載，……，111級負(fù)載;i = l，2……m;
[0011] 2) i級負(fù)載開機工作通過如下條件設(shè)置：
[0012] 采集并判斷蓄電池組電壓，當(dāng)蓄電池組電壓大于i級負(fù)載開機口限電壓Vi時，i級 負(fù)載開機；
[0013] 3)采集并判斷蓄電池組電壓，當(dāng)蓄電池組電壓小于i級負(fù)載關(guān)機口限電壓VDff(i) 時，i級負(fù)載關(guān)機；
[0014] 4)采集蓄電池組電壓，當(dāng)蓄電池組電壓《蓄電池組過放電口限電壓且連續(xù)持續(xù)10 秒，發(fā)送"K1斷開"指令;將"K1斷開，蓄電池組與母線斷開;在K1狀態(tài)為"斷開"的情況下，當(dāng) 蓄電池組自動接入口限值《蓄電池組電壓《蓄電池組電壓工作上限，同時蓄電池組溫度> 正常工作溫度下限值、且連續(xù)持續(xù)10秒時，發(fā)送"K1接通"指令，將"K1接通，蓄電池組重新與 母線連接；
[0015] 5)采集蓄電池組電壓，在開關(guān)K2接通的情況下，當(dāng)蓄電池組電壓小于電池放電失 效口限電壓(此處設(shè)為2.7V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù))且持續(xù)10秒，此時發(fā)送"K2斷開"指令，同時設(shè) 置僅保留最重要的1級負(fù)載開機工作，將其余各級負(fù)載均斷電，并進(jìn)入"電池異常模式"；在 "電池異常模式"下，僅保留最重要的1級負(fù)載長期開機工作，2級負(fù)載按如下流程進(jìn)行調(diào)控， 其余各級負(fù)載不工作：
[0016] 采集母線電壓，當(dāng)母線電壓>4.00V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)且連續(xù)持續(xù)30秒，2級負(fù)載開 機;當(dāng)母線電壓《3.9V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)且連續(xù)持續(xù)30秒，2級負(fù)載關(guān)機。
[0017]所述的負(fù)載開機口限電壓Vend)設(shè)置方法如下：設(shè)衛(wèi)星在軌運行時，電池組充電狀 態(tài)上限為Smax，電池組充電狀態(tài)下限Smin;其中電池組充電狀態(tài)=電池組剩余安時容量/額定 安時容量;i級負(fù)載開機口限電壓VnnW對應(yīng)電池組充電狀態(tài)為:Smin+i*(Smax-Smin)/(rn-l)時， 蓄電池組的充電電壓;每級開機操作執(zhí)行間隔一定的時間延時。
[0018] 所述的i級負(fù)載關(guān)機口限電壓VoffW設(shè)置方法如下：設(shè)衛(wèi)星在軌運行時，電池組充 電狀態(tài)上限為Smax，電池組充電狀態(tài)下限Smin;其中電池組充電狀態(tài)=電池組剩余安時容量/ 額定安時容量;i級關(guān)機口限電壓V〇ff(i擁應(yīng)電池組充電狀態(tài)為:Smin+(i-l)*(Smax-Smin)/(rn- 1)時，蓄電池組的放電電壓;每級關(guān)機操作執(zhí)行間隔一定的時間延時。
[0019] 所述的蓄電池組過放電口限電壓=3.3V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)。
[0020] 所述的正常工作溫度下限值為o°c。
[0021] 所述的電池放電失效口限電壓=2.7V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)。
[0022] 每級關(guān)機操作執(zhí)行間隔時間延時為10s~30s。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：
[0024] 1)系統(tǒng)不額外增加用于功率調(diào)節(jié)的硬件，通過負(fù)載工作分級管理，實現(xiàn)穩(wěn)定母線 電壓和蓄電池組充放電控制；
[0025] 2)在軌工作時蓄電池組荷電態(tài)始終保持在預(yù)設(shè)的范圍，有利于控制蓄電池組放電 深度，延長蓄電池組使用壽命；
[0026] 3)當(dāng)蓄電池組發(fā)生故障或失效后，采用本發(fā)明提供的方法，僅通過太陽電池陣仍 可在光照區(qū)維持衛(wèi)星基本功能工作。
【附圖說明】
[0027] 圖1電源系統(tǒng)原理框圖；
[00%]圖2能源動態(tài)管理流程圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的實施方式：
[0030] 為最大限度地節(jié)約立方星電源系統(tǒng)的體積和重量，本發(fā)明提出了一種方案。電源 系統(tǒng)為太陽電池陣-蓄電池組聯(lián)合供電系統(tǒng)，W蓄電池端口電壓為整星母線電壓。運里不采 用W往的電源控制器通過分流調(diào)節(jié)或DC-DC變換器調(diào)節(jié)來穩(wěn)定母線電壓，利用裡離子電壓 波動小和太陽電池陣輸出特性，通過衛(wèi)星負(fù)載和太陽電池陣輸出功率的匹配，確定蓄電池 組的充放電狀態(tài)，保持蓄電池組的荷電態(tài)在一定范圍之間波動，并通過穩(wěn)定蓄電池組電壓 達(dá)到穩(wěn)定母線電壓的目的。運樣可W將硬件設(shè)計大大簡化設(shè)計，充分節(jié)省了體積和重量。
[0031] 太陽電池陣輸出能量經(jīng)二極管隔離后直接供給裡離子蓄電池組，蓄電池組直接接 入母線，一次母線電壓為半調(diào)節(jié)方式，電壓范圍在(3.3V~4.1V)*N之間(N為蓄電池串聯(lián)節(jié) 數(shù)）。在光照期，太陽電池陣輸出能量首先直接供給負(fù)載。當(dāng)太陽電池陣輸出能量大于負(fù)載 所需能量時，剩余的能量給蓄電池組充電。將衛(wèi)星負(fù)載按重要程度進(jìn)行分類，并依據(jù)分類將 負(fù)載分成若干級。若全部衛(wèi)星負(fù)載開啟仍不能消耗太陽電池陣全部輸出功率時，需設(shè)置一 些模擬負(fù)載，避免多余的能量將裡離子電池組過充電。通過軟件判斷蓄電池組電壓，當(dāng)蓄電 池組電壓高于某一預(yù)先設(shè)定的接通口限時，接通對應(yīng)某一級負(fù)載；當(dāng)蓄電池組電壓低于某 一預(yù)先設(shè)定斷開口限時，斷開對應(yīng)的某一級負(fù)載，從而實現(xiàn)對裡離子的充電進(jìn)的限壓控制。 可將模擬負(fù)載的設(shè)置與衛(wèi)星熱設(shè)計結(jié)合起來，模擬負(fù)載的熱耗可用于為衛(wèi)星艙板或蓄電池 組加熱。當(dāng)判斷出蓄電池已經(jīng)發(fā)生失效時，完全斷開蓄電池組與母線的連接，僅通過太陽電 池陣仍可在光照區(qū)維持衛(wèi)星基本功能工作。
[0032] 如圖1所示，每個太陽電池陣輸出能量經(jīng)二極管隔離后，直接供給裡離子蓄電池 組。蓄電池組直接接入母線，電壓范圍在(3.3V~4.IV) *N之間(N為蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)）。在光 照期，太陽電池陣輸出能量首先直接供給負(fù)載。當(dāng)太陽電池陣輸出能量大于負(fù)載所需能量 時，剩余的能量給蓄電池組充電。為防止裡離子電池組過充，設(shè)若干路模擬負(fù)載并聯(lián)在一次 母線輸出端，運些模擬負(fù)載的熱耗可用于為衛(wèi)星艙板或蓄電池組加熱。蓄電池組通過2個開 關(guān)與母線連接，一個開關(guān)是充放電開關(guān)K1，此開關(guān)閉合后，蓄電池組可直接向母線放電，太 陽電池陣輸出到母線的富裕的功率也可W直接為蓄電池組充電；另一個是充電開關(guān)K2,由 于開關(guān)串聯(lián)了二極管，當(dāng)開關(guān)閉合時，母線可W通過隔離二極管為蓄電池組充電，但蓄電池 組不能通過此開關(guān)向母線放電。
[0033] 由能源管理軟件負(fù)責(zé)電源系統(tǒng)的管理，根據(jù)當(dāng)前電源系統(tǒng)提供的電源功率的大 小，通過軟件自主控制載荷的工作模式、模擬負(fù)載開關(guān)機的切換，W此來實現(xiàn)電源輸入輸出 功率平衡。軟件判斷蓄電池組電壓，當(dāng)蓄電池組電壓高于某一預(yù)先設(shè)定的接通口限時，接通 對應(yīng)某一級負(fù)載;當(dāng)蓄電池組電壓低于某一預(yù)先設(shè)定斷開口限時，斷開對應(yīng)的某一級負(fù)載。 從而實現(xiàn)對裡離子的充放電電壓控制在一定范圍內(nèi)，實現(xiàn)了充放電控制，同時達(dá)到穩(wěn)定母 線電壓的目的。
[0034] 本發(fā)明采用的能源分級調(diào)控方法如下：
[0035] 1)將m組負(fù)載按重要程度分為m級。負(fù)載1對應(yīng)衛(wèi)星第1級負(fù)載，負(fù)載1開啟工作時衛(wèi) 星可實現(xiàn)最基本功能;工作負(fù)載2對應(yīng)第2級負(fù)載，……，負(fù)載m對應(yīng)第m級負(fù)載。開機順序為： 1級負(fù)載一 2負(fù)載，......，111級負(fù)載。
[0036] 2)i級負(fù)載開機工作通過如下條件設(shè)置α為正整數(shù)）：
[0037] 采集并判斷蓄電池組電壓，當(dāng)蓄電池組電壓大于i級負(fù)載開機口限電壓Vi時，i級 負(fù)載開機。
[0038] 負(fù)載開機口限電壓ν〇ηω設(shè)置方法如下：
[0039] 設(shè)衛(wèi)星在軌運行時，電池組充電狀態(tài)上限為Smax，電池組充電狀態(tài)下限Smin;其中電 池組充電狀態(tài)=電池組剩余安時容量/額定安時容量。
[0040] i級負(fù)載開機口限電壓ν〇η(ι)對應(yīng)電池組充電狀態(tài)為 [0041 ] Si 二 Smin+i* ( Smax-Smin)/ (m-1 )時，蓄電池組的充電電壓。
[0042] 3)采集并判斷蓄電池組電壓，當(dāng)蓄電池組電壓小于i級負(fù)載關(guān)機口限電壓VDff(i) 時，i級負(fù)載關(guān)機。
[0043] i級負(fù)載關(guān)機口限電壓VDff(i)設(shè)置方法如下：
[0044] i級關(guān)機口限電壓VDff(i)對應(yīng)電池組充電狀態(tài)為
[0045] Si 二 Smin+( i-1 )* ( Smax-Smin) / (m-1 )時，蓄電池組的放電電壓。
[0046] 4)當(dāng)蓄電池組電壓《蓄電池組過放電口限電壓(此處設(shè)為3.3V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)） 且連續(xù)持續(xù)10秒，發(fā)送"K1斷開"指令;將"K1斷開，蓄電池組與母線斷開；
[0047] 5)在K1狀態(tài)為"斷開"的情況下，蓄電池組自動接入口限值《蓄電池組電壓《蓄電 池組電壓工作上限，同時蓄電池組溫度 > 正常工作溫度下限值(此處設(shè)為0°C )、且連續(xù)持續(xù) 10秒時，發(fā)送"充放電開關(guān)K1接通"指令，將"vKl接通，蓄電池組重新與母線連接；
[0048] 6)在充電開關(guān)K2接通的情況下，當(dāng)蓄電池組電壓小于電池放電失效口限電壓(此 處設(shè)為2.7V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù))且持續(xù)10秒，此時發(fā)送"K2斷開"指令，同時設(shè)置僅保留最重 要的1級負(fù)載開機工作，將其余各級負(fù)載均斷電，并進(jìn)入"電池異常模式"。
[0049] 7)"電池異常模式"下，僅保留最重要的1級負(fù)載長期開機工作，2級負(fù)載按如下流 程進(jìn)行調(diào)控，其余各級負(fù)載不工作：
[0化0]當(dāng)蓄電池組電壓>4.00V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)且連續(xù)持續(xù)30秒，2級負(fù)載開機；當(dāng)蓄電 池組電壓《3.9V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)且連續(xù)持續(xù)30秒，2級負(fù)載關(guān)機。
[0051] 運里W4級負(fù)載設(shè)置為例，其中1~3級為衛(wèi)星工作負(fù)載;4級為模擬負(fù)載，用W消耗 太陽電池陣富余的輸出功率。為避免當(dāng)蓄電池組電壓處在兩個相鄰區(qū)域之間時，開關(guān)發(fā)生 來回切換的現(xiàn)象，運里將各判斷執(zhí)行區(qū)域進(jìn)行了滯回特性設(shè)置，即每個開關(guān)的接通和斷開 判據(jù)之間都存在一定"死區(qū)"，因此不會存在當(dāng)蓄電池組電壓落在兩個相鄰區(qū)域之間時開關(guān) 來回切換的現(xiàn)象。
[0052] 設(shè)置分級工作的目的，是使當(dāng)衛(wèi)星工作在基礎(chǔ)負(fù)載（即僅有長期工作的用電設(shè)備 開機工作），根據(jù)經(jīng)驗，蓄電池組W0.1C電流倍率放電時，單體電池電壓大約在3.70V左右 時，電池容量約為額定容量的60% ;單體電池電壓大約在4. OOV左右時，電池容量約為額定 容量的90%。因此，不開啟模擬負(fù)載時，衛(wèi)星在各個工作模式正常工作時，蓄電池組充電狀 態(tài)保持在60 %~90%之間運行，此時對蓄電池組的安全和壽命有利，因此運里取Smax = 90 %，Smin = 60 %。。當(dāng)單體電池電壓達(dá)到4. OOV時，需要限制蓄電池組的充電電流，避免過 充，將通過開啟模擬負(fù)載工作來維持正常工作。表1給出各級負(fù)載開關(guān)機對應(yīng)電池組狀態(tài)， 表2給出了能源分級管理操作步驟。
[0053] 表1各級負(fù)載開關(guān)機對應(yīng)電池組狀態(tài)(N為蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)）
[0化4]
[0057]由于裡離子蓄電池組被嚴(yán)重過放電時，會發(fā)生永久失效，當(dāng)軟件判斷出蓄電池組 電壓過低時，切斷充放電開關(guān)K1，避免蓄電池組因進(jìn)一步放電而導(dǎo)致失效。當(dāng)軟件判斷出蓄 電池組已永久失效時，進(jìn)一步切斷充電開關(guān)K2,斷開蓄電池組與母線的連接，此時仍可通過 開關(guān)機負(fù)載、匹配太陽電池陣工作點來穩(wěn)定母線電壓在一定范圍內(nèi)。見表3。
[0化引表3電池異常管理表
[0化9]
[0060] 完整的能源動態(tài)管理流程見圖2。
[0061] 本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項】
1. 一種用于立方星的電源系統(tǒng)，其特征在于:包括太陽電池陣、蓄電池組和m組負(fù)載;太 陽電池陣包括P個分陣，P、m為正整數(shù);每個分陣通過一個隔離二極管與母線連接，蓄電池組 采用鋰離子電池組;蓄電池組與母線正之間串有由開關(guān)K1、開關(guān)K2和二級管D1組成的電路， 電路連接方式為K2與二極管D1串聯(lián)后，再與開關(guān)K1并聯(lián);二極管D1陰極與蓄電池組直接連 接;m組負(fù)載通過每組各自的開關(guān)與母線相連接，模擬負(fù)載與衛(wèi)星真實負(fù)載并聯(lián);所述的每 個太陽電池分陣由多只單體太陽電池串聯(lián)而成，串聯(lián)數(shù)根據(jù)蓄電池組電壓確定，確保串聯(lián) 后太陽電池陣總的輸出電壓應(yīng)高于蓄電池組總電壓；當(dāng)m組負(fù)載開關(guān)全部閉合、即m組負(fù)載 全部投入工作時，負(fù)載消耗的電流之和大于P個太陽電池陣的輸出電流總和。2. -種利用權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的能源分級調(diào)控方法，其特征在于:步驟如下： 1) 將m組負(fù)載按重要程度分為m級；負(fù)載i對應(yīng)衛(wèi)星第i級負(fù)載，負(fù)載i開啟工作時衛(wèi)星可 實現(xiàn)最基本功能;開機順序為:1級負(fù)載-2負(fù)載，……，!11級負(fù)載;i = l，2……m; 2. i級負(fù)載開機工作通過如下條件設(shè)置： 采集并判斷蓄電池組電壓，當(dāng)蓄電池組電壓大于i級負(fù)載開機門限電壓I時，i級負(fù)載開 機； 3) 采集并判斷蓄電池組電壓，當(dāng)蓄電池組電壓小于i級負(fù)載關(guān)機門限電壓Vrff⑴時，i級 負(fù)載關(guān)機； 4) 采集蓄電池組電壓，當(dāng)蓄電池組電壓 < 蓄電池組過放電門限電壓且連續(xù)持續(xù)10秒， 發(fā)送"K1斷開"指令;將"K1斷開，蓄電池組與母線斷開;在K1狀態(tài)為"斷開"的情況下，當(dāng)蓄電 池組自動接入門限值< 蓄電池組電壓< 蓄電池組電壓工作上限，同時蓄電池組溫度彡正常 工作溫度下限值、且連續(xù)持續(xù)10秒時，發(fā)送"K1接通"指令，將"K1接通，蓄電池組重新與母線 連接； 5) 采集蓄電池組電壓，在開關(guān)K2接通的情況下，當(dāng)蓄電池組電壓小于電池放電失效門 限電壓(此處設(shè)為2.7V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù))且持續(xù)10秒，此時發(fā)送"K2斷開"指令，同時設(shè)置僅 保留最重要的1級負(fù)載開機工作，將其余各級負(fù)載均斷電，并進(jìn)入"電池異常模式"；在"電池 異常模式"下，僅保留最重要的1級負(fù)載長期開機工作，2級負(fù)載按如下流程進(jìn)行調(diào)控，其余 各級負(fù)載不工作： 采集母線電壓，當(dāng)母線電壓多4.00V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)且連續(xù)持續(xù)30秒，2級負(fù)載開機； 當(dāng)母線電壓<3.9V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)且連續(xù)持續(xù)30秒，2級負(fù)載關(guān)機。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源分級調(diào)控方法，其特征在于:所述的負(fù)載開機門限電 壓V〇n⑴設(shè)置方法如下：設(shè)衛(wèi)星在軌運行時，電池組充電狀態(tài)上限為S max，電池組充電狀態(tài)下 限3"1";其中電池組充電狀態(tài)=電池組剩余安時容量/額定安時容量;i級負(fù)載開機門限電壓 Von⑴對應(yīng)電池組充電狀態(tài)為:smin+i*(smax-smin)/(m-l)時，蓄電池組的充電電壓;每級開機 操作執(zhí)行間隔一定的時間延時。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源分級調(diào)控方法，其特征在于:所述的i級負(fù)載關(guān)機門 限電壓VQff⑴設(shè)置方法如下：設(shè)衛(wèi)星在軌運行時，電池組充電狀態(tài)上限為S max，電池組充電狀 態(tài)下限Smin;其中電池組充電狀態(tài)=電池組剩余安時容量/額定安時容量;i級關(guān)機門限電壓 Voff⑴對應(yīng)電池組充電狀態(tài)為:Smin+( i-ι )*(Smax-Smin)/(m-l)時，蓄電池組的放電電壓;每級 關(guān)機操作執(zhí)行間隔一定的時間延時。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源分級調(diào)控方法，其特征在于:所述的蓄電池組過放電 門限電壓=3.3V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源分級調(diào)控方法，其特征在于:所述的正常工作溫度下 限值為〇°c。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源分級調(diào)控方法，其特征在于:所述的電池放電失效門 限電壓=2.7V*蓄電池串聯(lián)節(jié)數(shù)。8. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種能源分級調(diào)控方法，其特征在于:每級關(guān)機操作執(zhí)行 間隔時間延時為1 Os~30s。
【文檔編號】H02J7/35GK106059040SQ201610465382
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】鞏巍, 鄢婉娟, 劉元默, 李龍飛, 王淦
【申請人】航天東方紅衛(wèi)星有限公司