[实用新型]一种适用于多载荷卫星的动态电源体制系统

说明书

本实用新型提供了一种适用于多载荷卫星的动态电源体制系统，该动态电源体制系统包括太阳电池阵、蓄电池组、MPPT功率调节模块、双向BCDR模块、重构开关，所述重构开关包括第一开关和第二开关。本实用新型的有益效果是：本实用新型通过系统拓扑的重新架构，实现多种负载特性的高效供电，解决多种负载特性的载荷供电体制匹配问题，可有效提高动态响应、供电效率以及功率密度技术，并满足多种负载特性的供电需求，全面提高电源系统效能。

技术领域

本实用新型涉及卫星电源系统总体设计领域，尤其涉及一种适用于多载荷卫星的动态电源体制系统。

背景技术

依据携带传感器类型不同，对地观测卫星可以分为可见光、红外、多光谱、高光谱、超广谱、SAR、雷达、电子侦察等多种类型，不同类型的卫星各自具有相应的优缺点，光学成像卫星的优点是空间分辨率高，但不能进行全天候、全天时工作。雷达成像卫星不受白天、黑夜及云雾的影响，而且具有一定的穿透能力。目前，成像卫星在军事侦察、灾害防治、环境保护、城市规划以及农业、气象等许多领域都发挥了重要作用。

多载荷对地观测卫星(Multi-Payload observation Satellite(MPS))(简称多载荷卫星)是在近年发展起来的一类新型卫星，该类卫星在一颗卫星上同时搭载多种星载传感器，各传感器可以根据需要单独使用或者组合使用，可有效提高观测效率，能够同时完成多类型观测需求，对于提高系统的侦查效能是具有重要意义的，比如在地球背面无法使用光学设备成像，而红外设备与微波雷达设备可以正常工作，在云雨多的地区电磁信号衰减严重，而SAR成像正常，多载荷卫星已成为对地观测卫星的重要发展方向。

另外，对于电推进系统的广泛应用，使用大功率电推进系统完成轨道转移对电源系统提出了更高要求，尽管有效载荷是决定卫星功率大小的关键，全电推进卫星也将卫星功率放在了同等重要的位置上。如欧洲OHB公司提出的Electra全电推进卫星的设计方案显示，Electra卫星寿命末期功率8kW。在卫星使用电推进进行轨道提升时，计划两个电推力器同时开机，电推进子系统的功率高达9.6kW；在卫星使用电推进进行位置保持时，1个电推力器开机工作，分配给电推进子系统的功率仅需3.2kW。这意味着在卫星进行轨道转移时，卫星对电源系统的要求比原来仅需要完成位置保持任务大大提高了，若卫星电源系统按最大包络设计，则会大大降低系统的效能。

对多载荷卫星或电推进卫星而言，不同载荷的负载特性可能完全不同，面对这些负载特性截然不同的任务，电源系统设计方案也完全不同，对于峰值功率高的载荷多采用不调节母线拓扑，如图1所示；对于稳定功率的载荷多采用全调节母线拓扑，如图2所示。不同的母线拓扑分别适应不同的负载特性，如何满足多种负载特性的载荷是多载荷卫星电源系统设计的关键技术之一。

从目前的状态看，现有卫星电源系统供电体制无法满足上述供电需求。

实用新型内容

为了解决多载荷卫星的电源系统设计问题，本实用新型提供了一种适用于多载荷卫星的动态电源体制系统。

本实用新型提供了一种适用于多载荷卫星的动态电源体制系统，包括太阳电池阵、蓄电池组、MPPT功率调节模块、双向BCDR模块、重构开关，所述重构开关包括第一开关和第二开关，所述太阳电池阵与所述MPPT功率调节模块输入端相连，所述MPPT功率调节模块输出端分别与第一输出支路和第二输出支路相连，所述第一输出支路用于输出稳定载荷，所述第二输出支路用于输出峰值载荷，所述第一输出支路设有所述第一开关，所述第二输出支路设有所述第二开关，所述MPPT功率调节模块输出端分别与所述第一开关一端、所述第二开关一端相连，所述双向BCDR模块一端与所述第一输出支路相连，所述双向BCDR模块另一端与所述第二输出支路相连，所述第一开关另一端与所述双向BCDR模块一端相连，所述第二开关另一端、所述蓄电池组、所述双向BCDR模块另一端相互连接在一起。

作为本实用新型的进一步改进，该动态电源体制系统还包括电容，所述电容连接于所述第一输出支路上。