[发明专利]一种适用于太空电站的超高压多网混合母线电力传输系统

权利要求书

1.一种适用于太空电站的超高压多网混合母线电力传输系统，其特征在于包括：太阳电池阵模块、主结构电力传输模块以及发射天线单元；

太阳电池阵模块包括电池分阵服务母线、第一电压变换调节模块、第一蓄电池模块、太阳电池阵服务系统和多个并联的电池分阵；

主结构电力传输模块包括母线调节模块、电力传输母线、主结构服务母线、第二电压变换调节模块、第二蓄电池模块、第一电推进模块和主结构服务系统；

发射天线单元包括功率分配单元、发射天线阵母线、微波源高压低压变换调节模块、发射天线模块、发射天线服务母线、第一低压变换调节模块、第三蓄电池模块、第二电推进模块和发射天线服务系统；

电池分阵分为南北两部分，且南北两部分电池分阵的数量相同，电池分阵收集太阳能并转化为电能，转化的电能的一部分送至电池分阵服务母线，再通过第一电压变换调节模块进行电压调节，之后送至第一蓄电池模块以及太阳电池阵服务系统，第一蓄电池模块储存的电力用于阴影期时为太阳电池阵服务系统中设备供电；

南北两部分电池分阵的电能分别进入主结构电力传输模块中的两路母线调节模块中进行稳压调节，调节后的电力信号分别通过电力传输母线送入发射天线单元；同时，调节后的电力信号还送入主结构服务母线中，进入主结构服务母线的电能再通过第二电压变换调节模块进行降压，降压之后的电能分别送至第二蓄电池模块、第一电推进模块和主结构服务系统，其中，第二蓄电池模块储存的电力用于阴影期时的主结构服务系统中设备的供电；第一电推进模块用于主结构电力传输模块的姿态控制；

输入到发射天线单元中的电能首先进入功率分配单元进行功率分配，功率分配后的电能送至发射天线阵母线以及发射天线服务母线，通过发射天线服务母线的电能通过第一低压变换调节模块进行降压，之后电能分别送至第三蓄电池模块、第二电推进模块和发射天线服务系统，其中，第三蓄电池模块储存的电力用于为阴影期时发射天线服务系统的设备供电，第二电推进模块用于发射天线单元的姿态控制；

送入发射天线阵母线的电能经过微波源高压低压变换调节模块进行电压调节，之后送入发射天线模块，发射天线模块具有两种工作模式，将电能转换为微波信号发射出去。

2.根据权利要求1所述的一种适用于太空电站的超高压多网混合母线电力传输系统，其特征在于：所述电池分阵包括多个电池子阵、子阵电压变换调节模块、电池分阵主母线和导电旋转关节；

每个电池分阵均包括两部分电池子阵，每一部分中电池子阵的数量为10个；每部分电池子阵产生的电力串联后共500kW，即500V、1000A，再通过子阵电压变换调节模块升压至5000V、100A，之后通过电池分阵主母线汇聚到导电旋转关节，最终电池分阵产生的电力通过与该电池分阵配套的独立的导电旋转关节传输到主结构电力传输模块；每个导电旋转关节具有两处接口，分别对应两个电池分阵主母线。

3.根据权利要求2所述的一种适用于太空电站的超高压多网混合母线电力传输系统，其特征在于：每个电池分阵对应一个独立的导电旋转关节，形成独立的电力传输通道，从而形成分布式的发电系统。

4.根据权利要求2所述的一种适用于太空电站的超高压多网混合母线电力传输系统，其特征在于：多个电池分阵的电力输出均需通过主结构电力传输模块中的电力传输母线集中传输到发射天线单元的输入端口，进而进行分配。

5.根据权利要求2所述的一种适用于太空电站的超高压多网混合母线电力传输系统，其特征在于：电池子阵内设置有电池子阵母线，为500V中压母线；电池分阵主母线为5000V高压母线，电池分阵服务母线为100V低压母线；电力传输母线以及主结构服务母线均为5000V高压母线；发射天线阵母线以及发射天线服务母线均为5000V高压母线。

6.根据权利要求2所述的一种适用于太空电站的超高压多网混合母线电力传输系统，其特征在于：每个电池分阵通过独立的导电旋转关节输出：1MW，5000V,200A的电力；整个太阳电池阵包括24个电池分阵，每个电池分阵为一个独立的旋转体；发射天线的南北两侧各布置12个电池分阵，通过发射天线两侧的供电接入端为发射天线及相关服务设备供电。