[发明专利]一种飞行事件驱动的上面级卫星组合体供电能力验证系统及方法

权利要求书

1.一种飞行事件驱动的上面级卫星组合体供电能力验证系统，其特征在于由上位机、直流稳压电源和太阳电池模拟器组成，其中：

所述的上位机用于采集直流稳压电源的输出电流I_out和输出电压U_out1，还用于采集太阳电池模拟器的开路电压U_oc、短路电流I_sc、最大功率点的输出电压U_maxpower和电流I_maxpower，还用于采集上面级的初始电量Q₀，还用于采集卫星的母线电压U_bus，还用于采集卫星蓄电池的输出电压U_out2，还用于采集卫星的自旋角速度ω，还用于采集上面级卫星组合体的分离信号，还用于采集卫星太阳翼的展开信号；上面级卫星组合体的分离信号包括已分离和未分离；卫星太阳翼的展开信号包括已展开和未展开；

直流稳压电源用于模拟上面级为卫星供电；

太阳电池模拟器用于模拟太阳电池阵为卫星供电；

所述验证系统用于执行以下至少一项：

当上面级卫星组合体的分离信号为未分离时，将太阳电池模拟器的开路电压、短路电流、最大功率点的输出电压和电流设置为随时间变化的三角函数，且三角函数的角速度为卫星当前的自旋角速度ω；同时，对直流稳压电源的输出电流I_out进行实时积分，计算上面级的放电电量ΔQ和剩余电量Q_t，且Q_t＝Q₀-ΔQ；根据上面级的剩余电量Q_t，计算对应的直流稳压电源输出电压U_out1，设置直流稳压电源的输出电压为U_out1，若当前直流稳压电源的输出电压U_out1高于卫星母线电压U_bus，则不处理；若当前直流稳压电源的输出电压U_out1不高于卫星母线电压U_bus，生成上面级供电能力耗尽报警信号，称为故障信号1，禁止直流稳压电源输出，并自动记录当前时刻和放电电量ΔQ，判断卫星太阳翼的展开信号是否为展开；

当上面级卫星组合体的分离信号为已分离时，自动记录直流稳压电源的输出电压U_out1，禁止直流稳压电源输出，并自动记录当前时刻和放电电量ΔQ；

当卫星太阳翼的展开信号为未展开时，判断卫星蓄电池的输出电压U_out2，若卫星蓄电池的输出电压U_out2不高于输出电压下限U_min，则生成卫星蓄电池供电能力耗尽报警信号，称为故障信号2，并设置太阳电池模拟器的开路电压、短路电流、最大功率点的输出电压和电流为寿命初期的开路电压、短路电流、最大功率点的输出电压和电流，自动记录当前时刻、卫星蓄电池的输出电压U_out2，验证系统工作结束；若卫星蓄电池的输出电压U_out2高于输出电压下限U_min，则不处理；

当卫星太阳翼的展开信号为已展开时，设置太阳电池模拟器的开路电压、短路电流、最大功率点的输出电压和电流为寿命初期的开路电压、短路电流、最大功率点的输出电压和电流，自动记录当前时刻、卫星蓄电池的输出电压U_out2，验证系统工作结束。

2.一种飞行事件驱动的上面级卫星组合体供电能力验证方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)上位机实时采集直流稳压电源的输出电流I_out和输出电压U_out1、太阳电池模拟器的开路电压U_oc、短路电流I_sc、最大功率点的输出电压U_maxpower和电流I_maxpower、上面级的初始电量Q₀、卫星的母线电压U_bus、卫星蓄电池的输出电压U_out2、卫星的自旋角速度ω、上面级卫星组合体的分离信号、卫星太阳翼的展开信号；

(2)当上面级卫星组合体的分离信号为未分离时，将太阳电池模拟器的开路电压、短路电流、最大功率点的输出电压和电流设置为随时间变化的三角函数，且三角函数的角速度为卫星当前的自旋角速度ω；同时，对直流稳压电源的输出电流I_out进行实时积分，计算上面级的放电电量ΔQ和剩余电量Q_t，且Q_t＝Q₀-ΔQ；根据上面级的剩余电量Q_t，计算对应的直流稳压电源输出电压U_out1，设置直流稳压电源的输出电压为U_out1，若当前直流稳压电源的输出电压U_out1高于卫星母线电压U_bus，则不处理；若当前直流稳压电源的输出电压U_out1不高于卫星母线电压U_bus，生成上面级供电能力耗尽报警信号，称为故障信号1，禁止直流稳压电源输出，并自动记录当前时刻和放电电量ΔQ，判断卫星太阳翼的展开信号是否为展开；

(3)当上面级卫星组合体的分离信号为已分离时，自动记录直流稳压电源的输出电压U_out1，禁止直流稳压电源输出，并自动记录当前时刻和放电电量ΔQ；

(4)当卫星太阳翼的展开信号为未展开时，判断卫星蓄电池的输出电压U_out2，若卫星蓄电池的输出电压U_out2不高于输出电压下限U_min，则生成卫星蓄电池供电能力耗尽报警信号，称为故障信号2，并设置太阳电池模拟器的开路电压、短路电流、最大功率点的输出电压和电流为寿命初期的开路电压、短路电流、最大功率点的输出电压和电流，自动记录当前时刻、卫星蓄电池的输出电压U_out2，验证系统工作结束；若卫星蓄电池的输出电压U_out2高于输出电压下限U_min，则不处理；

(5)当卫星太阳翼的展开信号为已展开时，设置太阳电池模拟器的开路电压、短路电流、最大功率点的输出电压和电流为寿命初期的开路电压、短路电流、最大功率点的输出电压和电流，自动记录当前时刻、卫星蓄电池的输出电压U_out2，验证系统工作结束。