[发明专利]一种模块化卫星电源系统

权利要求书

1.一种模块化卫星电源系统，其包括：

若干个发电单元(100)，其用于采集光能并转化为电能，

若干个供电单元(200)，与所述发电单元(100)电连接并将所述发电单元(100)输出的电能以化学能形式储存并在需要供电时以电能形式输出，

监测单元(300)，分别与所述发电单元(100)和所述供电单元(200)电连接，并在所述发电单元(100)和所述供电单元(200)产生、储存及释放电能的过程中监测性能参数，

其特征在于，

作为单元模块的所述发电单元(100)包括将光能转化为电能的光伏组件(110)和与所述光伏组件(110)电连接并对其输出的电能进行调控的光伏管理模块(120)，作为单元模块的所述供电单元(200)包括储存及释放电能的所述二次电池盒(210)和与所述二次电池盒(210)电连接并对其电压进行均衡管理的二次电池管理模块(220)，其中，

所述监测单元(300)能够在不同时刻对各所述光伏组件(110)和/或所述二次电池盒(210)进行监测以获得能够与历史性能数据和/或标准数据进行对比的监测数据，根据经过对比后的监测差值与若干预设阈值之间的不同关系以针对不同单元模块的所述发电单元(100)和/或所述供电单元(200)而确定不同处理方式。

2.根据权利要求1所述的卫星供电系统，其特征在于，所述监测单元(300)包括光伏监测模块(310)和二次电池监测模块(320)，以监测由于所述光伏组件(110)和所述二次电池盒(210)在长光照期、短光照期和地影期状态不断发生改变时的状态，避免其发生故障而影响整个卫星系统的稳定性。

3.根据权利要求2所述的卫星供电系统，其特征在于，所述光伏监测模块(310)与若干个所述光伏组件(110)电连接并在所述光伏组件(110)性能参数改变且足以影响其产生电能时，发送信号数据使与所述光伏组件(110)连接的所述光伏管理模块(120)对相应的所述光伏组件(110)进行管理调控。

4.根据权利要求3所述的卫星供电系统，其特征在于，所述光伏管理模块(120)调控与其相连接的所述光伏组件(110)以将电能优先满足母线电压供电，再对电量不足的所述二次电池盒(210)补充能量，最后将多余的能量分流以器件热辐射形式发散。

5.根据权利要求4所述的卫星供电系统，其特征在于，所述光伏监测模块(310)通过分压电路对所述光伏组件(110)产生和输出电能过程中的电压、温度等参数进行监测并将监测数据与历史数据进行对比。

6.根据权利要求5所述的卫星供电系统，其特征在于，所述二次电池监测模块(320)与若干个所述二次电池盒(210)电连接并在所述二次电池盒(210)性能参数改变且足以影响其产生电能时，发送信号数据使与所述二次电池盒(210)连接的所述二次电池管理模块(220)对相应的所述二次电池盒(210)进行管理调控。

7.根据权利要求6所述的卫星供电系统，其特征在于，所述二次电池管理模块(220)对与其相连接的二次电池盒(210)中的各单体电池进行电压均衡调控，使各单体电池的电压趋近于平均电压。

8.根据权利要求7所述的卫星供电系统，其特征在于，所述二次电池监测模块(320)记录有基于不同的所述二次电池盒(210)的单体电池的性能参数，并能根据不同的单体电池选择适用的参数进行对比。

9.根据权利要求8所述的卫星供电系统，其特征在于，所述二次电池管理模块(220)包括控制充电电流的充电调控开关(221)和控制放电电流的放电调控开关(222)以防止所述二次电池盒(210)过充和过放，且所述充电调控开关(221)和所述放电调控开关(222)在长光照期和短光照期时刻发生变化时控制所述二次电池盒(210)充电和放电状态发生改变。

10.一种模块化卫星电源系统的配置方法，其特征在于，所述配置方法用于配置前述任一权利要求之一所述的卫星电源系统，其中，所述配置方法包括如下步骤：

S1、将若干太阳电池单体以串联和/或并联的方式连接构成光伏组件(110)，将若干二次电池单体以串联和/或并联的方式连接构成二次电池盒(210)；

S2、将所述光伏组件(110)与光伏管理模块(120)连接以构成发电单元(100)，将所述二次电池盒(210)与二次电池管理模块(220)连接以构成供电单元(200)；

S3、将若干所述发电单元(100)连接以构成产能构架，将若干所述供电单元(200)连接以构成储能构架，其中，所述产能构架能够通过一次母线与所述储能构架电连接；

S4、将带有光伏监测模块(310)和二次电池监测模块(320)的监测单元(300)分别与各所述发电单元(100)和/或所述供电单元(200)连接，以在不同时刻对各所述光伏组件(110)和/或所述二次电池盒(210)进行监测；

S5、各所述发电单元(100)和/或所述供电单元(200)能够并联有冗余发电单元(101)和/或冗余供电单元(201)，以使得在任一所述发电单元(100)和/或所述供电单元(200)性能状态失效时能够由所述监测单元(300)进行故障隔离或冗余替换。