[发明专利]一种模块化卫星电源系统

说明书

本发明涉及一种模块化卫星电源系统及其配置方法，卫星电源系统包括采集光能并转化为电能的发电单元，将发电单元输出的电能以化学能形式储存并以电能形式输出的供电单元，在发电单元和供电单元产生、储存及释放电能的过程中监测性能参数的监测单元，作为单元模块的发电单元包括光伏组件和光伏管理模块，作为单元模块的供电单元包括二次电池盒和二次电池管理模块，其中，监测单元能够在不同时刻对各光伏组件和/或二次电池盒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发电单元和/或供电单元而确定不同处理方式。

技术领域

本发明涉及航天器电源系统技术领域，尤其涉及一种模块化卫星电源系统。

背景技术

伴随航天技术的发展，进一步减轻卫星重量的需求日益提升，对于卫星电源系统的高效和轻型化的要求也越发突出。卫星电源系统面临的环境挑战包括极端温度、真空散热和强辐射，在这种极端环境下，卫星电源系统的可靠性和配电系统的高效性对于保障卫星正常在轨运行具有重要意义。目前卫星电源电源系统中的各子模块的管理和控制分别独立，多能源互联供电成为未来卫星电源系统的研究热点。

CN111181238 A公开了一种卫星的DET电源系统，用于提高卫星初期DET电源系统的太阳电池阵的输出功率。电源系统包括太阳电池阵、电源控制与配电单元以及蓄电池组，电源控制与配电单元包括有S3R分流调节器、MEA以及基准电压模块；太阳电池阵用于将获取到的太阳能转化为电能；S3R分流调节器用于根据差分信号进行分流分流控制；MEA用于根据基准电压以及S3R分流调节器控制得到的母线电压两者之间的差值进行放大以及积分，得到差分信号并向S3R分流控制器输出；基准电压模块用于生成基准电压；蓄电池组连接母线，用于根据分流控制进行充、放电；基准电压模块具体用于生成不同的目标基准电压，S3R分流控制器具体用于根据目标差分信号控制得到不同的目标母线电压。

CN107579587 B公开了一种适用于LEO卫星的能源系统及其控制方法，包含太阳电池阵、MPPT电路单元、蓄电池组、电容阵、卫星平台负载和遥测遥控单元；其中，MPPT电路单元采用三个并联的DC-DC转换模块对太阳电池阵按照三冗余热备份方式进行峰值功率跟踪，MPPT电路单元采用多数表决控制电路进行闭环控制，每一个控制电路根据太阳电池阵模块的输出电压信号和输出电流信号以及蓄电池组的电压信号和电流信号，生成驱动信号对与其对应的MPPT电路进行闭环控制，以实现对太阳电池阵模块的最大功率跟踪以及对蓄电池组的充电管理。该发明的太阳电池阵利用率高、可靠性高、系统开销小。

现有技术所公开的卫星能源系统多为根据该星的性能和负载需求所定制的。这样一来，每个卫星都有独立的电源设计，延长了卫星的研制周期较长并提高了卫星的研制成本。并且，设计研制完成后，这种定制的卫星电源系统适应性、可扩展性较差，所适应多种商业卫星需求，也不便于进行批量化生产。同时，不科学的单元模块划分方式使得卫星能源装置不能很好地完成异常故障监测及处理，既可能影响卫星上负载的正常工作，也可能增加维护处理成本。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种模块化卫星电源系统。