[发明专利]双母线月球探测飞行器太阳电池阵分阵拓扑结构及方法

说明书

本发明公开了一种双母线月球探测飞行器太阳电池阵分阵拓扑结构及方法，本发明公开了一种双母线月球探测飞行器太阳电池阵分阵拓扑结构包括：供电阵、充电阵、分流电路、蓄电池组、充电电路、BDR电路；全调节母线和不调节母线；所述供电阵通过分流电路向全调节母线供电；所述充电阵通过充电电路向不调节母线供电，向蓄电池组充电；所述充电阵通过BDR电路向全调节母线供电。通过本发明可以提高月球探测飞行器太阳电池阵的供电效率。

技术领域

本发明涉及月球探测器电源总体设计技术，特别涉及一种双母线月球探测飞行器太阳电池阵分阵拓扑结构及方法。

背景技术

以探月三期轨道器为例，此类型月球探测飞行器的典型任务为：完成携带子探测器完成地球到月球的轨道转移，完成对月球环绕轨道的捕获，在月球环绕轨道释放子探测器，并在一定时间后与子探测器重新进行对接，之后携带探测器采集的月球样本完成返回地球的任务。

此种月球探测飞行器，其飞行阶段大致分为以下阶段：

运载发射阶段：运载火箭将月球探测飞行器与子探测器组合体送入地月转移轨道入口；

轨道转移阶段：月球探测飞行器携带子探测器由地球向月球转移，以及携带子探测器采集的样品从月球向地球返回的飞行阶段。

月球捕获阶段：月球探测飞行器携带子探测器，通过制动完成环月轨道的捕获。

月球环绕运行阶段：月球探测飞行器携带子探测器在环月轨道运行，并释放子探测器。

交会对接阶段：在环月轨道与子探测器交会对接，将子探测器采集的月球样本转移至月球探测飞行器。

根据以上月球探测器典型任务和飞行阶段，其能源需求通常有以下特点：

1)不同飞行阶段的常值功率相差较大，不同飞行阶段，月球探测飞行器光照条件变化较大；

2)月球探测飞行器峰值功率出现时间较长

3)月球探测飞行器对于体积、重量有严格限制，因此对于供配电系统的规模也有严格限制。

基于此种月球探测飞行器特点，其能源系统设计需要按照以下原则进行：

1)采用高效轻量化的能源系统设计，尽可能提高系统效率

2)采用单圈平衡与多圈平衡相结合的能量策略

3)合理设计太阳电池阵的输出功率，既要保证轨道器峰值功率期间的供电，又要尽量减少常值功率状态下太阳电池阵输出功率的浪费。

发明内容

本发明解决的问题是现有飞行器太阳电池阵存在功率浪费的缺点；为解决所述问题，本发明提供一种双母线月球探测飞行器太阳电池阵分阵拓扑结构及方法。

本发明所提供的双母线月球探测飞行器太阳电池阵分阵拓扑结构包括：供电阵、充电阵、分流电路、蓄电池组、充电电路、BDR电路；全调节母线和不调节母线；所述供电阵通过分流电路向全调节母线供电；所述充电阵通过充电电路向不调节母线供电，向蓄电池组充电；所述充电阵通过BDR电路向全调节母线供电。

本发明所提供的双母线月球探测飞行器太阳电池阵分阵方法包括：

步骤一、设置全调节母线、不调节母线负载；

步骤二、设置能量平衡策略；

步骤三、设置蓄电池组容量；

步骤四、设置供电阵、充电阵。