[发明专利]一种卫星电源系统两组蓄电池均衡放电控制方法

说明书

技术领域

本发明属于空间电源领域，具体涉及一种卫星电源系统两组蓄电池均衡放电控制方法。

背景技术

目前卫星电源系统所使用的是太阳电池阵-蓄电池电源系统，一般电源系统配有两组蓄电池，负责在阴影期内对卫星供电，随着卫星功率需求越来越大、工作寿命要求越来越长，对卫星电源系统的长寿命、高可靠性以及功率输出能力要求越来越高，而影响卫星电源系统的寿命和可靠性的关键因素之一就是蓄电池的充放电管理，为了满足卫星电源系统蓄电池的长寿命使用等要求，两组蓄电池在卫星阴影期内需要均衡放电，如果两组蓄电池放电不均，导致其中一组蓄电池放电过快，另一组蓄电池放电过慢，长时间累计将影响蓄电池的性能和寿命，严重时将导致该组蓄电池发生故障。因此，卫星电源系统两组蓄电池在卫星阴影内均衡放电显得特别重要，目前卫星电源系统蓄电池均衡放电的控制主要是通过对该组蓄电池所对应的电源控制单机每路放电调节电路的输出电流的均衡控制来实现两组蓄电池放电电流的均衡控制，其实质是通过对电源控制单机每路放电调节电路的输入功率的均衡控制，但前提是需要保证两组蓄电池输入到电源控制单机放电调节电路的端口电压相等，且两组蓄电池对应的放电调节电路路数相同。因此，现有的卫星电源系统对蓄电池均衡放电的控制技术有一定的缺陷：

（1）一般卫星在星上单机布局时，考虑热和力的因素，大多将电源系统两组蓄电池分布在卫星舱版的两端，电源控制单机放置在其中一组蓄电池的一端，此种布局导致两组蓄电池到电源控制单机放电调节电路的连接电缆长度不一致，因此即使在卫星刚入阴影期时两组蓄电池电压相等，两组蓄电池所对应的放电调节电路输入端口电压不相等，卫星负载越大，两组蓄电池对应的放电调节电路输入端电压差异越大；而现有的卫星电源系统蓄电池均衡放电控制技术是针对单路放电调节电路输入功率的控制，当两组蓄电池电压差异越大时，两组蓄电池的放电电流差异也越大，蓄电池电压高的放电电流小，蓄电池电压低的放电电流大，随着时间积累对蓄电池的寿命有很大影响，因此电源系统在设计时，一般要求蓄电池到电源控制单机的连接电缆长度一致，即将两组连接电缆中短的加长，该项措施可避免电缆长度不一致带来的蓄电池放电不均，但代价是增加整星的重量。

（2）卫星在工作过程中，其中一组蓄电池中有一节单体失效，导致两组蓄电池的输出电压不一致，最高相差4.25V，同样出现蓄电池电压高的放电电流小，蓄电池电压低的放电电流大，随着时间积累对蓄电池的寿命有很大影响，该问题在现有控制技术基础上暂时没有很好的解决措施，只有通过在卫星阴影期内减轻整星负载来降低影响，但严重影响卫星的使用。

（3）其中一组蓄电池对应的放电调节电路中有一路失效退出供电网络时，两组蓄电池对应的放电调节电路路数不一致，由于现有卫星电源系统两组蓄电池的均衡放电是通过对每路放电调节电路的输入功率的控制来实现蓄电池的均衡放电，因此该情况下两组蓄电池输出功率不再相同，出现两组蓄电池放电不再均衡，现有卫星电源系统为了两组蓄电池在该情况下仍能均衡放电，需要将另一组蓄电池对应的放电调节电路中一路正常的放电调节电路关闭，以实现放电调节电路路数的匹配，但结果是电源系统控制单机的功率输出能力损失较大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是克服现有卫星电源系统两组蓄电池均衡放电控制技术中的不足，提供一种卫星电源系统蓄电池均衡放电的控制方法，在原有技术基础上，增加对两组蓄电池放电电流的直接控制，通过检测并控制两组蓄电池放电电流的误差信号，使得两组蓄电池放电电流的误差逐渐减小，实现均衡放电。