[发明专利]航天器电源系统分流调节电路防短路控制方法

说明书

本发明的航天器电源系统分流调节电路防短路控制方法，电压基准排电路在原有输出n路基准信号的基础上增加一路基准信号输出，且新增基准信号的电压最小；对于每路分流调节电路，用信号MEA与原有基准信号的比较结果控制调节管的工作状态，用信号MEA与新增基准信号的比较结果控制保护管的工作状态；正常工作时，n路分流调节电路的保护管均处于导通状态，各路分流调节电路的分流调节功能由各自的调节管实现，根据负载功率需求，n路分流调节电路按照顺序分流调节控制方式为负载供电；当某一路分流调节电路的调整管发生短路故障，该路分流调节电路的分流调节功能由其保护管实现，且该路分流调节电路的分流调节顺序自动调整至最后一级。

技术领域

本发明涉及空间电源领域，具体涉及一种航天器电源系统分流调节电路防短路控制方法。

背景技术

目前航天器电源系统所使用的是太阳电池阵-蓄电池电源系统。航天器处于光照期时，依靠太阳电池阵吸收太阳能为负载供电和蓄电池充电，同时多余的能源通过电源系统分流调节电路短路回路返回至太阳电池阵。近年来，对航天器电源系统寿命、可靠性以及功率输出能力要求越来越高，而影响航天器电源系统寿命和可靠性的关键因素之一就是电源系统能源的输出和调节能力。随着航天器负载功率需求越来越大，电源系统单路分流调节电路的输出功率能力越来越大，目前高轨通讯卫星母线电压已经采用100V母线电压体系，电源系统单路分流调节电路分流调节能力达到10A，即与分流调节电路对应的太阳电池阵单路输出电流最大可达到10A，若此时一路分流调节电路发生短路故障，则电源系统则损失能源达到1000W，因此分流调节电路的防短路保护设计至关重要。

传统航天器电源系统分流调节电路为防止分流调整管短路导致的太阳能损失，产品设计时一般通过在分流调节电路的调整管上串联一个保护管，对保护管的控制一般采取以下方法：地面通过指令方式隔离调整管短路故障，即当调整管短路后，通过地面干预的方法将该路分流调节电路的保护管断开，使得该路分流调节电路为负载直供电，达到避免一路太阳电池阵能源损失的目的。该方法存在一定不足：判断复杂且不及时。分流调节电路调整管发生短路故障后，需要地面根据电源系统相关遥测数据进行判定，势必不能实时对故障现象进行隔离。同时，一旦将该路分流调节电路的保护管通过地面指令关断，该路分流调节电路只有一种工作模式即直供电状态，该路分流调节电路对应的太阳电池阵输出能源全部输出至航天器负载，势必要求航天器负载在任何工作模式下，最小功率大于该路分流调节电路对应的太阳电池阵输出功率，否则出现母线电压，损坏航天器设备。

中国CN104821782B披露的“一种软件和硬件结合的分流调节控制装置及方法”中采用软件和硬件相结合的控制方式，一个开关管由硬件控制电路控制，另一个开关管由软件控制，通过软件检测母线电压反馈输出高电平或低电平，控制第二开关管导通或关断，实现对多余太阳阵能量进行分流，该控制方法适用于不调节母线体系，电源系统母线电压变化范围大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航天器电源系统分流调节电路防短路控制方法，简单、工作稳定可靠且保护控制响应及时。

为了达到上述的目的，本发明提供一种航天器电源系统分流调节电路防短路控制方法，n路分流调节电路、电压调节器输出信号MEA，电压基准排电路在原有输出n路基准信号的基础上增加一路基准信号输出，且新增基准信号的电压最小；原有n路基准信号分别输入至n路分流调节电路，新增基准信号分别输入至n路分流调节电路，信号MEA分别输入至n路分流调节电路；对于每路分流调节电路，用信号MEA与原有基准信号的比较结果控制调节管的工作状态，用信号MEA与新增基准信号的比较结果控制保护管的工作状态；正常工作时，n路分流调节电路的保护管均处于导通状态，各路分流调节电路的分流调节功能由各自的调节管实现，根据负载功率需求，n路分流调节电路按照顺序分流调节控制方式为负载供电；当某一路分流调节电路的调整管发生短路故障，该路分流调节电路的分流调节功能由其保护管实现，且该路分流调节电路的分流调节顺序自动调整至最后一级。