[发明专利]一种分布式航天飞行器智能供配电系统

权利要求书

1.一种分布式航天飞行器智能供配电系统，其特征在于，包括脉冲型电池、功能型电池、分区域的多台智能配电中心、主控设备、地面电源；

所述的智能配电中心接收来自脉冲型电池、功能型电池、地面电源的供电输入，多台智能配电中心及主控设备通过标准总线互联，智能配电中心接收来自主控设备的控制指令，完成航天飞行器各负载的通断控制，实现负载短路、过流故障下的智能切断控制；

所述智能配电中心对各支路负载采用I²t反时限保护曲线进行跳闸保护，I²t反时限保护曲线按下列公式计算得到：

其中V_ref是跳闸点电流对应的线路热量值：

I_w为当前线路实际电流值；t为跳闸所需时间；R_iC_i为指数曲线的时间常数τ，达到稳定值98％的时间是4τ；

根据不同线路的保护要求，设置不同的起跳点、立即跳闸点及起跳时的跳闸保护

时间T，计算出V_ref、R_i、C_i各参数值， 各参数计算步骤如下：

第一步：确定时间常数τ

设定额定电流Ie的a倍起跳时，负载开关断开时间为T，则：

4τ＝4R_iC_i＝T，τ＝T/4

第二步：确定跳闸值V_ref

取R_i＝常量A，则：

V_ref＝(Ie×a)²×R_i

C_i＝T/(4A)

说明：R_i值可以任意取，在确定该值后可以相应确定对应的C_ref、C_i；

所述智能配电中心采用软件算法实现各支路的I²t反时限保护；采用霍尔传感器芯片实现对各配电支路电流I_w实时采集功能；霍尔传感器信号经运算放大器、配电检测部分ADC采集，进入处理器中，处理器计算各自支路的电流热量累计值，当到达设定阈值后，处理器关断相应支路的负载开关；

所述智能配电中心电池供电线路输入端串联理想二级管实现防电流反灌。

2.如权利要求1所述的一种分布式航天飞行器智能供配电系统，其特征在于，按航天飞行器区域进行分布式供配电，即根据航天飞行器各区域负载供配电需求，各区域配置1台或多台智能配电中心，完成对相应区域负载的供配电控制。

3.如权利要求1所述的一种分布式航天飞行器智能供配电系统，其特征在于，按航天飞行器上各负载的供电品质要求的不同分开供电，即对脉冲电流型功率负载采用脉冲型电池供电；对箭上控制、数据采集及处理设备采用功能型电池供电。

4.如权利要求1所述的一种分布式航天飞行器智能供配电系统，其特征在于，所述智能配电中心内置嵌入式控制芯片，并采用智能固态控制继电器，完成负载供电通断控制，智能配电中心对各配电支路的电流、固态继电器开关状态、电池电压、电池内部温度进行监测。

5.如权利要求1所述的一种分布式航天飞行器智能供配电系统，其特征在于，所述智能配电中心的自身工作电源同时来源于电池及地面电源，地面电源通过二极管向智能配电中心的DC/DC供电，电池通过转电开关后再通过二级管向智能配电中心的DC/DC供电。

6.如权利要求1所述的一种分布式航天飞行器智能供配电系统，其特征在于，所述智能配电中心在上电时或者接收到主控设备发出的自检命令时完成对自身二次电源、主控芯片、内存、母线电压、转电开关状态、配电支路开关状态、支路电流状态进行自检测，并将自检测结果通过标准总线发往主控设备。