[发明专利]卫星自主上电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种卫星自主上电系统，其特征在于，包括：

第一级分离电路，被配置为根据星箭分离状态提供第一控制信号和第一供电信号；

第二级分离电路，被配置为根据第一遥控指令提供第二供电信号；

星务计算机，被配置为根据所述第一控制信号提供放电指令；

第一级放电电路，被配置为根据所述第一供电信号和所述第二供电信号接通母线与蓄电池之间的电路；以及

第二级放电电路，被配置为根据所述放电指令接通母线与蓄电池之间的电路；

所述第一级分离电路包括连接地与第二级分离电路之间的两个并联的行程开关，所述第二级分离电路包括连接在第一级分离电路与第一级放电电路控制端之间的两个并联的继电器，所述第一级放电电路包括连接在母线正端与蓄电池正端之间的两个并联的晶体管，所述第二级放电电路包括连接在母线正端与蓄电池正端之间的两个并联的放电开关；

行程开关触点的固定点接地，星箭未分离或继电器断开时，与放电开关并联的晶体管栅极悬空，晶体管关断；

卫星在星箭组合体对接装入运载整流罩前的最后一次地面测试时通过遥控指令将继电器接通，待星箭分离后，行程开关弹开，行程开关与继电器呈现为“短路”接通状态，此时晶体管栅极被拉低，晶体管开通，蓄电池组通过晶体管向整星提供能源；

星务计算机上电后发送程控发送“放电开关接通”指令，将放电开关接通，晶体管和放电开关同通路均能够对卫星进行供电；

所述第二级放电电路断开母线与蓄电池之间的电路时，所述星务计算机提供的第二遥控指令使所述第二级分离电路中止提供所述第二供电信号；

为避免因P-MOS管的存在导致蓄电池过放保护功能失效，“放电开关断”指令同时也接至继电器的断线包上，在放电开关断开的同时断开继电器，确保P-MOS的通路存在导致在轨卫星蓄电池处于过放电时依然可以触发“过放保护”功能，将放电开关断开；

所述行程开关的常闭触点在星箭分离时向所述星务计算机发送自主上电指令；

自主上电电路，被配置为接通蓄电池的两端进行放电，当放电量超过阈值时，直接接通所述第二级放电电路；

所述自主上电电路包括：

连接在蓄电池正端与蓄电池负端之间的电阻，用于消耗蓄电池的电量；

连接在蓄电池正端与蓄电池负端之间的基准电路，用于产生相对于阈值的电压，获得基准电压；

连接在蓄电池正端与蓄电池负端之间的检测电路，用于检测蓄电池正端与蓄电池负端之间的电压，获得检测电压；

比较电路，用于比较所述基准电压与所述检测电压，并根据比较结果产生自主上电信号；

蓄电池电压由7节4.1V标称满电态电压的单体组成，整组电压在蓄电池容量充满后为28.7V，C-D口接入的形式是行程开关原本接至星务计算机判断星箭分离使用的触点，或是星表短路使能插头；当卫星发射窗口确定，星箭分离的时间确定，根据卫星最后一次断电后至星箭分离时刻，加一定的余量进行自主控制；星箭组合体对接之后30小时星箭分离，CD端接通之后，蓄电池通过2个RXG21 41Ω/6W的功率电阻进行微放电，放电电流为28.7/82=0.35A，电路自身耗电约0.04A，总功耗为0.4A，放电30小时约12Ah，整组蓄电池从满电量60Ah放电12Ah后的电压约为27.3V，能量仍满足至卫星初始入轨，基准电压由二极管形成；检测电路包括开关K3控制的延时档位1与开关K4控制的延时档位2，延时档位1设置为27.3V对应的反馈，延时档位2设置为27V对应的反馈，卫星断电前状态设置闭合K3、使能开关K5；当经过30小时后，即使行程开关均出现物理故障无法弹开，蓄电池经过放电至27.3V时，卫星内部该自主上电电路认可判断7F193比较器的同向端基准电压6.4V大于反向端反馈电压的分压电压时，比较器7F193将输出一个驱动信号至放电开关继电器3JB20-3的“放电开关通”线包上，将放电开关接通。

2.如权利要求1所述的卫星自主上电系统，其特征在于，还包括：使能开关，被布置在所述自主上电电路与所述第二级放电电路之间；

当卫星入轨飞行状态设置后，所述使能开关断开。