[发明专利]全调节统一母线的双星组合体航天器并网供配电系统

说明书

本发明提供了一种全调节统一母线的双星组合体航天器并网供配电系统，包括：第一航天器供配电系统，第二航天器供配电系统；其中每个航天器供配电系统均包括太阳电池阵、蓄电池组、电源控制器、双向断路器、配电器、并网接口单元；每个航天器均可以实现在满足自身负载需求的情况下向另一个航天器供电，在自身能源不足的情况下接收另一个航天器提供的补充能源，本发明提供的全调节统一母线的双星组合体航天器并网供配电系统既能实现航天器在组合体工作时的供电互补，同时也能够实现单个航天器运行时的独立向负载供电。

技术领域

本发明涉及航天器供配电系统设计领域，具体地，涉及一种全调节统一母线的双星组合体航天器并网供配电系统。

背景技术

常规航天器发射入轨后，在任务期间一般不会组合体状态运行，其供配电系统也通常独立供电，国内外约95％的航天器采用独立供电航天器方式，随着航天器探测任务日益繁重，探测目标日益丰富，尤其是载人航天、空间站、月球探测、火星探测、行星探测、星链等任务的开展，双星组合体发射已经成为深空探测等任务的首选方式，双星在发射主动段、变轨、飞行等阶段采用双星并网供电方式，在任务执行和探测阶段实行双星独立供电，在任务完成后的返回阶段又采取双星并网供电方式。在后续航天器的发展中双星并网供电发射将会成为一种常态化发射方式，通常双星组合体航天器并网供电系统设计较为复杂，但是通过充分考虑航天器设备的复用手段，双星组合体航天器并网供电可以有效完成航天器多种模式的探测任务，有效降低航天器重量、研制和发射成本。

专利文献为CN201510677252.2的发明专利公开了一种双舱组合式航天器联合供电系统及方法，其主要是针对上升舱和着陆舱电源系统，着陆舱无蓄电池组，阴影区只能上升舱对着陆舱供电，两舱供电无保护手段，不具有拓展性。本专利是一种双舱、多舱等组合体供电方法，单独舱体可以独立运行，组合体方式可以联合运行，采用统一母线方式，两舱之间可以互补供电，具有很大的拓展性，特别是在某型号上应用取得了非常好的效果。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种全调节统一母线的双星组合体航天器并网供配电系统。

根据本发明提供的一种全调节统一母线的双星组合体航天器并网供配电系统，包括并网连接的第一航天器供配电系统和第二航天器供配电系统，第一航天器供配电系统和第二航天器供配电系统均为全调节母线且母线电压统一；

优选地，第一航天器供配电系统和第二航天器供配电系统均包括太阳电池阵、蓄电池组、电源控制器、双向断路器以及并网接口单元，其中：

并网接口单元实现功率传输；

太阳电池阵分别连接电源控制器和蓄电池组；

蓄电池组连接电源控制器；

电源控制器连接双向断路器。

优选地，还包括配电器，配电器连接电源控制器和双向断路器，第一航天器供配电系统和第二航天器供配电系统通过配电器连接外部负载。

优选地，所述电源控制器包括分流模块、充放电模块、遥控遥测模块以及下位机模块，其中：

充放电模块与蓄电池组串联后与分流模块、太阳电池阵并联；

下位机模块通过遥控遥测模块与上位机交互信息。

优选地，所述蓄电池组推荐采用锂离子蓄电池组。

优选地，所述电源控制器包括均衡模块，所述均衡模块对锂离子蓄电池组均衡控制。

优选地，第一航天器供配电系统和第二航天器供配电系统通过并网接口单元实现并网。

优选地，电源控制器功率输出通过功率电缆连接双向断路器。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：