[发明专利]一种卫星供电系统

说明书

本发明涉及一种卫星供电系统，包含能源储能模块，能源储能模块包括至少一个被配置为存储能源产生模块产生全部电能的唯一储能器件和响应于能源管理模块的控制以电压值至少两种变化的方式向星上负载供电的唯一供能器件的超级电容组，其中，超级电容组的最大的荷电状态值SOC通过与电流闭环和直流母线连接的均衡器以直流信号的形式通过直流母线传递至电流闭环内，从而在直流母线中直接向所有超级电容组传递荷电状态值的最大值，使得各个超级电容组的电流闭环自动获取第二均衡系数中的第二差值。基于卫星供电系统中的多组超级电容的建模分析，设计更有效的等效电路模型。

本发明是申请号为CN202010375070.0，申请日为2020年05月07日，申请类型为发明，申请名称为集成能源产生、能源存储、能源管理的卫星电源系统的分案申请。

技术领域

本发明涉及卫星在轨供电技术领域，尤其涉及一种卫星供电系统。

背景技术

超级电容(Electrical Double Layer Capacitor，EDLC)是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容器快速充放的特性，同时又具有电池的储能特性。超级电容具有高功率的输出特性，能够满足高脉冲功率系统的要求，例如可以用于卫星通信系统、无线电系统、电磁炮发射、无人机电磁发射等需要大功率脉冲电源的系统。但是，现有超级电容的能量密度仍然不能满足部分卫星设备的要求，因此现有技术，例如公开号为CN103414235A的中国专利文献公开了一种低成本、超长寿命以太阳能为一次能源的人造卫星蓄电系统，该蓄电系统采用小容量用于频繁充放电的缓冲蓄电单元与大容量用于较长时间间隔充放电的主蓄电单元构成双蓄电模块，并依据一定原则对缓冲蓄电单元和主蓄电单元的容量进行设定，且主蓄电单元采用阶梯缓冲渐变式设计。该发明将无记忆性、高循环寿命(指充放电循环次数为3-10万次)的超级电容作为小容量的缓冲蓄电单元。将有记忆效应、低循环寿命的锂离子(充放电循环次数为1-2千次)或镍氢或镍镉(镍氢或镍镉电池的循环次数为500-700次)蓄电池组作为大容量主蓄电单元。该发明利用锂离子或镍氢蓄电池组的高能量密度的特性弥补超级电容能量密度低下的问题，从而构建同时具有高能量密度和高功率密度的卫星蓄电系统。然而，使用锂电池组和超级电容混合的卫星电源系统，因为二种器件的特性不同，系统设计和使用时需要同时考虑，导致方案非常复杂，而系统复杂程度的提高不仅会导致产品成本提高，而且会导致失效概率会上升，从而降低卫星电源系统的可靠性。