[发明专利]一种卫星太阳能电源模块系统

说明书

一种卫星太阳能电源模块系统，包括：太阳能电池组，其包括数个太阳能电池单元，所述太阳能电池单元内设置有旁路保险部，当所述旁路保险部连通时，与其并联的太阳能电池片被排出所述太阳能电池单元的供电线路，每个所述太阳能电池单元的输出端设置有MPPT单元，其利用MPPT算法将所述太阳能电池单元输出功率维持在最大输出功率点上，设置有致动机构，其配置为能够将至少一个太阳能电池单元维持在全遮蔽、半遮蔽或未遮蔽状态以在MPPT算法的控制下获得不同的最大输出功率点，其中最大功率点的变化与未遮蔽至全遮蔽的变化顺序之间呈非线性关系。

技术领域

本发明涉及一种卫星使用的电源模组，尤其涉及一种卫星太阳能电源模块系统。

背景技术

目前，卫星技术成为各国航天技术的一个发展方向，其中微型卫星以其体积小、质量轻、成本低等特点广泛受到人们关注。微型卫星设计研制周期短、便于模块化和批量化生产，广泛采用其他卫星不具备的优势。

随着商业航天的发展，对商业卫星提出了更严苛的要求，商业卫星的核心诉求就是：研制成本低、研制周期短，即商业航天的业务模式决定卫星需要从单个定制转向产品化、系列化、货架化，也因此要求商业卫星的设计和研制具有良好的适应性和可扩展性。卫星能源系统作为卫星系统的一大组成部分，其要求同样如此，适应性广，可扩展性强是商业卫星能源系统的重要设计思想之一。

卫星的电源系统是卫星的几大核心系统之一，担负着为整星供电的重要任务，是卫星的生命线。对于低轨道微小卫星来说，电源系统必须有可靠性高、体积小、质量轻、效率高等特点。

CN107579587A公开了一种适用于LEO卫星的能源系统及其控制方法，其包含太阳能电池阵、PPT电路单元、蓄电池组、电容阵、卫星平台负载和遥测遥控单元；其中MPPT电路单元采用三个并联的DC-DC转换模块对太阳能电池阵按照三冗余热备份方式进行峰值功率跟踪，MPPT电路单元采用多数表决控制电路进行闭环控制，每一个控制电路根据太阳电池阵模块的输出电压信号和输出电流信号以及蓄电池组的电压信号和电流信号，生成驱动信号对与其对应的MPPT电路进行闭环控制，以实现对太阳电池阵模块的最大功率跟踪以及对蓄电池组的充电管理。

目前的现有技术所采用的MPPT算法的主流优化方向是尽可能使得算法在不管是功率曲线呈单峰还是多峰的情况下都尽可能接触最大输出功率点，但是对于卫星等在太空中使用的特种用电设备，其上所搭载的用电器以及蓄电池所需的负载不是一成不变的，用电负载的需求在执行某些任务的情况下会变得很低甚至是需要它维持在一个较低的状态，此时如果仍然利用MPPT算法做太阳能电池的控制输出，会造成产电过剩，此时仅利用容量有限的蓄电池进行额外储能是不够的，造成了大量的能量损失。并且不同于处在地面的太阳能电池阵具有多级备份的能量消耗分流装置，在太空隔绝状态独立工作的卫星设备，其一般不具有应对大量剩余产电的能力。因此，如何在采用MPPT算法调整卫星产能单元最大输出功率输出的情况下，根据卫星实际用电需求来调整算法下寻找的最大输出功率点来变更卫星产能单元的输出功率成为一个需要解决的问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的至少一部分问题，本发明提供一种卫星太阳能电源模块系统，包括：太阳能电池组，其包括数个太阳能电池单元，所述太阳能电池单元内设置有旁路保险部，当所述旁路保险部连通时，与其并联的太阳能电池片被排出所述太阳能电池单元的供电线路，每个所述太阳能电池单元的输出端设置有MPPT单元，其利用MPPT算法将所述太阳能电池单元输出功率维持在最大输出功率点上，设置有致动机构，其配置为能够将至少一个太阳能电池单元维持在全遮蔽、半遮蔽或未遮蔽状态以在MPPT算法的控制下获得不同的最大输出功率点，其中最大功率点的变化与未遮蔽至全遮蔽的变化顺序之间呈非线性关系。