[发明专利]一种实现MPPT降压电路自启动的卫星电源系统

权利要求书

1.一种实现MPPT降压电路自启动的卫星电源系统，其特征在于，包括：太阳电池分阵、MPPT电路、蓄电池包、一次母线正线、一次母线回线、二次电源和电源下位机；

太阳电池分阵在卫星位于阳照区时，将太阳光的能量转换为电能，通过MPPT电路给负载用电设备供电，并给蓄电池包充电；

MPPT电路有两种能量传输模式：MPPT模式和DET模式，任意时刻仅工作在一种模式下；

当工作在MPPT模式时，MPPT电路进行太阳电池分阵的峰值功率跟踪控制、降压变换和功率调节，MPPT电路由二次电源进行供电；

当工作在DET模式时，太阳电池分阵的输出正负端分别与一次母线正线、一次母线回线相连，此时太阳电池分阵的输出功率直接输出到一次母线上，MPPT电路由太阳电池分阵供电；

蓄电池包在卫星位于阴影区时，放电给二次电源和负载用电设备供电；

二次电源输入端的正线与一次母线正线连接，二次电源输入端的负线与一次母线回线连接，在阳照区时，二次电源通过MPPT电路接受太阳电池分阵的供电，将MPPT电路的输出进行电压变换后给电源下位机和MPPT电路供电；在阴影区时，二次电源接受蓄电池组的供电，并电压变换后给电源下位机和MPPT电路供电；

电源下位机采集一次母线电压，输出旁路控制电平指令给MPPT电路，旁路控制电平指令用于切换MPPT电路的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种实现MPPT降压电路自启动的卫星电源系统，其特征在于，太阳电池分阵共有n个，每个太阳电池阵分阵分别设置有对应的MPPT电路；

n个MPPT电路的输出端并联，n个MPPT电路的输出正线连接在一起形成一次母线正线；n个MPPT电路的输出回线连接在一起形成一次母线回线，n为正整数。

3.根据权利要求2所述的一种实现MPPT降压电路自启动的卫星电源系统，其特征在于，电源下位机对应n个MPPT电路输出n个旁路控制电平指令；旁路控制电平指令为OC门，其输出状态有高电平和高阻状态两种情况，当电源下位机未加电时，旁路控制电平指令的输出为高阻状态；反之为高电平状态；

当旁路控制电平指令输出高电平时，与其对应的MPPT电路工作在MPPT模式，太阳电池分阵的输出功率可调节；当旁路控制电平指令输出为高阻状态时，与其对应的MPPT电路工作在DET模式，太阳电池分阵的输出功率不可调节。

4.根据权利要求3所述的一种实现MPPT降压电路自启动的卫星电源系统，其特征在于，在太阳电池分阵受太阳光照射进行首次加电时，电源下位机未加电，电源下位机输出的旁路控制电平指令为高阻状态，MPPT电路工作在DET模式，太阳电池分阵通过工作在DET模式下的MPPT电路给二次电源供电，二次电源工作后进行电压变换后给MPPT硬件控制电路和电源下位机供电，电源下位机工作后通过地面指令将旁路控制电平指令由高阻状态切换为高电平状态，使MPPT电路工作在MPPT模式，进行太阳电池分阵的峰值功率跟踪控制、降压变换和功率调节。

5.根据权利要求4所述的一种实现MPPT降压电路自启动的卫星电源系统，其特征在于，当电源下位机软件热启动时，n个旁路控制电平指令全部按照高电平输出；设置DET与MPPT切换门限U1，当一次母线电压大于U1时，n个旁路控制电平指令全部强制输出高电平，其中U1＝Ud×k，k为蓄电池组的串联单体数；Ud为蓄电池组充满电状态下的单体电池电压。

6.根据权利要求1～5任意之一所述的一种实现MPPT降压电路自启动的卫星电源系统，其特征在于，蓄电池包包括：蓄电池组、放电开关K1和充电回路二极管D1；

蓄电池组正端分别通过放电开关继电器K1和充电回路二极管D1，与一次母线正线连接，蓄电池组负端与一次母线回线连接。