[发明专利]星载设备隔离与保障系统

摘要

星载设备隔离与保障系统，涉及卫星上星载设备电气隔离领域，解决现有星载设备内部电源以及数据链之间相互关联，存在容易引入噪声干扰，以及通信单元之间的可靠性差，进而对系统性能造成影响等问题，包括电源能量传输及控制系统和ZigBee无线数据传输系统，太阳能电池阵为电源能量传输及控制系统供电；电源能量传输及控制系统通过QI无线能量传输技术为星载设备配电，星载设备通过ZigBee无线数据传输技术与星载中心计算机连接，星载中心计算机通过CAN总线与电源能量传输及控制系统通信；本发明中，每个星载设备都是一个真正独立的单元，在与其他设备之间没有直接的电气相连，使得彼此完全处于电气隔离的状态，增加了系统的稳定与可靠性。

主权项

星载设备隔离与保障系统，包括电源能量传输及控制系统和ZigBee无线数据传输系统，太阳能电池阵为电源能量传输及控制系统供电；其特征是；所述电源能量传输及控制系统通过QI无线能量传输技术为星载设备配电，所述星载设备通过ZigBee无线数据传输技术与星载中心计算机连接，所述星载中心计算机通过CAN总线与电源能量传输及控制系统通信；所述电源能量传输及控制系统由电源控制器组成，所述电源控制器对太阳能电池阵的电能进行分配；所述电源控制器包括分流调节单元、滤波供电单元、蓄电池放电控制单元、蓄电池采样单元、蓄电池均衡单元、蓄电池充电单元、蓄电池过放保护单元、电源下位机单元和QI无线能量传输单元；所述分流调节单元和滤波供电单元对母线进行调解和滤波，使母线电压稳定；所述电源控制器通过对蓄电池放电单元控制实现蓄电池的供电；所述蓄电池充电单元和蓄电池均衡单元用于控制蓄电池不出现过充；蓄电池采样单元用于对蓄电池中每节电池进行监控，蓄电池过放保护单元对蓄电池进行保护；电源下位机单元与中心计算机之间通过CAN总线进行数据通信，同时对电源控制器内进行数据采集和根据供电需求对QI无线能量传输单元进行开关控制；在太阳电池阵供电时，电源控制器的电能首先为母线供电，多余的能量为蓄电池充电，当蓄电池整组电压达到限压值时，其余的电能进行分流；在阴影区域时，电源控制器控制蓄电池为星载设备提供电能，并通过蓄电池过放保护单元对蓄电池进行保护，同时为QI无线能量传输单元提供稳定的电压；所述QI无线能量传输单元采用线圈通过磁共振原理和滤波稳压电路获得星载设备的电压完成配电；每个星载设备的供电互相隔离且处于独立状态；所述电源控制器与星载中心计算机通过CAN总线进行通信，电源控制器根据星载中心计算机发出的控制指令对QI无线能量传输单元进行相应的控制。