高轨大功率卫星电源系统的MPPT技术

针对高轨大功率卫星的环境特点,对空间电源系统设计开展研究。高轨大功率卫星通常采用直接能量传输(DET)方式的电源系统,为保证卫星寿命末期电源系统的功率输出,通常把太阳电池方阵寿命末期的最大功率点设在母线电压附近,这就导致卫星寿命初期太阳能的利用率较低,提出了一种控制方法,保持DET电源系统的高传输效率优势的同时,采用分段固定电压最大功率跟踪(MPPT)技术,实现太阳电池方阵始终接近最大功率输出,从而寿命初期的能源利用率远高于其他形式的电源系统。     

低轨道长寿命卫星电源特点分析

电源系统的寿命直接影响低轨道卫星的寿命,除了要考虑天然辐照、热应力、原子氧影响外,电池组的寿命和可靠性至关重要.     

新一代导航卫星电源系统自主管理方法

对新一代导航卫星电源系统的组成结构和工作原理进行了介绍,详细论述了母线控制方式、充电管理方法、电池均衡技术、在轨管理策略等,实现了电源系统高可靠、长寿命的设计目标。     

SAR卫星电源系统研究

近年来,合成孔径雷达成像(SAR)卫星在军用、民用领域越来越受到重视。SAR卫星电源系统具有峰值功率大及脉冲工作的特点,针对SAR卫星电源系统的特点,介绍分析了几种方案,通过限定输入条件,对比了几种方案的优缺点,并提出了后续电源系统的优化提升方向,该研究可为我国SAR卫星电源系统的设计提供参考。     

卫星用型谱化高比功率电源控制器研究

鉴于我国航天事业的发展,卫星的发射周期在缩短,研制成本也在降低,因此迫切需要预研42 V全调节母线卫星用型谱化高比功率电源控制器.对当前42 V全调节母线卫星电源控制器进行分析,从电路、结构及工艺上提升,设计满足下一代导航卫星、Small-GEO卫星等适合下一代中高轨长寿命卫星需求的42 V型谱化高比功率电源控制器.     

低轨卫星电源系统锂离子电池组主被动混合均衡拓扑

低轨卫星电源中锂离子电池均衡系统是保障电池单体一致性,充分利用电池组容量,提高电池可靠性和循环寿命的重要部分。被动均衡技术由于结构简单、控制容易等优点,在直流母线卫星电源系统中占绝对主要地位,但被动均衡有热设计复杂的缺点,而且往往仅在电池充电时均衡,会导致电池单体放电深度不能得到一致控制,从而影响电池组寿命。主动均衡技术具有较高的效率和均衡速度,而且可以采用智能化的控制方法,是锂离子电池均衡技术的主流发展方向,但主动均衡技术往往需要大量的开关和储能器件、复杂的控制算法,存在体积大以及可靠性低的缺点。现有的大多数主动均衡技术还不能直接应用于直流母线卫星电源系统。根据低轨卫星电源储能蓄电池的工作特性,提出了一种基于开关矩阵的主被动混合均衡拓扑。该拓扑具有结构简单、控制容易、可靠性高的优点,并通过实验证明了其可行性。     

纳卫星、皮卫星的电源与配电系统

皮、纳卫星电源系统担负为整星供电的任务,皮、纳卫星的电源系统采用高效的三结砷化镓太阳电池、锂离子电池和集成化的电源管理和配电系统,皮、纳卫星电源系统采用能量直接传输方式.     

基于锂电池的空间电源系统钝化研究

针对空间能源系统在卫星寿命末期的钝化需求,分析了不同轨道卫星锂电池的温度条件,同时分析了锂电池位置、卫星姿态对其温度的影响。基于上述分析的温度范围,研究了锂电池在钝化后发生热失控的可能性和影响因素,分析得到基于锂电池的空间电源系统钝化需求。在此基础上,提出了4种可行的钝化解决方案,并从受空间环境影响程度、额外增加元器件的情况以及钝化后电路受电流应力情况等方面进行对比,分析结果表明,旁路钝化方案是基于锂离子电池的电源系统钝化的首选方案。     

商业微纳卫星电源故障保护及恢复设计

微纳卫星是目前极为热门的卫星应用发展方向.但大量低等级元器件提高了卫星单粒子闩锁的可能性,对微纳卫星电源管理提出了挑战.为提高微纳卫星电源管理及故障恢复能力,提出了一种低成本微纳卫星电源系统防护及自主恢复设计.该设计基于电流检测实现电源系统自动过流保护,同时,具备自主恢复供电能力,自主恢复时间可调.论文阐述了微纳卫星电源系统防护及自恢复原理,理论推导了设计参数选择依据,并利用实验实测验证了电源防护及自恢复设计的可行性.     

空间太阳电池发展现状及展望

电源系统是卫星的重要分系统之一 ,几乎所有的卫星均需配置一个合适而可靠的电源分系统。电源分系统在整个卫星系统中所占质量的比例是最高的[1] ,因此对电源系统的研究就非常重要。多数地球轨道卫星都采用太阳电池阵与蓄电池联合供电系统。空间的环境非常恶劣 ,温度起伏大 ,高能粒子多 ,使得工作在其中的太阳电池必须具备性能稳定和抗辐照等特性。文中对空间太阳电池系统的发展现状作了较为详细的介绍 ,比较分析了硅太阳电池与其它几种材料的空间太阳电池的发展现状和优缺点 ,得出了硅电池仍是目前空间应用的最佳选择的结论。还介绍了几种高效硅太阳电池及当前的发展水平 ,通过比较分析 ,提出了空间太阳电池的未来研究方向。     

空间电源系统控制技术研究

小型智能飞行机器人系统是我国第一颗机器人卫星.针对小型智能飞行机器人卫星的电源系统,阐述了当今空间电源系统控制器的新型拓扑结构及功率调节技术等新技术特点和空间电源的发展方向.在对当代空间电源系统控制技术总结分析的基础上,结合航天器电源系统未来的发展趋势,对电源系统控制器中锂离子电池组的充电管理电路和S4R功率系统调节技术的原理及工作方式进行了详细的叙述.     

北斗一号导航卫星发射成功信息部电子第十八所研制的一次电源系统性能稳定

我国自行研制的北斗一号卫星,于2000年10月31日0时2分发射升空。经地面测控,卫星顺利进行了4次变轨,于11月5日3时成功定点于东经140°赤道上空。星上各种仪器工作正常,电源系统性能稳定,工作可靠。北斗一号卫星是地球同步轨道大功率长寿命导航定位卫星。信息产业部电子第十八研究所研制的北斗一号卫星一次电源系统,以太阳电池方阵为主电源,ＣｄＮｉ电池组为贮能装置,由电源控制设备对母线实施调节和控制。在卫星的地面测试、主动段飞行、转移轨道及同步轨道8年寿命期间给卫星有效载荷和服务舱供电。该系统由两个展开式单轴对日定向的刚性太…     

卫星电源分流调节器的研究

卫星一次电源系统分流调节器采用顺序-局部-线性分流方式。对卫星电源系统光照区母线电压调节的必要性、分流调节器扩能改造的必要性及其应用前景进行论述,着重对方案的选择与论证、设计依据、产品的设计与计算以及分流调节器的温控设计做了详细介绍。     

电源控制装置可靠性分析--用RELEX软件预计9 kW卫星电源控制装置的可靠性

介绍了《RELEX可靠性与维修性分析软件》在卫星电源系统研制中的应用。以9kW卫星的电源控制装置(PCU)为例,进行了PCU可靠性预计与分析,并建立了其元器件库,为今后卫星电源系统的可靠性设计与分析奠定了基础。     

“嫦娥一号”电源系统天津电源研究所造

10月24日,嫦娥一号月球探测卫星发射成功。卫星侧面两张太阳能电池帆板,是中国电子科技集团第十八所(天津电源研究所)承担研制的。"嫦娥一号"卫星电源系统由太阳能电池板、蓄电池组和电源控     

高分一号卫星电源分系统设计与在轨应用

高分一号卫星是我国第一颗应用大容量锂离子蓄电池组作为储能电源的长寿命低轨卫星,在电源分系统研制过程中,解决了锂离子电池循环寿命、安全性、充放电控制和均衡管理等关键技术。高分一号卫星电源分系统的成功研制,首次实现了大容量锂离子蓄电池组在长寿命低轨卫星的应用,为后续工程提供了技术储备和数据积累,推动锂离子蓄电池组在我国空间电源领域的广泛应用。     

行星、卫星探测器用移动供电平台电源系统技术研究

在不同场景下,行星、卫星探测器用的移动供电场合有不同的供电任务需求。基于未来的任务规划框架,对行星、卫星探测器用移动供电平台电源系统任务需求进行分析研究。对行星、卫星探测器用移动供电平台电源系统提供组成方案,并对电源系统的功能、工作原理和工作模式分析,给出主要技术指标。基于方案设计和应用场景任务类型,开展两类原理样机的研制,以及对后续工作进行探讨,为接下来的工作提供思路。     

基于DSP的空间电源变换器的冗余调压设计

阐述传统电源系统在可靠性方面存在的问题。本设计利用DSP对电源系统模块进行检测和控制,并通过旁路故障模块接入正常模块提高电源系统整体可靠性,该系统综合利用数字和模拟电路,使传统空间电源智能化从而达到更高可靠性,同时利用数字芯片对各模块电源进行管理,提高了模块的精确度和寿命。通过试验测试,电源系统在模块发生故障情况下,实现了对模块的隔离和冗余设计,对于调压方案,本设计进行逐点采集,实现了数字对模块的调压控制。     

张衡一号卫星电源控制器磁设计与应用

张衡一号卫星是一颗电磁监测卫星，卫星自身磁洁净度要求较高。因此，要求电源控制器的磁矩及磁矩变化量做到最小。通过原材料选择、元器件选用、补偿处理、优化布局等优化设计方法，最终实现电源控制器的磁矩及磁矩变化量指标要求。探索出的电源控制器磁洁净度控制的方法成功应用于后续工程。     

数字化变电站一体化站用电源解决方案

通过对分散式站用电源系统的分析和研究,总结了变电站传统站用电源系统存在的弊端,从状态检修和全寿命周期成本管理角度出发,提出了一种适用于数字化变电站的一体化站用电源解决方案。