[发明专利]一种可模拟卫星蓄电池充放电曲线的测试装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星用蓄电池的模拟装置，可用于卫星电源控制器和均衡器的地面测试。

背景技术

卫星电源分系统是卫星最基本也是最重要的分系统之一。安全可靠的供配电是卫星有效工作的前提条件。卫星电源分系统一般由三个主要部分组成：主电源、二次电源和电源控制/配电网络。主电源一般采用太阳能电池阵，为卫星提供能源；二次电源一般采用蓄电池，当主电源供电不足或不可用时提供能源；电源控制/配电网络为卫星所有负载提供适合的电压和电流，并消耗主电源产生的富余电能。

电源控制器是电源分系统的控制中枢，一般具备分流功能、蓄电池充放电功能、遥测遥控功能等。蓄电池充放电功能是否正常关系到卫星在阴影区能否工作。因此，在地面试验中，对充放电功能进行充分的测试显得尤为必要。传统的电源控制器测试主要测试充电电流电压档位以及不同功率负载下放电是否正常，而未在单机出厂前按在轨情况模拟卫星充放电曲线的方式对单机进行考核。因此，在电源控制器的全覆盖测试中迫切需要采用可模拟卫星蓄电池充放电曲线的测试装置与方法。

发明内容

本发明解决的问题是提供可模拟卫星蓄电池充放电曲线的测试装置与方法。

本发明提供的一种可模拟卫星蓄电池充放电曲线的测试装置包括：通讯板卡(1)、可编程直流电源(2)、处理单元(3)、可编程直流负载(4)、单体电池模拟器(5)和电子负载(6)；所述处理单元(3)与通讯板卡(1)、可编程直流电源(2)、可编程直流负载(4)、单体电池模拟器(5)连接；通讯板卡(1)的另一端与电源控制器(7)连接，电源控制器还连接电子负载(6)、均衡器(8)中至多一个；所述单体电池模拟器(5)的另一端连接均衡器。

进一步，电源控制器(7)充电功能测试时，电源控制器(7)通过RS232/GPIB接口与可编程直流负载(4)相连、通过接口与单体电池模拟器(5)相连，通讯板卡通过通讯总线电缆与电源控制器(7)相连，可编程直流负载(4)通过低频电缆线与电源控制器(7)相连，均衡器(8)通过线缆与单体电池模拟器(5)相连采集单体电池电压，并通过通讯总线传输给电源控制器(7)。

进一步，电源控制器(7)放电功能测试，处理单元(3)通过与通讯板卡(1)相连、通过RS232/GPIB接口与可编程直流电源(2)相连、通过接口与单体电池模拟器(5)相连，通讯板卡通过通讯总线电缆与电源控制器(7)相连，可编程直流电源(2)和电子负载(6)通过低频电缆线与电源控制器(7)相连，均衡器(8)通过线缆与单体电池模拟器(5)相连采集单体电池电压，并通过通讯总线传输给电源控制器(7)。

本发明还提供一种可模拟卫星蓄电池充放电曲线的测试方法，采用本发明所提供的测试装置，包括：

步骤一、处理单元(3)上电，确定要模拟的卫星蓄电池种类、容量，从测试数据库中选择该种类蓄电池不同温度下充电数据、不同温度不同倍率的放电数据，并将数据导入处理单元(3)；

步骤二、处理单元(3)通过通讯接口控制单体电池模拟器(5)输出各单体电池的充电起始电压，通过通讯板卡(1)与电源控制器(7)进行通信，对充电工况、充电电压档位、充电电流档位进行设置，并始终保持总线上蓄电池组直采电压V_bat1与单体电池模拟器输出各单体电池电压加和V_bat2一致；

步骤三、根据设置的充电电流档位设置处于恒流模式下的可编程直流负载(4)的恒流值I_c0，通过通讯板卡(1)给电源控制器(7)发送指令BCR、BDR全断开，然后发送蓄电池接入指令；对充电电流进行积分得到充电电量，查询数据库中指定温度下的充电曲线，得到对应的电压从而实时更新V_bat1和V_bat2；根据设置的充电电压档位设置转恒压的电压值V_bat0；当V_bat1≥V_bat0，处理单元设置可编程直流负载(4)工作模式为恒压模式，电压为V_bat0；充电电流从恒流电流值逐渐减小到零，充电功能测试结束，处理单元(3)输出充电曲线，方阵模拟器上电，断开BCR/BDR，蓄电池断开，方阵模拟器退电；