[发明专利]一种太阳电池阵软启动控制系统及其控制方法

说明书

本发明提供太阳电池阵软启动控制系统，包括：母线电压采样电路，与电源控制单机一次母线的正、负极连接；过压保护比较电路，与母线电压采样电路连接；欠压保护电路，采集母线电压作为欠压保护信号；驱动执行电路，与欠压保护电路连接；分流控制电路；第一二极管，输入端与过压保护比较电路连接，输出端与驱动执行电路连接；第二二极管，输入端与分流控制电路连接，输出端与驱动执行电路连接；一次母线欠压保护开关以及太阳电池阵分流控制开关。本发明还提供太阳电池阵软启动控制方法，其控制系统及方法能够为卫星其他分系统的工作提供稳定可靠的电源供给，防止卫星电源的故障而造成的卫星整星失效的发生。

技术领域

本发明涉及航天电源控制技术领域，特别涉及一种太阳电池阵软启动控制系统及其控制方法。

背景技术

电源分系统太阳电池阵是卫星的主电源。当卫星处于光照期时，太阳电池阵利用太阳电池的光生伏特效应，以尽可能高的效率把太阳能转变为电能，为整星负载供电。另外，在满足整星光照期负载需求的同时，太阳电池阵通过光照期富裕的电能为整星蓄电池充电，蓄电池充电后提供整星阴影期时的用电需求。当卫星在光照区出现短期功耗超过太阳电池阵的供电能力时，卫星由蓄电池补充供电；当太阳电池阵输出功率富裕时，由分流电路分掉多余的功率。

太阳电池阵的能量输出对于卫星电源控制单机的母线稳定性有着重要的作用，在卫星阴影期到光照期的过程中，太阳电池阵的启动若发生故障，会造成卫星电源一次母线不正常，从而影响卫星整星的工作，正确合理地设计太阳电池阵分流控制电路，可以有效保证电源控制电机的一次母线稳定性，确保卫星整星电源系统的供电正常，为卫星其他分系统的工作提供稳定可靠的电源供给，防止卫星电源的故障而造成的卫星整星失效的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳电池阵软启动控制系统及其控制方法，以解决如何正确合理地设计太阳电池阵分流控制电路的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种太阳电池阵软启动控制系统，包括：母线电压采样电路，与电源控制单机一次母线的正、负极连接；过压保护比较电路，与所述母线电压采样电路连接；欠压保护电路，采集母线电压作为欠压保护信号；驱动执行电路，与所述欠压保护电路连接；分流控制电路；第一二极管，输入端与所述过压保护比较电路连接，输出端与所述驱动执行电路连接；第二二极管，输入端与所述分流控制电路连接，输出端与所述驱动执行电路连接；一次母线欠压保护开关，连接在所述欠压保护电路和所述驱动执行电路之间；太阳电池阵分流控制开关，连接在所述驱动执行电路与太阳电池阵之间。

进一步地，每个太阳电池阵分流电路均设置一个太阳电池阵软启动控制系统。

本发明还提供一种太阳电池阵软启动控制方法，包括：通过设置母线电压采样电路和过压保护比较电路内各元件参数，调整母线过压和欠压阈值；在正常工作状态下，所述过压保护比较电路无过压保护信号输出，所述第一二极管反偏截止，所述分流控制电路正常工作，所述第二二极管正向导通，一次母线电压高于欠压保护电路设置阈值，一次母线欠压保护开关基极输入低电平，驱动执行电路受分流控制电路输出驱动信号控制，太阳电池阵处于分流态或调整态；

当电源控制单机一次母线启动出现过压故障时，通过过压保护比较电路输出过压信号，驱动执行电路接受高电平，一次母线欠压保护开关关断，母线电压下降达到正常工作要求电压后开始正常分流；当电源控制单机一次母线启动出现欠压故障时，通过欠压保护电路发送欠压信号使一次母线欠压保护开关导通，使驱动执行电路接受低电平，太阳电池阵分流控制开关关断，母线电压继续上升达到正常工作要求电压后开始正常分流。

本发明提供的太阳电池阵软启动控制系统，在启动过压和欠压保护两方面采用符合启动逻辑顺序的电路设计，避免发生两者相互控制逻辑冲突，进一步提高了太阳电池阵分流电路的可靠性；由模拟电路实现太阳电池阵软启动功能，电路结构简单易实现且可靠性高，克服了由电源系统启动过程中瞬态冲击和误启动的缺点，对卫星用电源控制单机一次母线稳定性管理具有重要的工程价值。