[发明专利]不同电压体制的多航天器并网供电系统设计方法

说明书

本发明涉及一种不同电压体制的多航天器并网供电系统设计方法，其特征在于，包括：分析来访航天器与目标航天器的组合体并网供电的需求；设计所述组合体的并网供电的拓扑结构；设计并网供电控制设备实现供电的方案；设计所述组合体并网供电的安全性；分析所述组合体并网供电功率；设计所述组合体供电工作模式。根据本发明的不同电压体制的多航天器并网供电系统设计方法可以实现长期为空间站多航天器供电并网。

技术领域

本发明涉及航天器能源系统领域，尤其涉及一种不同电压体制的多航天器并网供电系统设计方法。

背景技术

根据任务研制的要求，来访航天器与目标航天器对接后，构成的组合体由目标航天器进行控制，来访航天器处于停靠状态。停靠期间，来访航天器与目标航天器实现供电联网。

目前，现有的电压体制的并网供电方法均不适用于航天器，不能够实现空间站多航天器长期在轨的供电。因此，对空间站多航天器长期在轨供电是目前世界上亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种能够长期为空间站多航天器供电并网的不同电压体制的多航天器并网供电系统设计方法。

为实现上述目的，本发明提供一种不同电压体制的多航天器并网供电系统设计方法，包括：

分析来访航天器与目标航天器的组合体并网供电的需求；

设计所述组合体的并网供电的拓扑结构；

设计并网供电控制设备实现供电的方案；

设计所述组合体并网供电的安全性；

分析所述组合体并网供电功率；

设计所述组合体供电工作模式。

根据本发明的一个方面，所述目标航天器向所述来访航天器提供500W以上的电能。

根据本发明的一个方面，所述组合体并网供电的需求包括：

所述目标航天器采用100V高电压供电体制，所述来访航天器采用28V供电体制；

所述目标航天器设置一台并网控制器进行100V到28V的电压转换；

供电过程设有控制开关并保持所述来访航天器和所述目标航天器的距离；

所述目标航天器和所述来访航天器的两端均设置供电控制开关。

根据本发明的一个方面，所述组合体的并网供电的拓扑结构包括：

所述来访航天器供电系统的能源包括太阳帆板、并网控制器和镉镍蓄电池；

所述太阳帆板、所述并网控制器和所述镉镍蓄电池+放电调节器的输出电压区间实现供电。

根据本发明的一个方面，所述太阳帆板、所述并网控制器和所述镉镍蓄电池在所述组合体的一个充放电周期内，工作过程为以下四个阶段：

A.当所述组合体处于阴影区时，由所述并网控制器和所述来访航天器镉镍电池+放电调节器共同完成供电，所述并网控制器提供500W功率输出，所述镉镍电池+放电调节器提供300W功率输出；

B.当所述组合体进入阳照区太阳入射角较大时，所述太阳帆板输出功率小于300W，由所述太阳帆板、所述并网控制器和所述镉镍电池+放电调节器共同供电，所述太阳帆板输出功率从0W逐渐增加到300W，所述并网控制器保持500W额定功率输出，所述镉镍电池+放电调节器输出功率不断减小，从300W一直减小到0；

C.当所述太阳帆板输出功率大于300W时，由所述太阳帆板和所述并网控制器共同完成向停靠负载供电，所述太阳帆板输出功率从300W逐渐增加，所述并网控制器输出功率从500W逐渐减小；