[发明专利]一种基于PCU-NG的太阳电池阵分布及连接设计方法

说明书

本发明公开了一种基于PCU‑NG的太阳电池阵分布及连接设计方法，所述方法包括如下步骤：(1)预设18个分流调节电路的分流调节顺序；其中，电源控制器包括1个电容模块、2个遥控遥测模块、6个分流调节模块和10个充放电调节模块；其中，每个分流调节模块包括三个相对应的分流调节电路；(2)将北太阳翼的北内板、北中板和北外板划分分阵，将南太阳翼的南内板、南中板和南外板划分分阵；(3)将步骤(1)中的分流调节电路与步骤(2)中相对应的分阵相连接。本发明针对配置PCU‑NG的地球同步轨道长寿命卫星电源系统，制定一种可靠地适用于PCU‑NG的太阳电池阵连接方案，从而提高星上电源在轨工作的先进性。

技术领域

本发明属于PCU-NG的太阳电池阵技术领域，尤其涉及一种基于PCU-NG的太阳电池阵分布及连接设计方法。

背景技术

由于卫星性能和健壮性要求的提高，电源控制器进行了换代升级，相较于DFH-4PCU，PCU-NG在有效提供100V母线的同时，质量减少30％，转换效率等性能有效提升，同时成本节约15％～20％，并且可有效适应太阳翼功率效率提升的需求以及锂电池使用的需求，DFH-4E平台采用了PCU-NG。新一代的电源控制采用模块化设计，共有四种类型模块：SUN模块、TMTC模块、BCDR模块和CAPA模块。其中一个SUN包含了三个S3R电路，可有效防止单点故障(母线二极管并联冗余，分流MOSFET串联冗余)导致的一个太阳电池分阵的功率损失，设计了S3R保护电路，同时与GaAs太阳电池匹配度更高，无电容放电损耗。基于以上优点，PCU-NG取代PCU用于卫星上进行电源母线调节功能。

然而，与传统PCU不同，PCU-NG采用模块化构造，一个SUN模块包含3个S3R电路，共有18级S3R电路。同时传统的太阳电池阵为单翼3块电池板，12个分阵，南北太阳电池阵共有24个分阵，如何实现PCU-NG和太阳电池阵的可靠匹配连接成为一个需要解决的问题，作为PCU-NG在高轨通信卫星中的首次应用，如何设计合理PCU-NG-太阳电池阵的匹配策略，保证电源系统应用的可靠性，具有重大意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于PCU-NG的太阳电池阵分布及连接设计方法，针对配置PCU-NG的地球同步轨道长寿命卫星电源系统，制定一种可靠地适用于PCU-NG的太阳电池阵连接方案，从而提高星上电源在轨工作的先进性。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种基于PCU-NG的太阳电池阵分布及连接设计方法，所述方法包括如下步骤：(1)预设18个分流调节电路的分流调节顺序；其中，电源控制器包括1个电容模块、2个遥控遥测模块、6个分流调节模块和10个充放电调节模块；其中，每个分流调节模块包括三个相对应的分流调节电路；(2)将北太阳翼的北内板、北中板和北外板划分分阵，将南太阳翼的南内板、南中板和南外板划分分阵；(3)将步骤(1)中的分流调节电路与步骤(2)中相对应的分阵相连接。

上述基于PCU-NG的太阳电池阵分布及连接设计方法中，在步骤(1)中，6个分流调节模块包括第一分流调节模块、第二分流调节模块、第三分流调节模块、第四分流调节模块、第五分流调节模块和第六分流调节模块；其中，第一分流调节模块包括第4级分流调节电路、第12级分流调节电路和第20级分流调节电路；第二分流调节模块包括第5级分流调节电路、第13级分流调节电路和第21级分流调节电路；第三分流调节模块包括第3级分流调节电路、第11级分流调节电路和第19级分流调节电路；第四分流调节模块包括第6级分流调节电路、第14级分流调节电路和第22级分流调节电路；第五分流调节模块包括第2级分流调节电路、第10级分流调节电路和第18级分流调节电路；第六分流调节模块包括第7级分流调节电路、第15级分流调节电路和第23级分流调节电路。