[发明专利]一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法和系统

说明书

本发明公开了一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法和系统，该方法包括：根据脉冲负载的参数信息，确定宇航用脉冲负载电源的工作模式；对不同工作模式下使负载正常工作所需的宇航用脉冲负载电源的母线电压值、限流值、充电时间和充电电流进行分析，确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标和限流设计指标。本发明旨在为宇航用脉冲负载电源的输出母线电压指标和限流指标提供设计依据。

技术领域

本发明属于空间电源技术领域，尤其涉及一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法和系统。

背景技术

以卫星激光载荷为代表的宇航用脉冲负载现已广泛应用于宇航领域，随之兴起的是宇航用脉冲负载电源。宇航用脉冲负载电源具有宽适应性、动态性能优异、输入端电流波动小、充电性能好等特点。

宇航用脉冲负载电源主要为脉冲负载(例如：载荷功放驱动器)提供工作母线，其输入母线来源于宇航器的平台母线。一般的，脉冲负载会内设一个超级大负载电容C₁(十毫法级)，并会周期性地从负载电容C₁上取电。在脉冲负载的一个工作周期内，脉冲负载会瞬间(纳秒级)释放大电容的大量能量，这会使脉冲负载母线下降。在一个工作周期剩余的时间内，脉冲负载电源需以对大电容补电。在此工作周期内，脉冲负载电源需要将负载电容C₁充至脉冲负载工作的额定电压。在航天器配电资源紧张的情况下，多路脉冲负载会共用一路脉冲负载电源。由于电容不可能完全一样，每路负载取电后，其相应的电容阵上的电压及能量变化难免有差异。为了防止两个超级大电容的电压差异对脉冲负载电源的影响，脉冲负载会在电容正与母线正之间串接大功率负载电阻R₁(欧姆级)。

由于脉冲负载功率一定，每次从负载电容C₁上取走的电量也是一定的，即每个脉冲导致电容阵电压变化是一定的。负载电阻R₁的取值及脉冲电源的限流值会决定宇航用脉冲电源给负载电容C₁充电时处于何种工作模式。

可见，目前采用的简单地设定脉冲负载电源母线电压为脉冲负载的额定电压的方式并不能保证脉冲负载的正常工作。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法和系统，根据载荷的实际情况对脉冲负载电源的母线电压指标及限流值指标进行估算，保证脉冲负载在每个脉冲周期开始时负载电容 C₁上的电压为载荷的额定电压。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法，包括：

根据脉冲负载的参数信息，确定宇航用脉冲负载电源的工作模式；

对不同工作模式下使负载正常工作所需的宇航用脉冲负载电源的母线电压值、限流值、充电时间和充电电流进行分析，确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标和限流设计指标。

本发明还公开了一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析系统，包括：

工作模式识别模块，用于根据脉冲负载的参数信息，确定宇航用脉冲负载电源的工作模式；

分析模块，用于对不同工作模式下使负载正常工作所需的宇航用脉冲负载电源的母线电压值、限流值、充电时间和充电电流进行分析，确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标和限流设计指标。

本发明具有以下优点：

本发明基于宇航脉冲负载的工作特性，分析了宇航用脉冲负载电源的工作模式，并进一步分析使负载正常工作所需的负载电源母线电压值、限流值、充电时间及充电电流等信息，从而确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标及限流设计指标，以保证脉冲负载在每个脉冲周期开始时负载电容C₁上的电压为载荷的额定电压。

附图说明