[发明专利]一种用于运载火箭的28V/270V复合能源系统

权利要求书

1.一种用于运载火箭的28V/270V复合能源系统，其特征在于，包括28V仪器电池、270V高压电池、270V流体动力电源、仪器母线能源管理设备、高压母线能源管理设备、无线供电接收装置、无线供电发射设备、电源模块、配电模块、时序模块；

28V仪器电池、仪器母线能源管理设备、无线供电接收装置、无线供电发射设备以及部署在仪器舱/箱间段的电源模块、配电模块、时序模块组成仪器供电区；仪器供电区设置在运载火箭子级的仪器舱/箱间段中；

28V仪器电池与仪器母线能源管理设备通过电缆连接，28V仪器电池输出DC 28V电压；

地面无线供电发射设备将电能以无线形式发送至无线供电接收装置，采用浮地方式，无线供电接收装置将电压调整为DC 28V，将电能通过电缆与仪器母线能源管理设备连接；

仪器供电区的电源模块与仪器母线能源管理设备通过电缆连接，接收28V仪器一次母线电源，内部电源模块将仪器母线进行DC/DC变换输出二次电源提供给负载设备；

仪器供电区的配电模块与仪器母线能源管理设备通过电缆连接，接收28V仪器一次母线电源，采用浮地方式，通过电磁继电器开关或MOS管开关将仪器母线提供给负载设备；

仪器供电区的时序模块与高压母线能源管理设备通过外部汇流条连接，接收28V二次动力母线电源，采用浮地方式，通过电磁继电器开关或MOS管开关将仪器母线提供给火工品和电磁阀；

270V高压电池、270V流体动力电源、高压母线能源管理设备以及部署在仪器舱/箱间段的电源模块、配电模块、时序模块组成动力供电区；动力供电区设置在运载火箭子级的尾舱中；

270V高压电池输出DC 270V电压的一次动力母线，为箭上电气系统动力设备提供一次供电，采用浮地方式，电池内包含75个电池单体串联，根据不同容量要将多组75个串联单体并联；

270V流体动力电源由运载火箭发动机提供能源产生270V高压供电输出，采用浮地方式；

270V高压电池、270V流体动力电源与高压母线能源管理设备通过电缆连接，输出DC270V电压；仪器母线能源管理设备与高压母线能源管理设备通过外部汇流条连接，仪器母线能源管理设备输出DC 28V电压；

动力供电区的电源模块与高压母线能源管理设备通过电缆连接，接收28V仪器一次母线电源，内部电源模块将仪器母线进行DC/DC变换输出二次电源提供给负载设备；

动力供电区的配电模块与高压母线能源管理设备通过电缆连接，接收28V仪器一次母线电源，采用浮地方式，通过电磁继电器开关或MOS管开关将仪器母线提供给负载设备；

动力供电区的时序模块与高压母线能源管理设备通过电缆连接，接收28V二次动力母线电源，采用浮地方式，通过电磁继电器开关或MOS管开关将仪器母线提供给火工品及电磁阀；

伺服驱动控制器与高压母线能源管理设备通过电缆连接，接收270V高压母线电源。

2.根据权利要求1所述的一种用于运载火箭的28V/270V复合能源系统，其特征在于，28V仪器电池输出DC 28V电压一次仪器母线，为箭上电气系统仪器设备提供一次供电，采用浮地方式。

3.根据权利要求1所述的一种用于运载火箭的28V/270V复合能源系统，其特征在于，仪器母线能源管理设备包括充电控制模块、放电控制模块和中心控制模块，

充电控制模块从无线供电接收装置获取电能，转换为合适的电池充电电压，采用恒流—恒压充电策略，实现28V标准电池充电管理，对电池单体状态进行监测，对电池不均衡现象进行均衡控制，并对电池寿命进行预测；

放电控制模块提供28V电池对供电母线的放电接口，并对电池组的放电进行控制，保持母线电压稳定波动，同时确保在运输、存储时处于断开状态，防止母线带电；

中心控制模块监测母线电压状态，执行控制策略，对充电控制模块、放电控制模块进行控制，通过调节输入功率、电池充电功率、电池放电功率保持负载用电需求，保持母线电压稳定。