[发明专利]一种用于运载火箭的28V/270V复合能源系统

说明书

本发明涉及一种用于运载火箭的28V/270V复合能源系统，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。本发明采用直流270V母线体制将显著减少线路损耗，减少箭上供电电缆网重量，同时有助于减少大功率电机重量体积。

技术领域

本发明涉及一种用于运载火箭的28V/270V复合能源系统，属于运载火箭 箭上电气系统技术领域。

背景技术

我国运载火箭箭上电气系统目前普遍采用直流28V电压体制的电源供电及 配电，采用箭上电池为箭上用电负载提供能源。

我国下一代运载火箭箭上的主要用电负载已经由电子仪器设备、发动机电 磁阀和火工品逐步转移至大功率机电伺服机构，动力系统的推力调节电机、利 用调节电机、预冷循环泵，大功率负载类型主要为感性负载；供电功率也由我 国现役运载火箭全箭10kW级用电负载跃升至全箭200kW级用电负载的规模， 随着发动机电控气阀可能逐步更换为电机驱动，全箭用电负载功率还会提升一 个数量级；用电设备数量也大大增加，设备间距离更远、分布范围更大。

因此，从全箭能源整体设计的角度上，有必要从供电来源、母线电压等级、 能源传输方式等多个方面开展改进设计，形成下一代运载火箭能源系统顶层架 构设计。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于运载火箭 的28V/270V复合能源系统，采用直流28V和直流270V供电母线电压标准的 复合能源系统架构，用于后续大中型运载火箭箭上电气系统。

本发明解决技术的方案是：

一种用于运载火箭的28V/270V复合能源系统，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；