[发明专利]具备故障重构功能的卫星电源系统

权利要求书

1.一种具备故障重构功能的卫星电源系统，其特征在于，该系统包括以下模块：

N个太阳阵，用于将获取的光能转换为电能；

与所述N个太阳阵一一对应的N个太阳能控制器，当太阳阵输出功率大于设定阈值时，所述太阳能控制器工作在升压模式，为负载供电以及为锂电池开关矩阵中的锂电池充电，当太阳阵输出功率不大于设定阈值时，所述太阳能控制器工作在MPPT模式，并与锂电池开关矩阵中的锂电池一起为负载供电，当太阳阵输出功率为0时，所述太阳能控制器停止工作，由锂电池开关矩阵中的锂电池为负载供电；

与电源系统负载一一对应的M个功率模块，用于将母线电压转换为对应负载的额定供电电压；

锂电池开关矩阵包括X×Y个锂电池构成的X行Y列的锂电池矩阵、与X×Y个锂电池一一对应串联连接的X×Y个第六开关构成的第六开关组以及与X行锂电池、第六开关组合电路并联连接的X个第七开关构成的第七开关组，当太阳阵输出功率大于设定阈值时，进行电能存储，当太阳阵输出功率不大于设定阈值或为0时，为负载供电；

第一开关组和第二开关组，包括N个第一开关和N个第二开关，分别用于各太阳能控制器的输出正极与母线正极的连接以及各太阳能控制器的输出负极与母线负极的连接；

第三开关组，包括M个第三开关，用于各功率模块的输出正极与负载正极的连接；

第四开关组，包括N-1个第四开关，第n个第四开关用于第n个太阳能控制器的输出负极与第n+1个太阳能控制器的输出正极的连接；其中，1≤n＜N-1；

第五开关组，包括M-1个第五开关，第m个第五开关用于第m个负载的输入正极与第m+1个负载的输入正极的连接；其中，1≤m＜M-1；

所述系统通过控制第一开关组、第二开关组和第四开关组中的开关的通断实现所述N个太阳能控制器的连接方式和故障调整：

控制N个第一开关和N个第二开关均闭合，控制N-1个第四开关均断开，则所述N个太阳能控制器并联工作；

控制第n+1个第一开关和第n个第二开关断开，其余的第一开关和第二开关闭合，控制第n个第四开关闭合，其余的第四开关断开，则第n个太阳能控制器与第n+1个太阳能控制器串联后与其他的太阳能控制器并联工作；

若第n个太阳能控制器故障，则控制第n个第一开关和第n个第二开关断开，其余的第一开关和第二开关闭合，控制N-1个第四开关均断开，故障的第n个太阳能控制器之外的其余太阳能控制器并联工作；

所述系统通过控制第三开关组和第五开关组中的开关的通断实现所述M个功率模块和负载的连接方式和故障调整：

控制M个第三开关均闭合，控制M-1个第五开关均断开，则所述M个功率模块分别为对应的M个负载供电；

控制第m个第三开关断开，其余的第三开关闭合，控制第m个第五开关闭合，其余的第五开关断开，则第m+1个功率模块为第m个负载与第m+1个负载供电，第m个功率模块停止工作，其余的功率模块分别为对应的负载供电；

若第m个功率模块或负载故障，则控制第m个第三开关断开，其余的第三开关闭合，控制M-1个第五开关闭合，故障的第m个功率模块或负载之外的其余功率模块分别为对应的负载供电；

所述系统通过第六开关组和第七开关组中的开关的通断实现所述X×Y个锂电池的故障调整：

当需要第x行第y列的锂电池工作时，控制其对应的第六开关闭合，其余的第六开关断开，控制第x行的第七开关断开，其余第七开关闭合；其中，1≤x≤X，1≤y≤Y。

2.根据权利要求1所述的具备故障重构功能的卫星电源系统，其特征在于，所述开关为固态开关。