一种航天器应急通信设备用不间断电源模块的制作方法

本发明属于空间电源，具体涉及一种航天器应急通信设备用不间断电源模块。

背景技术：

1、航天器电源系统在全寿命期内为整器提供能量来源，电源供电母线故障一般会导致整器失效。航天器处于失控翻滚状态，太阳电池阵反复短时对日，此时通过通信设备进行调整航天器工况、降低负载功率等手段，才有机会恢复母线电压。为了实现主动挽救航天器的目的，本案设计了不间断电源模块为航天器中的应急通信设备供电，并在母线故障后，为应急通信设备持续供电一段时间，确保航天器关键参数下传地面以供故障分析。

技术实现思路

1、本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种航天器应急通信设备用不间断电源模块，通过采用二次电源、蓄电池组、智能控制组合的拓扑结构，通过实时监测母线电源、蓄电池组电压等实现输出自主控制，达到输出电压一致稳定且不间断的效果。

2、本发明的目的是提供一种航天器应急通信设备用不间断电源模块，包括电源部和控制部；其中：

3、所述电源部包括母线和蓄电池组；

4、所述控制部包括输入保护电路、浪涌抑制电路、emi滤波电路、二次电源电路、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路；

5、所述母线依次通过输入保护电路、浪涌抑制电路、emi滤波电路和二次电源电路的输入侧连接；所述二次电源电路的输出侧分别与下位机、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路连接。

6、优选地，所述输入保护电路包括两个非平衡并联的熔断器。

7、优选地，所述浪涌抑制电路包括rc电路和母线上mosfet。

8、优选地，所述emi滤波电路包括依次连接的共模扼流圈、y电容、x电容、差模电感和x电容。

9、优选地，所述二次电源电路为单端正激拓扑结构。

10、优选地，所述充电控制电路使用一只npn三极管来驱动mos管；当接收充电指令使三极管导通时，通过连接mosfet的电阻分压使mosfet导通，为蓄电池组充电，当接收停止充电指令使三极管截止时，mosfet的vgs为0v，mosfet关断，充电开关关断。

11、优选地，所述放电控制电路使用一只npn三极管来驱动mos管，当接收放电指令使三极管导通时，通过连接mosfet的电阻分压使mosfet导通，蓄电池组放电，当接收停止放电指令使三极管截止时，mosfet的vgs为0v，mosfet关断，放电开关关断。

12、优选地，所述加热控制电路使用一只光耦驱动一只npn三极管，进而来驱动mos管；当接收放电指令使光耦导通及三极管截止时，通过连接mosfet的电阻分压使mosfet导通，蓄电池组加热；当接收停止放电指令使光耦截止及三极管导通时，mosfet的vgs接近0v，mosfet关断，加热开关关断。

13、优选地，所述下位机连接电压遥测采集电路和温度遥测采集电路，通过电阻分压变换，变换后的电压经运放跟随后输出到主控下位机。

14、优选地，所述蓄电池组采用套筒式结构，单体电池通过胶结的方式固定于套筒式结构中，通过镍条焊接实现单体电池之间的串并联，套筒式结构上粘贴热敏电阻，电池组模块底部设有加热板，通过粘贴加热带实现蓄电池组模块的加热。

15、本发明具有的优点和积极效果是：

16、1、本发明采用通用元器件设计，产品性能稳定可靠；

17、2、本发明中具备二次电源和电池组供电无缝切换电路，保证供电电压连续不间断输出；

18、3、本发明中具备下位机采集电路，进而自主实现过压保护、欠压保护、过温保护、自主加热等功能，自动实现内置电池组补充充电及在轨维护；

19、4、本发明能够适用于包括卫星、飞船等多种空间航天器，适用范围广。

技术特征：

1.一种航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，包括电源部和控制部；其中：

2.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述输入保护电路包括两个非平衡并联的熔断器。

3.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述浪涌抑制电路包括rc电路和母线上mosfet。

4.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述emi滤波电路包括依次连接的共模扼流圈、y电容、x电容、差模电感和x电容。

5.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述二次电源电路为单端正激拓扑结构。

6.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述充电控制电路使用一只npn三极管来驱动mos管；当接收充电指令使三极管导通时，通过连接mosfet的电阻分压使mosfet导通，为蓄电池组充电，当接收停止充电指令使三极管截止时，mosfet的vgs为0v，mosfet关断，充电开关关断。

7.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述放电控制电路使用一只npn三极管来驱动mos管，当接收放电指令使三极管导通时，通过连接mosfet的电阻分压使mosfet导通，蓄电池组放电，当接收停止放电指令使三极管截止时，mosfet的vgs为0v，mosfet关断，放电开关关断。

8.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述加热控制电路使用一只光耦驱动一只npn三极管，进而来驱动mos管；当接收放电指令使光耦导通及三极管截止时，通过连接mosfet的电阻分压使mosfet导通，蓄电池组加热；当接收停止放电指令使光耦截止及三极管导通时，mosfet的vgs接近0v，mosfet关断，加热开关关断。

9.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述下位机连接电压遥测采集电路和温度遥测采集电路，通过电阻分压变换，变换后的电压经运放跟随后输出到主控下位机。

10.根据权利要求1所述航天器应急通信设备用不间断电源模块，其特征在于，所述蓄电池组采用套筒式结构，单体电池通过胶结的方式固定于套筒式结构中，通过镍条焊接实现单体电池之间的串并联，套筒式结构上粘贴热敏电阻，电池组模块底部设有加热板，通过粘贴加热带实现蓄电池组模块的加热。

技术总结
本发明公开了一种航天器应急通信设备用不间断电源模块，属于空间电源技术领域，其特征在于，包括电源部和控制部；其中：所述电源部包括母线和蓄电池组；所述控制部包括输入保护电路、浪涌抑制电路、EMI滤波电路、二次电源电路、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路；所述母线依次通过输入保护电路、浪涌抑制电路、EMI滤波电路和二次电源电路的输入侧连接；所述二次电源电路的输出侧分别与下位机、充电控制电路、放电控制电路和加热控制电路连接。本发明通过采用二次电源、蓄电池组、智能控制组合的拓扑结构，通过实时监测母线电源、蓄电池组电压等实现输出自主控制，达到输出电压一致稳定且不间断的效果。

技术研发人员：刘涛,乔明,孙宏杰
受保护的技术使用者：中电科蓝天科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12