基于固态功率控制器的卫星智能配电器的设计

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随着我国突破了载人航天和交汇对接等技术难关，空间站项目和载人登月也在有条不紊地进行，在航天技术飞快发展的情况下，对卫星空间任务的复杂性和多样性要求越来越高。配电技术关系到卫星的可靠性和安全性，是卫星完成预定任务的保障。未来的深空探测以及长寿命卫星的发展对卫星等航天器的功率以及配电的安全性提出了更高的要求，我国卫星领域配电技术面临着重要的转型阶段，要求配电技术向着大功率、自主故障诊断与隔离的智能化方向发展。
　　目前卫星上使用的传统的遥控式供配电管理技术由地面人员通过指令对用电设备进行加/断电控制，其中配电保护方式采用“熔断器+继电器”的方式，该方式在负载出现过流/短路的情况下能够断开负载保护母线，但这种保护方式不具有自主性、实时性和可恢复性。论文以预研课题为背景。在对国内外配电技术分析比较的基础上，对卫星智能配电技术进行了研究，并提出了一种可靠性高且能够改变保护参数的自主隔离的智能配电策略。该策略不同于传统的地面遥控管理方式，能实现卫星能源系统在轨自主管理和故障隔离，提高了能源系统的可靠性及其对任务的适应性和在轨自主生存能力，满足低轨，高轨卫星任务需求，为探索和实现卫星自主管理打下坚实的技术基础。根据该策略成功研制了一台具有自主隔离且可靠性高的智能配电单元。
　　智能配电单元分为控制模块和配电模块，核心部分是配电模块的固态功率控制器（Solid-state Power Controller简称 SSPC），固态功率控制器的功能有过流/短路保护、在轨I2t曲线修改和额定电流修改。拥有自主隔离功能的智能配电单元与传统的“熔断器+继电器”的配电保护方式相比，能够实现卫星在轨自主故障隔离和配电故障可恢复。并且智能配电单元还可根据上位机发送指令改变不同的I2t保护曲线和配电额定电流值，使智能配电单元的适应性更强。论文对智能配电单元进行了硬件设计、软件设计和结构设计，并通过实验对其进行了相关调试和测试，实验结果表明智能配电单元完全符合配电自主管理、故障隔离和故障可恢复的功能要求以及模块化的设计要求，具有配电过程中集中管理、反时限过流/短路保护、在轨I2t曲线修改、额定电流修改等功能优势。

著录项

作者
迟同信;
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作者单位

重庆大学;

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授予单位重庆大学;
学科控制工程
授予学位硕士
导师姓名黄勤,赵建伟;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 V442.3;
关键词
固态功率控制器; 额定电流修改; 故障自主隔离; 模块化设计; 卫星智能配电器;

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