【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电学领域，涉及一种卫星用太阳能电池强制分流的电路。
技术介绍
1、在卫星供电系统中，太阳能电池作为卫星供电的主能源。随着卫星的各种工况需求变化，需要对太阳能电池强制分流。目前卫星用太阳能电池控制均以闭环形式进行，无法通过外部指令和电路对太阳能电池的能量进行控制，当前的太阳能电池能源控制系统闭环逻辑已完全不能满足任务的需求。
2、同时，随着卫星技术快速发展，卫星对太阳能电池能量控制策略越来越多，常规的闭环逻辑控制已完全不能满足卫星的任务使用需求。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，在不影响卫星太阳能电池能量闭环控制策略的前提下，可通过外部信号强制控制卫星太阳能电池能量的方案，满足太阳能电池能量的开环及闭环受控需求。
2、本专利技术解决技术的方案是：
3、一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，包括太阳能电池供电单元、隔离单元、滤波单元、分流单元、调制信号单元、强制分流信号单元以及驱动单元，其中：
4、所述太阳能电池供电单元，将空间太阳光能转换为电能，依次通过隔离单元、滤波单元为卫星供电；
5、所述隔离单元，用于将太阳能电池供电单元与滤波单元进行单向隔离；
6、所述滤波单元，用于对隔离单元单向隔离后的电能进行滤波，为卫星提供稳定的电能；
7、所述分流单元，在驱动单元控制下对太阳能电池的电能进行调制、分流；未收到驱动单元信号
8、所述驱动单元，根据调制信号单元的调制信号驱动分流单元对太阳能电池的电能进行调制，根据强制分流信号单元的分流控制信号驱动分流单元对太阳能电池的电能全部对地进行分流；
9、所述调制信号单元，根据卫星的功率需求产生调制信号，输入至驱动单元；
10、所述强制分流信号单元，根据外部信号产生强制分流信号，所述强制分流信号包括分流控制信号和调制驱动关闭信号，分流控制信号输入至驱动单元，调制驱动关闭信号用于关闭调制信号单元的调制信号。
11、优选的，卫星正常功率需求状态下：
12、未接收到外部信号时，调制信号单元根据卫星的功率需求产生输出宽度可调节的方波调制信号，发送至驱动单元，通过驱动单元控制分流单元状态，调节太阳能电池供电单元向卫星提供的功率；
13、当接收到外部信号时，即外部信号为高电平时，强制分流信号单元产生分流控制信号和调制驱动关闭信号，调制驱动关闭信号将调制信号单元的调制信号强制为低电平；分流控制信号发送至驱动单元，通过驱动单元控制分流单元开通，实现太阳能电池电能的强制全部分流；
14、卫星不需要功率时：
15、通过外部信号触发强制分流信号单元产生分流控制信号和调制驱动关闭信号，调制驱动关闭信号将调制信号单元的调制信号强制为低电平；分流控制信号发送至驱动单元，通过驱动单元控制分流单元处于开通状态，将太阳能电池供电单元能量进行全部分流。
16、优选的，所述太阳能电池供电单元由太阳能电池电路单体通过串并联组成。
17、优选的，所述隔离单元包括二极管d3，二极管d3的阳极与太阳能电池供电单元正极连接，d3的阴极与滤波单元的正极连接。
18、优选的，所述滤波单元包括电容c2，c2的正极与隔离单元二极管d3的阳极连接，作为卫星功率输出正线，c2的负极与地连接，作为卫星功率输出回线。
19、优选的，所述分流单元包括晶体管q1；
20、晶体管q1的栅极连接所述驱动单元的输出信号，晶体管q1的源极与地连接，晶体管q1的漏极与太阳能电池供电单元正极连接。
21、优选的，所述调制信号单元包括电阻r1、r2、r3、电容c1、运算放大器u1、比较器u2、晶体管q2、q3；
22、电阻r1一端与电路的功率输出正线连接，另一端同时连接电阻r2的一端和运算放大器u1的正输入端；
23、电阻r2另一端与地连接，运算放大器u1的负输入端同时连接基准电压以及电容c1一端，电容c1的另一端与电阻r3连接，电阻r3的另一端与运算放大器u1的输出端连接，运算放大器的u1输出端与比较器u2的正输入端连接，比较器u2的负输入端与基准三角波载波连接，比较器u2的输出端同时连接晶体管q2的基极以及q3的基极，晶体管q2的集电极与电路的功率输出正线连接，晶体管q3的集电极与地连接，晶体管q2的发射极与晶体管q3的发射极连接后作为调制信号单元的输出端。
24、优选的，所述驱动单元包括电容c3、二极管d4、稳压管d1、电阻r6、r7；
25、电容c3一端同时连接所述调制信号单元的输出端以及二极管d4的正极，电容c3另一端同时连接稳压管d1的负极、电阻r7一端以及二极管d4的负极；
26、稳压管d1的正极与地连接，电阻r7的另一端同时连接电阻r6的一端以及分流单元的信号输入端；电阻r6的另一端与地连接。
27、优选的，所述强制分流信号单元包括电阻r4、r5、二极管d2、晶体管q4、q5；
28、电阻r4的一端连接外部信号，另一端同时连接二极管d2的正极以及晶体管q4的基极；
29、二极管d2的负极与电阻r5一端连接，电阻r5的另一端与所述驱动单元稳压管d1的负极连接；
30、晶体管q4的集电极与晶体管q5的集电极相连后，与调制信号单元的输出端连接，晶体管q4的发射极与晶体管q5的基极连接；晶体管q5的发射极与地连接。
31、优选的，外部信号为火箭提供的信号或来自卫星的分离信号。
32、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
33、在不影响卫星太阳能电池能量闭环控制策略的前提下，实现通过外部信号强制将卫星太阳能电池能量分流的功能。例如，当前卫星已开始采用主动段不加电的方式进行发射，当火箭在飞行过程中完成整流罩脱离后，卫星的太阳能电池存在受到阳光照射从而为卫星提供电能，但因为卫星此刻与火箭并未完成分离，此时卫星的功率需求大于太阳能电池提供的电能，从而使得卫星极有可能处于欠压不正常的状态。本专利技术可通过外部信号将受到阳光照射的太阳能电池能量进行全部分流，该信号可以是火箭提供，也可以是卫星的分离信号，从而使得卫星在星箭分离前，不论卫星太阳能电池是否阳光照射，均通过强制分流模式提供一条将卫星太阳能电池能量实现对地释放的通路。
34、又例如，当卫星在任务执行过程中，太阳能电池产生的能量过剩，可以通过卫星本身发送的信号将太阳能电池产生过程的能量进行分流。
35、本专利技术与传统的卫星太阳能电池控制策略相比，在不影响卫星太阳能电池的控制策略的基础上，可以有效的对太阳能电池的能量进一步控制。
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1.一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：包括太阳能电池供电单元、隔离单元、滤波单元、分流单元、调制信号单元、强制分流信号单元以及驱动单元，其中：
2.根据权利要求1所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：卫星正常功率需求状态下：
3.根据权利要求1所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：所述太阳能电池供电单元由太阳能电池电路单体通过串并联组成。
4.根据权利要求1所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：所述隔离单元包括二极管D3，二极管D3的阳极与太阳能电池供电单元正极连接，D3的阴极与滤波单元的正极连接。
5.根据权利要求4所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：所述滤波单元包括电容C2，C2的正极与隔离单元二极管D3的阳极连接，作为卫星功率输出正线，C2的负极与地连接，作为卫星功率输出回线。
6.根据权利要求1所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：所述分流单元包括晶体管Q1；
7.根据权利要求1所述的一种卫星用太阳能电池强
8.根据权利要求1所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：所述驱动单元包括电容C3、二极管D4、稳压管D1、电阻R6、R7；
9.根据权利要求8所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：所述强制分流信号单元包括电阻R4、R5、二极管D2、晶体管Q4、Q5；
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：外部信号为火箭提供的信号或来自卫星的分离信号。
...【技术特征摘要】
1.一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：包括太阳能电池供电单元、隔离单元、滤波单元、分流单元、调制信号单元、强制分流信号单元以及驱动单元，其中：
2.根据权利要求1所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：卫星正常功率需求状态下：
3.根据权利要求1所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：所述太阳能电池供电单元由太阳能电池电路单体通过串并联组成。
4.根据权利要求1所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：所述隔离单元包括二极管d3，二极管d3的阳极与太阳能电池供电单元正极连接，d3的阴极与滤波单元的正极连接。
5.根据权利要求4所述的一种卫星用太阳能电池强制分流的电路，其特征在于：所述滤波单元包括电容c2，c2的正极与隔离单元二极管d3的阳极连接，作为卫星功率输出正线，c2的负...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨肖锋，杨彪，杨振宇，焦高鹏，蒋伟，梁硕，许祺峰，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：
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