(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221495979.0 (22)申请日 2022.06.15 (73)专利权人 北京钧天航 宇技术有限公司 地址 100084 北京市海淀区上地信息路12 号1幢2层B20 6室 (72)发明人 常正勇　韩献堂　 (74)专利代理 机构 北京华际知识产权代理有限 公司 11676 专利代理师 钟延珍 (51)Int.Cl. H02J 7/35(2006.01) G05F 1/67(2006.01) H02J 7/00(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02H 7/26(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种用于微卫星的分布式低压母线供配电 系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种用 于微卫星的分布 式低压母线供配电系统， 包括模块化太阳电池 阵、 小功率MPP T模块、 高比能蓄电池组、 配电器模 块和母线汇 流排， 本实用新型将配电系统与电源 系统相融合， 形成卫星的供配电单元， 以此构建 供配电系统； 具有体积小、 重量轻、 可自散热、 接 口标准化、 成本低等优点， 可以批量生产， 快速灵 活部署； 逐级的分列形成分布式供电结构并串 联 一个隔离二极管， 与并联一个旁路二极管， 增强 了太阳电池阵的可靠性； 通过热传导组件连接卫 星结构， 使得高比能蓄电池组工作环 境温度力求 保证在0～30℃的范围内； 通过配电器内设置二 次电源变换和配电开关， 采用热备份增加了可靠 性， 达到稳定输出二次电源的目的。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 217692774 U 2022.10.28 CN 217692774 U 1.一种用于微卫星的分布式低压母线供配电系统， 包括模块化太阳电池阵、 小功率 MPPT模块、 高比能蓄电池组、 配电器模块和母线汇流排， 其特征在于： 所述母线汇流排为两 条紫铜带， 所述母线汇流排分布有连接螺纹接口与插接间， 所述模块化太阳电池阵与小功 率MPPT模块串联构成供电模块， 所述供电模块、 高比能蓄电池组、 配电器模块分别通过螺栓 或接插件接入母线汇流 排。 2.根据权利要求1所述的一种用于微卫星的分布式低压母线供配电系统， 其特征在于： 所述模块化太阳电池阵的总功率为320W， 所述模块化太阳电池阵的展开面积为1.65m2， 所 述模块化太阳电池阵由四块电池分阵(1)组成， 每个所述电池分阵(1)由四个子单元(3)并 联组成， 所述分阵通过串 联小功率MPPT模块后接入母线， 每个所述子单元(3)均串 联一个隔 离二极管(4)构成独立构件， 所述独立构件进 行并联， 所述每个子单元(3)由N个太阳电池 单 体串联组成， 每 个所述太阳电池单体均并联一个旁路二极管(2)。 3.根据权利要求1所述的一种用于微卫星的分布式低压母线供配电系统， 其特征在于： 所述小功率MPPT模块为标称功率100W， 所述小功率MPPT模块瞬时最大功率200W， 所述小功 率MPPT模块串联电池分阵(1)， 所述MP PT模块为标准模块。 4.根据权利要求1所述的一种用于微卫星的分布式低压母线供配电系统， 其特征在于： 所述高比能蓄电池组由若干圆柱18650型单体电池通过串联或并联的方式组合而成， 所述 高比能蓄电池组通过热传导组件连接微卫星其他结构， 所述高比能蓄电池组的工作温度为 0℃～30℃。 5.根据权利要求1所述的一种用于微卫星的分布式低压母线供配电系统， 其特征在于： 所述配电器模块的包括 二次电源和配电开关： 所述二次电源为宽输入、 多路输出的DCDC， 所述DCDC将一次母线变换成 ±12V与+5V供 平台及负载所需， 所述D CDC采用热备份， 即主线路与备用线路同时工作， 所述主线路与备用 线路的输出都经 过一个二极管隔离后供 给二次负载； 所述配电开关采用磁保持继电器或MOS开关连接到用电负载， 所述配电开关的通断由 星务发指令来控制。 6.根据权利要求1所述的一种用于微卫星的分布式低压母线供配电系统， 其特征在于： 所述母线汇流 排的标称母线电压是28V， 所述高比能蓄电池组的电压为 一次母线电压 。 7.根据权利要求1所述的一种用于微卫星的分布式低压母线供配电系统， 其特征在于： 所述高比能蓄电池组内包 含工作状态检测与保护电路。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217692774 U 2一种用于微卫星的分布式低压母线供配电系统 技术领域 [0001]本实用新型属于卫星电源系统技术领域， 特别涉及一种用于微卫星的分布式低压 母线供配电系统。 背景技术 [0002]卫星平台按照质量从小到大进行划分可以分为飞卫星、 皮卫星、 纳卫星、 微卫星、 小卫星、 中卫星、 大卫星等几种类型， 可以执行不同的任务， 运行寿命从几天到十几年。 其中 质量为10kg～100kg的卫星称为微卫星平 台， 是太空科技中出现的有明确用途的新一代卫 星。 其特点是： 新技术含量高、 研制周期短(一年左右)、 研制经费低(数千万人民币量级)， 且 可以进一步组网， 以分布式的星座形成 “虚拟大卫星 ”。 与以往的大卫星相比， 微卫星 具有很 多优势， 如微卫星重量轻、 体积小， 再加上批量生产， 生产成本低； 可以用小型火箭发射， 或 作为大型火箭的辅助载荷发射， 发射成本低； 能从战斗机甚至气 球上发射， 或利用地(水)面 火炮发射， 可以满足快速反应的需求， 近年 来得到国家 支持， 其发展势头迅 猛。 [0003]电源分系统是卫星平台的心脏， 对于微卫星平台亦不例外， 电源分系统是微卫星 平台的最重要的分系统之一。 一般的， 微卫星平台的功率需求都不大， 小的几十瓦， 大 的几 百上前瓦， 因此其电源系统的架构一般遵从简单化设计， 平台母线电压一般也选择低压母 线， 随着微卫星的快速发展， 微卫星功 率需求逐渐增大， 传统的并联分流型微卫星电源系统 的架构的缺 点已经显现出来。 [0004]一般的微卫星电源系统(PCU)采用直接能量传 输(DET)的半调节母线架构， 这种拓 扑结构主要包含调节太阳阵输出分流器和蓄电池组， 其中蓄电池组直接挂载母线。 其优点 是拓扑简单、 传输效率高， 其缺点是由分流电路分流多余能量， 能量利用率相对较低； 另外， 由于微卫星的电源系统功率相对较小， 一般的将配电系统与电源系统相融合， 形成卫星的 供配电单 元(PCDU)， 以此构建供配电系统。 [0005]为了进一步提高能源利用率， 本专利采用峰值功率跟踪(MPPT)方式构建了一种用 于微卫星的分布式低压母线供配电系统， 将太阳阵工作点与母线电压解耦， 使太阳电池阵 在任意负载变换及环 境变化下均能工作在最大功 率点， 把太阳能电池阵输出功 率全部发挥 出来， 满足微 卫星电源系统功率增大和轻量 化的发展需求。 实用新型内容 [0006]本实用新型的目的在于提供一种用于微卫星的分布式低压母线供配电系统， 以解 决上述背景技 术中提出的问题。 [0007]为实现上述目的， 本实用新型提供如下技术方案： 一种用于微卫星的分布式低压 母线供配电系统， 包括模块化太阳电池阵、 小功率MPPT模块、 高比能蓄电池组、 配电器模块 和母线汇流排， 所述母线汇流排为两条紫铜带， 所述母线汇流排分布有连接螺纹接口与插 接间， 所述模块化太阳电池阵与小功 率MPPT模块串 联构成供电模块， 所述供电模块、 高比能 蓄电池组、 配电器模块分别通过螺 栓或接插 件接入母线汇流 排。说　明　书 1/5 页 3 CN 217692774 U 3