尖兵三号卫星一次电源系统的研制及其飞行实践.pdfVIP

尖兵三号卫星一次电源系统的研制及飞行实践 李国饮马鲁身 钱城唐则祁 吭大科技集[_{]?、壳811昕 捅要：尖兵二号■早一；欠电源系统由…条相同的28、母线并联f!=J成。每条母线上配置一个太…其、 一组镉镍蓄电池组和一套电源控制设备(包拒充放tal目1，器}【j分流器各一台)。JB一3p展在2000年 9月1日发射成功，至今已正常运行～年以j．。早上一：久电源系统性能优良。本文介；“了该一次电 源系统的技术要求、I一作原理、设计方案、℃行试验数据、芙键技术及其特点分}斤。它是国内跃寿 术。文末对～：年米太刚电池阵和镉镍蓄电池纲的眭能衰强作r评估，并预测能延寻一年以上。 关键词：尖兵三号：卫星、i一次电源。 X 引言 JB．3p晕一i父电源，担负着为卫屠整展供啦的#务，它的性能优劣，直接影响着卫旱的成败。JB一3 下j甲_一次电源的主要功能是： a发电：利川太刚电池，1哿太阳能转变成电能： b昭能：住n星进入光照期时，将一部分能量通过蓄[乜池储存起来，以备卫星进入阴影期或往峰 值负载时的补充供电； C．管理千¨控制：实施对一次电源的管理和控制。包括对一次电源母线电压的控制，对蓄电池充放 电的控制．以及为本系统所需的遥测、遥控提供变换和接口。 所明确为JB．3传输型遥感卫星的“一次电源”责任单何。白此，81l所开始了研制JB．3p星一次 电源的扯途。至2000年9月l I卜历时8年之久。经过2年的艰苦努力，研制了接近1：1的充放电调节器和分流器实物模样机， 研制了36个50Ah镉镍蓄电池单体，组装了～个蓄电池块，进行了充放电循环试验，进行了单强 3 ‘：久电源的方案设计评审。方案设计评审通过后，义做了大量的工作，进行了双翼的系统联试， 一次电源初样殴计评审，正式进入初样生产阶段。 住初样研制阶段，我们完成了JB．3卫星一次电源(包括硅太阳电池阵、镉镍蓄电池组、充放 电调{，器和分流器等设备)的技术设计r：作，制造了硅太Rj电池阵EQM产品、镉镍蓄电池组SM，、 通过。同时，我们还进行了各种设备级、系统级的测试和试验，参加整星一系列火型试验。 上海通过了JB，3卫星一次电源的硅太阳电池阵、镉镍蓄电池组、充放电调节器和分流器等四种部 件级设备的正样设计评审。自此，正式进入正样生产阶段。+Y翼正样3块帆板，1999年3月总体 产品，随整星参加了全星A、B、C、D阶段电测、参加了全星EMC、剩磁、力学环境、热平衡和 经过11个多月的整星可靠性和模式测试，一次电源性能优良，工作可靠，同意产品出厂，参加JB． 3靶场发射试验。 1技术要求 11负载功率要求 JB一3一p星长期功率为833w，短期功率为1350W。短期功率可能在白天发生，也可能在晚上出现。 ]]星设营火1 5V±25V，脉冲宽度为80±20ms，脉冲电流为44A，各 7品母线，2条，1。作电压22 6次。 1 2电压 286±06V。 1 3过渡特性 p譬由光照期过渡到明影期，或由阴影期过渡剑光照期，一次电源母线的输出电压I蔓化应不超 过前述变化范围。 1 4动态响应时间 负载跃变时电压调整的动态响应时间不夫予15ms，当分流器与充放调节器切换时，晦不火丁．25 mSo 1．5浪涌电流 浪涌幅度13A，最大斜率10E5A／S，由此引起的母线电压波动不应超过2V。 1 6返行寿命 2年。 1 7可韶度 0980。 2原理及组成 2．1一次电源的【：作原理及组成 +Y ．Y翼 图1 JB．3一次电源组成框图 JB．3一次电源的工作原理如图1所示。JB一3卫星～次电源采用可调节母线系统，并由两条相 同的母线构成。每条母线上配置一个太阳翼、一组镉镍蓄电池、一套电源控制设备(包括分流器、 充放电调节器各一台)。两条母线在星上电源配电器并联后向星上各负载供电。根据卫星负载的功 率和工作模式，太阳电池分成充电阵和供电阵两部分。其中充电阵为蓄电池充电或协助供电阵为整 星提供短期负载功率，供电阵则为整星提供长期负载功率。 当卫星进入阴影期或卫星的短期负载功率超过供电阵的输出功率时，镉镍蓄电池通过放电调节 器为整星供电，充放电调节