QJ 3019-1998 太阳电池阵―蓄电池组电源系统设计规范.pdf

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1、中国航天工业总公司航天工业行业标准太阳电池薛蓄电池组电源系统设计规范1主题内容与适用范霞1. 1主题内容QJ3019-98 本规、且规定了豆豆夭器太阳电池F车蓄电池纽电濡系统设计依据、设计程序、设计和计算方法及试验验诞要求。1. 2适用在噩本规起远出于地球静止轨道及近地轨道航天器太电炮阵，蓄电地结电据系统（以卡简称电源系统）设计，其他种类的电摞系统也可参照执行。2引用标准GJB 368-87 装备维修性逼用规程GJB 1027-90 卫旱环境试拴要求GJB 1198.8-91 P阜割控和数据管理星载数据管理接口2设计准则a. 结合我国国情充分利国通用，化、系列化、组合化等设计最灵lj进行设计：

2、b. 系统设计1均以满足总体要求，获得自比能量、低热功耗、合理的性能价鸪比和高可靠度只j最终日再：c. 方案陪段就应注意处理好与其他系统的接口关系：d. 处理好，继承和同用新技术的关系G新技术、新材料、新i：艺需经过论证、试辑和l鉴定才能片jf草式器的设计：e. 设计时向注意高1可靠性及安全性，合理采用降额和17乙余设计，使其具有适应故障的能ho 4设计依据4. 1任务电草草、系统同在航天器寿命期间内各个飞行辩段为航天器的用电负载不间断地提供电能。4.2功率要求源系统f对美据功耗表和负载功率曲线图进行设计。对地球静止轨道胆式器，总体给定的耗功表包括转移轨道光照、区和地影区、地球静止轨道中E黠天

3、工业总公司1998-02-06批准1998-09-01实施QJ 3019 98 两分点（光照又乖边影i云：）和两至点院式器国电氮载功率要求、充电功率、热J)J耗及电源系统.L)J$，旨千度要求。对于近地轨道航天器，恙体给出的一般是各种工作模式卡的负载功率曲线及平均功率褂度要求。负载功率曲线严注明确航夭器起期王起耗的工员吕、功率幅度及占空比。院式器陈冲功耗皮包括且在冲幅度、宽度及l；作次数。4.3电嚣母缉毒压反革定度总体对电i骨、系统提出电梅、母线电军及稳定道要求。4.4发射曹E及轨道眼串ia. 总体给出缸大器从起飞前切换或蓄电？也主fl共电至太阳电池阵能满足民夭器功率要求的时间c对JlL旋稳定

4、航式器，A般是从切换成蓄电池生fl共电开始至需分离、版大器起庭、太阳屯；也阵！照圭lj太阳工ji七对了三轴稳定艇大器，一般是从切换成蓄电油细拱电开始至太ll翼展开对自走向，太阳电池阵足以支持航大器母线用电为止。b. 不同轨i盖飞行阶在轨道南期、轨道高度、轨道额角及最长地影时碍。c. 不同轨道飞行阶段的太自角（太阳光入射线和太阳电池板法线的夹角）。d. 不同季；7日边距离肉子对光强的影嘀。4.5发射和轨道环境条件确定兢夭器发亮才环境和轨道环境条件，包括力学、真空、混度、微琉墨、静电充电、空间粒f辐照事l紫外辐射等条宇L4.6寿命忌体对屯游、系统提出的拉道王作寿命和设计寿命要求。4. 7重量总体对

5、屯源系统提出的重量指怀要求。4.8哥靠性指标单f丰分商己给电源系统的可靠度及可靠性设计要求是电摄系统进行可靠性设计的较握。4.9电磕兼容性总体提出的电磁兼容要求是屯源系统进行电气和屯子组件设计的依据04. 10环境试验要求电源系统同挝据总体规定的力学及空i可环境条件设计各组件并进行鉴定试验。4. 11安全性、维鳝性i江源系统p呵报据总体规定的安全性、维修性要求设计其结件，使各组件操作时安全可靠并且有可维锤性能。4. 12接口包捂遥i!Jl、遥控、结构、热控、总体布局、太lH电池阵遮挡及地面支持设备等接口要求。5设计程序7 QJ 3019 98 对于新研制些号的航大器屯摞系统，一般按图l所示的太

6、阳电；也挥蓄电池纽电源系统设计研制程序进行设计和研制。6设计内容6. 1任务及设计条件分析图l参1JI；电性岸1！.与主；崽合约旦)J主ji:tt)等人伊拉罐i起源系统阿认真分析总钵提出的设计技术条料，在此基础上进行F到各项Uto6. 2系统军量3 QJ 3019 98 根据总体要求初步确定电源系统的组成并形成系统原理杠图。6. 3可行性分析及设计6. 3. 1发电装置：a. 发电装置分析：b. 太rUL毡；也类刑、转换效率、太阳电油总面积、太rH电池板面积确定：c. 太阳电池阵构型确定：d. 太阳电池辞输出功率计算。6.3.2储能装置：a. ii言能装置分析：b. 蓄电池如类型确走：c. 蓄

7、电地细容量和串联单体数确定。6. 3.3控制设备：a. 控制设备功能租性能分析：b. J)J率调节方式分析：c. 确定分流调节、充电调节、放电萌节的方式和规模。6.3.4蓄电池吉日在轨管理：a. 菩屯；也妇在轨管理功能分析：b. 确定蓄电地坦克i主制：c. 确运过充电保护方式：d. 确定其他必需的管理功能。6.3.5机、电、热接口分析和确定。6.3.6地击支持设备。6.3. 7研制技术流科。6.3.8关键技术和关键硕E0 6.3. 9可靠性设计。6.3. 10电磁兼容及荫静电充电设计。6. 3. 11在纽件住化设计的基础上进行电濡系统的优化设计。6.4撞承性及跟踪国际水平分斩设计中专继承经过实

8、践验证的成功经验和成熟技术，并合理采用经过鉴定的新技术、崭i艺、新材料。同时对国内外先进的设计前认真消化吸收，嵌其精华，改进不足，提高设计水于6. 5对总体要求符合程度分新设计完成后，逐项核时设计结果与总钵要求的符合程度进1f分析c根据轨道功率分布曲线及耗功表，航天器在不司寿命、不同季节包括充电功率在内的航大器功率要求，以及太阳电池阵、蓄电池织初步设计的系统功率容量进钉功率平衡分析计算。4 QJ 3019 98 7设计方法提据任务I要求，在国内外电源技术水平调研基础上进行分恬计算和iF列项E设计。7. 1系统7. 1. 1母线7.1.1.1 供电母线7.1.1.1.1母线电压范匮i才线电月4汪

9、i有般0.根据任务书要求设计。对r全润节可线挂荐电ffi为：28V、42V、SOY、70V、IOOV等。7.1.1.1.2母钱电压容差革围i理月二母线稳态电压所允许的容差范围（包括温度、负载、寿命、辐照及初始校准所引进的全部内容一般为际称母线电压的士1%士3%;只体i属节范；有按航天器壁号总体的规定进行设计。7.1.1.1.3母线条数母线分J-J单母线、.xx虫立母线、多条母线，一般报据总体任务t要求确定。7. 1. 1. 1. 4母线类型可线类荆一般分为it=语节母坟、部分调节母线、全调节母线。对大J)J率航夭器电源系统阿飞采用全谓1ri母线。7.1.1.1.5母线纹波手i额定负载条1!r调

10、节母线在濡节点处的纹波屯在埠峰值一般小T1云、称母线电汪的0.5%1.5%。并且乙：卡列测试条件加以验证：母线鱼载为阻性负载，用苦宽SOMHz的示波器站出主3毕。其他吴明也讲；母线纹波电FK由各耳目号自行娓定。7.1.1.1.6母线臣抗电游；母线的坦筑由各型号确定。7. 1. 1. 1. 7母线瞬变电压调节母线在i亮节点处的母线摒变电ff:一般要求如下：当输出电流（模拟）从50%的额定屯在跳变到100%的额定电流时所产生的瞬变电压不向高于标称母线电压的5%，时间常数不大J 5mso $由出电注（模拟从空载跳变到50%的额、定电流时，瞬变电压，不再高了标称母线电Ft、的士5%，时；可常数不大r1

11、omso其也类哨屯掠母线瞬变屯！王庆持合总体电磁兼容性要求。7.1.1.1.8迸出影母线电压变化速率进出影母线电FF.变化速率应不大于3.SV/mso7.1.1.1.9母线尖峰电压胡111母线在稳态条fIr所产生的尖峰电FK不同高J恒、称母线电庄的土3%：并带F到Y!tl试条f1JJQI二l验证：可线负载J-JI咀性负载，时带宽至少是lOOMHz的示波器黠量。其他类和电激母线尖ill辈电FK应特合总体电磁兼容性要求。5 QJ 3019 98 7.1.1.1.10母线过压保护1 IJ渴系统没计时向考虑只有前Jt母线过压的措施。7.1.1.1.11母线器被1l_i,煤系统设计时向考虑只有母线滤波拮

12、施，以持制进出影时母线电压跃变却分流电路转引起的母线纹波c注：波电路设计时应考虑到具有防止滤波电容走路夫效将母线主豆路的措施。7. 1. 1. 1. 12调节点拉置词1点的位置；王选择在电源系统的主母线电压谓节器输出电容端。7. 1. 1. 1. 13母线接地对屯i涛、系统%7.采J+l单点接地。7. 1. 1. 2掠拎大电流母线5示：中人也琉叮线般由蓄电池结直接给Wo夜大i装置电压要求可由整细蓄电池或挝头供电。7. 1. 1. 3多发电杭垣并同对多发电机到的电源系统需并辩时，设计院考虑到使各条母线的主载功率尽量均衡、可线的故同隔离擂施及并同对可能产生的其它影响。7. 1. 2系统硬件配置及连

13、接,f:Dlf(器屯满1系统包含发电、能重要三存、功率捐ri;fll蓄电油管理的全部硬ft:a. 太Ii山地阵配置：b. 蓄电池纽细数配置：c. 太阳电池阵功率谓节器电路数配置：d. 放电谓节器电路数配置：e. 充电i胃口电路数或充电控制电路霞置：f. K轨再阔整电路配置旦丑不配置：g. DC/DC电源变换器电压种类及模块数自己主c将t述硬件费已直接功能逻辑关系连接成系统，并绘制成原理桂园，JL种典型的系统连接拉国地附录B（参考ff)0 7. 1. 3可靠性设计7. 1. 3. 1可靠性设计的任务和方法7. 1. 3. 1. 1根据电源系统的功能建立可靠性模型作为定量可靠进指杯分配、预计手ll

14、i!平枯的基础，wf在性的模唱片j功能丰l五崖表示c7. 1. 3. 1. 2将航大器总体分配给电源系统的可靠性指际合理地分配给电源系统所属的各个结11。常坞的可靠性指样分配方法一般可按重要性分自己、复杂性分配、重要性及复杂性分莲、失效率及重要性分配等。7. 1. 3. 2可靠性预计6 QJ 3019 98 电11J虫系统的各个功能块夜根据其所用元器件的i作时间、夫放率数据、Jlj力专级信息牛；参数，用j道J+j用元件计数法豆豆元件应力分析法f古算其可靠度，再用数学模刑法建立电源系统口j靠性计算模哇，并由算其系统可靠性。7. 1. 3. 3失效模式、影响及危害度分析条：结成电梯系统的各个功能块

15、潜在的失放模式进行分析，确定其对系统所存在的影响，Jt根据其影响的严重程度、出现概率等综合a情况，确定其夫放等级，拔出薄弱环节，提出顶臣和改造撞撞。7. 1. 4电磁兼容及茹静电放电设计屯海；系统各细件内、各组牛之i、可及电源系统与航夭器各分系统之间的电磁兼容性世计及防静电放电设计内容同包括导线敷适、电连接器、电气搭接、接地、屏蔽和滤波等。7. 1. 4. 1逼翻遥控接E电路遥控!IJ遥控接口山路的电磁兼容性设封主要是参考点的选取，问i直线的安排和坦拉匹配性设计Q7. 1. 4. 2绝缘屯游、母线负端；如生前，在母线输出电连接器上掘量电据i豆、负主运对地的绝缘屯阻所不小于lMQc 对世直两条以

16、上母线的系统，主与母线未并联时，两条母线的绝缘屯扭窍不小了1MQ。对易受干扰的电路向使用届三哥器，以防止干扰吉J主搞合。7. 1. 4. 3接地f共也可线所；在主母线负端与航夭器结构单点接埠。多发电装置的电源母线负端亦现实现单虫、J主地。7. 1. 4. 4搭接安装在航天器内电源系统各组件的外壳及屯连接器的外罩应根据总体要求实现与航天器结构的搭接，搭接电图用不大于10mQ0 7. 1.4.5线缆敷设屯撒控制设备敷设结缆时JI号将供电钱和信号线分黠支悻在不同结束内。对抗干拭要求较高的信号线、弱f言号传输线芮i采时屏蔽线，屏蔽lf;J11.靠近信号源端接地。7. 1. 5安全性也激系统设计时肉，充

17、分注意采取有坡的安全措施。a. 蓄电；也在力容器的安全系数再不小：r2.o，设计时庆考虑到发生异常时高压容器不能龙言！且大器的安全：b. 玲内,St可能产生短路的电路向采取故捧隔离措施：c. 电源控制设备及DC/DC电漂变换器；而z采取过压过注保护措施：d. 靠近屯祺瑞的电连接器在选择供电端为孔式、受电端为针式的屯连接器。对梧专Ii电iit主器同采取阳错插撞撞。7. 1. 6 维奇辈桂维修性接GJB368的有关规定进行设计。7 QJ 3019 98 7. 1. 7重量右案阶段的重量商估是电摄系统设计的组成部分，应根据经过飞行考验或正在研制的革大器经验、胆大器总体要求、国际水准等因素相结合渍算电

18、源系统各组件重量。7. 1. 8热特姓和热设计7. 1. 8. 1热特性屯源系统各组件热特性是电源系统热设计的摆摆之一，一般要稳定的主要内容如F:a. 于苦差片太r1电池前太陀吸收系数矶、发射系数H;b. 太阳电池基板背面发射系数句：c. 太!iii：电池基板的导热系数：d. 得到朽的表面发射系数H（同符合，导体要求）。7. 1. 8. 2热效应同分析和i确定卡列内容：a. 苦盖片太）LI电；在转换效率：b. 蓄电池纪的热容量：c. 蓄电池主日放屯过程的热妓庆：d. 蓄电；也结充电（充电及过充）过程的热效R:e. 分流i爵节装置的热功耗曲线：f. 蓄电；也细放电控制装置的热功耗曲线：g. 蓄电

19、池纪充电控制装置的热功耗曲线：也蓄电池组轶道再调整装置的热功耗曲线c7. 1. 8. 3温度在一分析混度对电源系统纤细fltl正常作探i正寿命的基础上确定各细ft在轨道的f作混度也p;j一般要求知卡：a. 辐镇蓄电洁如：作混度范围OC15C;b. 氢镇蓄电池纯作温度范围SC25C;c. 太阳电；也挥的i：作握度自各型号自行规定：也一般电子仪器设备按总体统一要求的温度起罔，热功耗较大的功率眉节装置自详细规泣规定。7. 1. 9接口7. 1. 9. 1电嚣各组件对总体布局要求7. 1. 9. 1. 1电源系统各组件在航夭器上的安装位置直接牵涉到发电能力和热控设计，应在方案除段充分予以考虑c7. 1

20、. 9. 1. 2对于地球同步轨道航天器，太m翼安装在舷夭器的南北摄土，在轨道上沿着南花方向展开，单车室主才日跟踪定向。芳：7缸轨道M夭器或太阳同步轨道主ti:式器，太阳翼去装较为复杂，民根据院大器姿态稳左右式、对日走向万式宫发射窗口等因素考虑太副翼安装拉置幸IJ支装角度c7. 1. 9. 1. 3异到什支装拉直向考虑到电缆走向最炬，供电线路！王降最小热矿J耗最小，提8 QJ 3019 98 高屯源；I)J率利用率。7. 1. 9. 1. 4各剑1I安装拉圭同考虑到散热放果好，有利于热设计。7. 1. 9. 1. 5蓄电池卸的主装位置应考虑到更换时便于操作。7.1.9.2供军电接口a. 对供电

21、母或A.采用多点多线，以提高可靠性，减少供电线路热功耗：b. 应对全部负载道道采用双重隔离措匾。t:!P要求配电器对每个负载供电线上应串联保险丝，在负载输入端亦阿根据鱼载电挠的大小及负载特进设置电流眼都器、开关等：c. 对就干扰要求较高位信号线、弱信号传输线院采用房蔽线：d. 确定屯j车接器的个数、型号、代号，每个电连接器接点分配与总体电路向协调一致。7. 1.9.3遥测接口a. 在方案论证阶段就庆确定对电据系统主要功能和性能进17盗剖，确定遥割参数的监测点，形成遥剧监剧生、视图，同时确定各路遥测参数在地岳和轨道飞行寿命期间的变化起罔，在此基础上形成遥耐参数表提供给遥测，并在工程实施阶技进一步

22、落实：b. 连期1参数表同包含参数名称、参数类别、割量fl罔、变化革围、荷度要求寺：c. 全部运Y!U参数接口均m.满GJB1198.8第5章要求。7. 1. 9. 4遥控接Ea.在方案论iif阶段就应确定对电源系统主要功能块的摇令控制功能，确定遥控的监控点，形成遥控监控点祖国，司E才确定各路遥控指令的功能，在此基础上形成遥控指令表提供给遥控，l在实施阶段进一步落实：b.遥控指令表同包含指令名称、指令功能、指令使用准则寺：c. 全部遥控指令接口均1号满足GJB1198.8第6章要求。7.1.9.5与BAPIA接口要求7.1.9.5.1确定LjBAPTA的电连接器的个数、用号、代号，每千电连接器

23、接点分自己与总体ll!_路向协词致。7. 1. 9. 5. 2功率环用确定？判内容：a. 功率环传输功率及耐ffi要求：b. 前向环和同环的个数、额定电流值：c.环的接触屯i垣：d. 兀余要求： B朵卢系数。7. 1. 9. 5. 3 信号环同确定F知内容：a. 信号环及酣j王要求：b. 信号环个数：c. 额走电流值一般不大于0.25A;d.环的接触电5!1;e. JL余要求：f. 2朵卢系数。9 QJ 3019 98 7. 1. 10挺棋接口7. 1. 10. 1电源系统各结科在设计外形尺寸、安装亩尺寸、紧国点的位置、安装平菌度和i精度时，鼠忌肮夭器忌体布局、结构安装租热设计要求。7. 1.

24、 10.2太阳翼与BAPA的机械接口除考虑上述因素外还应考虑安装角的大小。7. 1. 10.3对散热要求高的组件，设计产品时应注意到其安装面的不平整度在10位nm长度内向不大JO.lmm o 7.2太阳电站障7. 2. 1太阳电池萍的选择选择展开式太阳电池阵cI古定去装、单轴对E走向、校轴对BY立向上lX体装式太l电池F写1tJJ屯据系统的发电装置。7.2.2确定太自电池类型和效率丰民据直1L大器寿命长2豆、J)J率密度要求、性能价格比、航天器轨道粒子辐照等不同条件i主持不司类驯的太r11皂泡。情J）主太阳电池；在际准测试条11VF的平均转换效率。7.2.3太阳电池阵噩霖的确定条件a. 根据艇

25、夭器用电负载功率要求、热功耗和1充电功率初步确定对太pf!电阵的功率要求：b. 太ru电池阵的r1乍温度：c. F个太阳常数为1353W/m2。不i司季节的太翔先强随地球一太阳距离变化克附录AC参考fl) ; d. 太阳电油单片在标准割试条件F平均转换边率： 结合尖配冈f;f. k走动）ij撞击，车肘子：g. 轨道粒何时在IMev哼敖通量及这船量所对同的太阳电池的衰减丙云：h. 轨j差紫外辐照i重量及衰减因子：i. 太阳电池温度系数：j. 根据轨道高度礁定地球反照光影响：k. 太m角变化曲线：I. 太阳电池阵布片和时系数c7.2.4电池板尺寸由总体根据是在夭器结构、运载整流罩容量、面密度要求、

26、动力学分厨结果确定，电源系统N-1.f利于提高布片利用系数出发，与总体协调屯地教尺寸c7.2.5茹遮挡院提据航夭器及其突出物对太rs电池板的遮挡情况进行分析，确定主才电摞系统设计的影响，在有遮挡情况一扎进行太阳电池电路设计时病有前“热斑”措施。7.2.6太阳电池扳基板基板贴太rll电池噩/19.覆盖绝结崖，用250V兆欧表湿法测量上表面与基最金属部分的隔离屯且，其也值，闷不小j二IOlv1Qo 10 醋f牛一基敏面密度应不大于l.lkg/m2o 7 2. 7贮存QJ 3019 98 太H电；也阵在地面规定贮存条件下储存6a后，电性能m应满足轨道寿命的要求。7. 2.8太自电池阵输出功率分析计算

27、棋擂太rlI t包；也阵设计结果（包在电路数、每个电路的串并联电池数进行太阳电地拜输LLJ)J率分析计算，并提据7.2.3条所给出的条件将太阳电；也阵输出功率推算到空间条件F不同寿命、不同季在（！其他i条件仙太阳电池阵l作点输出功率c7.2.9隔离每个太阳电池阵电路输出端应串联二摄营与母线隔离c7.2. 10防静电放电川f对太阳电地阵的设计提出接地要求，防止静电放屯，电地板结构一般通过半个约5070k Q的电阻接地，其位部件与航天器结构地直接连接，接地电盟问不大了5Q，接地点自太111屯浩阵设计师与航式器恙体博商确定。7. 2. 11藕磁矩大r11电地阵设计时，其电路布局应注意到电疏的走向，应

28、使屯流所产生的磁场互梧抵消，地球静Ir轨道航夭器太阳电池拜剩磁矩一般不大了2A m2，中低轨道航天器太阳电地阵剩峰）：_i一般向不大了。AAm2。7. 2. 12摇头时了利J+J太rlJl毡；也挥分注据Jri器、蜻节母线输出电j王的电源系统，每个太阳电池电路1日设置括：头点l:J分注屯路；二J主，抽头点的位置棋据分流羁节方式确定。对于PWM开关分注调节系统，1L!_lf:各摇头点设在每个电路的输出端：2才部分线性分流梧节系统，电路抽头点选择基准J般规定为：每个电路上分阵最大开路电压；二百链子母线电压。7.3蓄电边组7.3. 1蓄电站组的选择丰民据鼠夭器寿命长短和轨道类型可选择榻镇蓄电池细豆豆氢

29、镇蓄电池细。7.3.2蓄电池组单体串联数棋据蓄电油生Rr：作电压、供电线路压降和母线电压等因素及单体电地放电j作电fu确定。7.3.3蓄电池组容量蓄电地组容量一般摄据子列条件确定。7.3.3. 1地影茹闰航天器功率要求士在影期间随天器功率要求按4.2条的规定。7.3.3.2蓄电池握串联单体数蓄电地细串联单体数接7.3.2条的规定。7.3.3.3蓄电池单体平稳放电电压和再充电系数对于地球同步轨道航大器：锅镇蓄电池在60%放电深度时的平均放电电压：BOL一般不低于l.2V,EOL一般不能于J.15V c l l QJ 3019 98 氢镇蓄电池1号.70%73%放电深度时的平均放电电压：BOL般不

30、低于l.25V,EOL一般不但j丁.22V向充电系数：1.05I.lo对于近地轨i革最大器，平均放电深度、蓄电池平均放电屯压手11再充电系数的推荐值见表表li员口锅镇也；也氢镶电池、v均放电深度20吃电40% 蓄i包池、￥句放电电！压l.22V l.25V 1tf充电系数l.06 I.06 7.3.3.4蓄电池组放电深度(DOD）与寿命对于地球同步轨道航天器，在满足7.1.8.3条提定的温度条件T，锚镶蓄电；也坦克许最大放l深度J.J60%：氢镶蓄电池细允许最大放电i渠道；与80%。1才F远地轨i盖自主夭器，锚镇蓄电池主目的DOD、i；作寿命、1作温度和放电终压关系撞荐值见表2o表2DOD 了

31、作寿命f句：1(5a二）了作温度在v 。C10% ) 7 1.23 一52520% 7 1.16 -5 25 30% ) 5 1.12 -5 25 30% 5 l.12 25 40% 4 l.12 -5 25 40% 3 I.08 25 注：UU时表水单体电池放电终fL 对；近地轨道自主夭器，氢臻蓄电池DOD与寿命关系推荐值见表3,u卢df直由各型号试导金结果确定表3干作寿命DOD a 70号b2 50号b3 40% 5 35% 12 QJ 3019 98 7.3. 3.5最大地影时间来tTi在球！可步轨i茎胆大器最大地影时间J.11.16l.2ho近地轨道航夭器的培影时间由只体轨j主快走。7

32、.3.4单体匹盟在203条ftF，单体电？岂容量区配同控制在士4%以内，放屯平稳电压一致性要求在0.008V范用内。7.3. 5电绝缘蓄电；也单体相主之间、单体与蓄电油组结构之间、蓄电池单体两个电极与电池结结构之间的电绝缘向大了IMQ Cffl500V兆欧表据量。7.3. 6温度梯度民一蓄电liMfl内任何一对单体之间的温差不超过3、同一电池结不同蓄电地组料之间的最大海度梯度所不超过5。7. 3. 7备岱A般采用单体各份。7. 3.8蓄电撞开路前护一般要求设置蓄电地单体开路防护二摄管网络电路或继电器，在发生蓄电地单体开路时向保证蓄电池结供电安全。7.3.9蓄电地组在轨署调整对i三寿命！虱夭器的

33、蓄电池绍一殷提据所选择的电池类型确定是否要进行在轶再调整。结合jl体情况既可采用单体再谓整，也可采用整纽再调整。7. 3. 10充电制选择蓄电池纬在轨一般应运置高倍率、中倍率和涓流等多充电制式f共重复充电和耳调整JR充电选择。对于地球同步轨道航夭器：高倍率一般选择在C/20C/10之间：中倍率根据情况向迂置一种过多种，一般选择；在C/25C/30：涓淀克电制为C/70C/2000能轨道！在大器应根据轨道周期、地影时町、航大器地影期间的负载功率要求及无黑期间峰在负载时蓄电池绍所负担的功率、蓄电池纽的充电敖率等菌素确定其充电辙。7.3. 11蓄电池锺结构蓄电地结结构一般要求采用轻重量结构彤式以提高

34、比能量。7.3. 12蓄电池握贮存蓄电油约在规定条11：卡走存后，其寿命及性能用满足任务R要求，贮存条件自任务书规及二。地面贮存时间超过任务扫规定的时间后，一般不作为飞干了部科：使用。7.4电源撞副董备7.4. 1母线电压误差信号13 QJ 3019 98 屯；1去控制注2异同设主冗余的误差信号产生电路对太f,H电浩阵分流词11i器、蓄电池绍放电阔；1器（有的系统还有充电满1）器）在轨道运行时进行控髓。误差信号产生屯路的母线电；王采样点技7.1.1.1.12条规定。7.4.2功率渭节7.4.2. 1太陆电站阵的功率调节7. 4. 2. 1. 1谓节方式的选择电器系统的控制设备所采谓合理的母线调

35、节控棋技术，改变太阳电浩阵的V-1特性曲线或I f于点，f吏母线电ff.稳定在规定的范盟内。i用1i方式一般选择与太f,f电池拜并联或串联的PWM开关分淀i蜀节、颇序部分线性分流泪1) 跟踪最佳i：作主；调节器、稳注稳在器寺。7. 4. 2. 1. 2调节电路数设计分由调1i系统的电路数没置与太阳电池阵的电路数设计f安一一对用，并与太阳电边拜的电路抽头点.i1J主。7. 4. 2. 1. 3羁节能力一般向只各：爵太f,11电池挥全部功率对地分流的能力，每个分流电路的额定电疏容量问能远向与其对fY的太阳电地屯路的短路电琉直要求，并考虑辞额便，用。7.4.2. 1.4理节范围分在调w系统在轨道先前

36、、区主才母线的控制精度应符合7.1.1.1.2条的规定。7.4.2. 1.5过压保护功能选择合适的控制方法使母线在光照区具有过压保护功能。7.4.2. 1.6安装位置1才发热量较大的分流i犀节器一般要求安装在旱体外太阳电池翼连接架上，PWM开关分注i窍1i器可安装于黑体内散热条件较好的位置上。7.4.2.2蓄电池组放电诞节豆、j全i南节可线要求i交互蓄电池结放电隅li器，在地影期间隅古蓄电池纯的输出，f吏母线电灯、稳定在规定？在用内。对蓄电池细放电功率润节器的性能设计m满足卡列规定37. 4. 2. 2. 1确定放电诞节方式确定放电凋j）器采用升汪式还是采用费压式，这院在蓄电池结容量和串联电；

37、也数设计时绞筹确定。7.4.2.2.2放电据节器总输出电流容量根据地影期负载要求、母线电压范围，确定放电调节器的总输出电流容量。7.4.2.2.3放电谓节器路数提据放电凋节器总输出电流容量、降额使用要求、冗余设计原则等因素确定每组蓄电地所需的放屯调节器的路数。并提据总输出电流容量确定每路放电i属节电路的害最定电流。7.4.2.2.4输入电压范围报据蓄电？也细串联电池数、蓄电池组放电电！王范国确定放电调节器的输入屯压范围。14 QJ 3019 98 7.4.2.2.5输出电压范雷眼据7.1.1.1.1条所规定的母线电压范围，确定放屯羁节器输出屯If莲围如词节精度。7.4.2.2.6平均效率成电阁

38、）器的平均效率J殷f言不个于85%。对于J)J率容量在5kW以上的航大器，其攻屯词口器的平均放率一般予不小子94%。7.4.2.2. 7备错方式丰是据轨道使用要求确定采用热各份或冷备给方式。7.4.2.2.8过流过压保护每个放电凋1）器均百设计过莲、过斥；保护电路，确f果负载手！在身安全。7.4.2.2.9输出纹波输出端JI军设置输出提：摄电路，输出绞波应符合7.1.1.1.5条要求。7.4.2.2. 10输入保护输入竭应采用开关电路等控制手在前止蓄电池组短路。7.4.2.2. 11浪嚣电榄飞放电i用节器接通时，在母线上产生的选涌电流的最大斜率一般为104A忽，持续时间不人jlms c 7.4

39、.2.3充电谓节对不采片J点Pll屯；也充电控制阵进行充电控髓的系统，同设置蓄电池组充电i用j器，通过但淀手II电压变换满足蓄电池细的充电电疏手u电压要求。7.4.2.3. 1充电倍率设置提据且在夭器J)J率分配情况、最恶劣条件F蓄电池绍消耗前安时数及蓄电油组特性等因素，设言：多种充屯倍率，供蓄电油妇在轨道充电时选择。7.4.2.3.2电路数报提蓄电池结自数、兀余需求和系统设计需要等条件配置充电谓言电路数。一般同配置两个充电词节器；豆为备份。7.4.2.3.3充电遣节器额定电捷每个充电i用节器输出额定电流报据最大地影期间蓄电站组消耗的安时数、降额使用要求、轨道可充电时间、蓄电地组充电谓节器效率

40、等条件设计充电谓节器额定电流。一般来说，充电谓节器应设置多种充电电流供航天器在轨道选择。7.4.2.3.4输入电压J)J率取自母线的充电阁111i器的输入电压，由航夭器的母或电压决定c7.4.2.3.5输出电压充电调节器输出电压耳又决于蓄电池结的串联电池数。一般根据蓄电地细的串联电地数、单体电；色的充电终草和线路压降确定其最大输出电莲。7.4.2.3.6效率平均放率般用不低T80%。对输出电淀不小子5A的充电谓节器，一般肉不低于90%07.4.2.3. 7冗余能力15 QJ 3019 98 一般要求具有轨迢备份能力。7.4.2.3.8过洗保护对输入JJJ率米自母钱的充电谓节器均应设置过流保护电

41、路，确保母线和蓄电池绍的支三、。7.4.3蓄电池组管理7.4.3. 1蓄电站组过充电控锚确定蓄电地细过充电保护手段，采用第二电极、N曲线、电量计、氢镖蓄电油充电压力7；控制技术，在蓄电池组充足电时将充电割玫成涓注充电或不充屯。通过充电支时数和放电安时数的累计，利用充放屯比控制蓄电池纽充电或采样上述过充电保护控制信号，并到先设置i刻笆，三与到达控制；或i值时，己生变充电棋。一般应采取模拟量控制、m令控制Lj程序，控制多种手段豆豆J各份c氢镇蓄电；也到还专设置过温控制装室，在蓄电？也纽温度达到30控制阙值时，断开充电!.!Ji.改变充屯制。7.4.3.2蓄电站组充电倍率限蘸确定蓄电mm充电倍率胡适

42、宜及限琉充电控制方式。限；主控制方式一般可选择霞培太51=1电池充电控棋阵、供电母线串联充电调节器、强立的太rlI屯；也充电阵加并联或串联充电调节器（包捂跟踪最佳I：件点）等方法进有充电信率限制。7.4.3.3蓄电地组放电控制报据7.1.1.1.l条所确定的母线电压范自一般可选择造出影开关控制、二摄管组11如开关帮J合挺可线控制、放电调节器等控制方式。对由多吉日蓄电池在地影并联供电的电源系统，一般采用做址理器豆豆模拟量控制进行管理，在地影期间放电时均衡各组电池之间的放电深度。7.4.3.4蓄电池握在轨再谓整时高轨道长寿命航ft.器，根据蓄电池的是情况决定是否要采取在轶再谓整功能。再：润整方法j

43、棋据技术成熟程度选择单体再调整豆豆整纽耳调整。采用整细电池再调整时必须具有单体电压迫检功能，井岗根据所设计的电池细的？古玩，对其放电过程的放电率及耳调整Z的充电率进行控摇，放电率阿从大到小变化，充电率fV_)j.、小到人再变争，具体倍率由各航夭器规定。对设置数营系统的航天器，可通过放电时单体电压i旦检，棋擂颈先确定的单体屯在佳cEl3各航天器确定），谓w蓄电油组的放电速率。由指令控制与软件控制主；为各份进行控制。7.5功率和能量平衡分析7. 5. 1地球静止轨道航天器功率平衡分析7. 5. 1. 1光照亘功率平衡分析分析条件：a. 抗大器的负载功率包括热功耗）及充电功率要求、在进行轨道机动和姿

44、态调整时的负载功率要求和有影E内的短期负载功率要求。b. 太院；电池阵在寿命初、末期，不同飞行阶段、不同季节、不司的仁作点的输出功率。16 QJ 3019 98 c. 计算各种条11r的工JJ率裕度问满且总体要求。对地球同步轨道！在夭器，在一分点寿命本WJ蓄电地主H充电时太阳电池阵一鼓应留有5%10%的格度：对功率容量大的院大器，般只J5%的J)J率裕度。7. 5. 1. 2地影军功率平赛分析分析条件：a. 航大器在地影期间的常值功率要求（包括发热功耗）。b. 蓄电池主日在最大地影时间月号能提供的能量。丰民据上述条11l进行功率平衡分析，f镜蓄电池组豆豆氢镶蓄电；也绍殷电深度f王符合7.3.3

45、.4条生,;J；：】7. 5. 1. 3充电功率平衡分析条，fl: a. 轨道可充电时间：b. 国充电电量：c. 蓄电池却再充电比。分析计算结果，轨道合殷应留出的涓流充电时词。7.5.2低轨道蓝天器能量平窑分析对低轨道航大器，功率平衡分析一般以一个轨道属期或JL个轨道周摆作为能量平衡的时间单位。分析条Lha. 航夭器的常f直功率要求（光照、区、地影区）：b. 立大翠柏短期功率要求和时间（光照伊：、地影IX): c. 蓄电池吉日在最人地影时间的放屯能量：d. 蓄电地划在峰f直功率期！BJ的放电能量：e. 轨远属期：f. 太阳电；邮车在寿命初、末靡，不同飞行阶段、不同季节的输出功率。g. 轨道可充

46、电时间：h. 可充电电量：I. 充电i局在器及放电隅节器效率：j. 线路热J)J耗c分析计算结束，渴流充电时间由各个型号具体蜒定：充电时，太阳电油阵一般应留有一定功率福度：锚镶蓄电池组或氢镶蓄电油组放屯深度应根据不同皖大器蓄电池组的锚环次数反iiJHIJIJ水平确定，一般应符合7.3.3.4条要求。7.5.3多条母线的功率均衡对设置两条母线以上的电源系统，各条母线负载功率应尽量均衡，对一条母线的负荷其功率裕度向与7.5.1.1条所规定的功率福度基本相适应。8计算17 QJ 3019 98 8. 1末阳电池障草面积太阳电；也阵总面和按式l计算。A主.( 1 ) Po 式中：P一一布i天器功率要求

47、（色括负载功率、充电功率及热功耗和余量） W; A 太1311屯地挥总面积，m2;p（厂一寿命末期ElJi.负载最大、光照条11最差的条件卡单位面积输出功率，W/m2o对于展开式太rli电池拜，按式2计算Poe乓S凡尺乌尺尺（1-（t - 10 ). (2) 式中：S十一太阳有敖光强，W/m2:一一太1311电池单体平均转换效率：F一一结合：（j!lj己民子：F一一一太1)11屯；也非主和测量误差：；一隔离J极营、供电线路损耗西子：F一一一轨道粒子损失离子：Fu 轨道紫外及激流星损失因子：只太r11电池扳布片利用系数：F 功率温度系数，11c:t 顶住轨道太131i电池薛作混过，；to 太阳4

48、土地玩准测试条件F混度，。太翔在妓光强Sr主式3计算：S = S0R1R2R3 cos. (3) .rt中：So太阳常数，1353W/m2;R1 太131忖i己斜H在太阳电池辞时的修正系数：R1一一太阳光强季节建变化因子；R3一一地球反照先对太13El电池阵丰富出功率的增益因子：。一一太pf=!光与太13S电池板法线的夹角，（。）。对于自挠式太阳电？也辞，按式4计算Poo乌S17凡乓凡瓦FuFg F, ( l - F, (t - t 0）乓.(4) 式：ii：凡一一光学修正因子：Fr 太r51! L炮阵投影面积冈子。上述计算公式中的各个计算民子，可提据不同轨i重性盾、寿命tJJ、末船的不同功率平衡虫、进fr取舍和取谊。18 QJ 3019 98 8.2太阳电池障输出1-V特性曲线太1)1i屯？也阵输出1-V特性曲线接式5,6、7式进行计算。，、J飞11iijU一仙DI X FC fiii飞，王一II 飞（乎一个中一子）叫l引叫：）式中：f太阳电地阵输出电