CN111025175A - 一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法。包括(1)地面测试设备联调,包括地面电缆的导通绝缘、测控接口单元自检、分阵及地面集中供电通路检查、充放电通路检查;(2)自动化测试初始化,对各设备的初始化操作;(3)各设备间静态接口检查,包括地面和星上设备的接口检查;(4)连接测试电缆,包括星地电缆以及星上设备间的测试电缆;(5)采用自动化测试序列进行自动化测试的方式进行联试功能检查,并实时判读数据,最终将测试结果导出。本发明采用自动化测试的手段,与传统的测试方法相比,极大的缩短了测试时间,测试项目完善,测试流程清晰、可操作性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,适用于采用太阳翼作为发电装置、蓄电池组作为储能装置,并以电源控制器为核心产生100V全调节母线的卫星一次电源子系统电性能验证领域。
背景技术
通信卫星一次电源子系统由太阳电池阵、电源控制器(以下简称PCU)、蓄电池组、蓄电池组连接继电器盒(以下简称BCRB)、蓄电池组接口管理单元(锂离子蓄电池组适用,以下简称BIMU)、母线过压保护部件等组成。
太阳电池阵-蓄电池组的电源系统拓扑结构采用全调节的母线,确保在轨寿命期间各种工况下,母线电压保持稳定。电源控制器通过对分流调节器、充电控制器和放电控制器的控制实现三域调节功能,形成稳定单一电源母线。
目前高轨通信卫星大功率电源系统构成比较复杂,分系统内各单机接口不统一,同一种单机甚至有多家生产单位,分系统层面的接口设计不能完全验证系统性能。因此提出了验证一次电源子系统内各单机之间电接口的正确性和匹配性、以及考核该种配置的电源系统稳定母线的能力的需求。
发明内容
本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提出了一种一次电源子系统联试测试方法,该方法采用自动化测试的手段,与传统的测试方法相比,极大的缩短了测试时间,测试项目完善,测试流程清晰、可操作性强。
本发明的技术解决方案是:
一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,步骤如下:
(1)地面测试设备联调,包括地面电缆的导通绝缘、测控接口单元自检、分阵及地面集中供电通路检查、充放电通路检查;
(2)自动化测试初始化,对各设备的初始化操作;
(3)各设备间静态接口检查,包括地面和星上设备的接口检查;
(4)连接测试电缆,包括星地电缆以及星上设备间的测试电缆;
(5)采用自动化测试序列进行自动化测试的方式进行联试功能检查,并实时判读数据,最终将测试结果导出。
进一步的,静态接口检查包括:功率通路接口检查、过压保护负载接口检查、蓄电池功率通路接口检查、分阵供电接口检查、PCU接口检查、BCRB接口检查、BIMU接口检查以及蓄电池组接口检查。
进一步的,所述功率通路接口检查,具体为:
在地面集中供电电源上连接好集中供电电缆,电缆和PCU之间串转接盒,电缆端和设备端均测量正负之间静态阻抗,地面设备端测量供电电压波形;
所述过压保护负载接口检查,具体为:在PCU和过压保护负载电缆之间直接串接转接盒,测量电缆端过压保护阻值;
所述蓄电池功率通路接口检查,具体为:PCU端连接好PCU和BCRB以及蓄电池组的功率电缆,电池组和蓄电池组连接继电器盒端断开,在电池组和蓄电池组连接继电器盒测量,分别测量南北电池正负之间的静态阻抗;
所述分阵供电接口检查,具体为:在PCU南北分阵供电接口的电缆之间串联转接盒,设备端测量正负之间、正对地和负对地的静态阻值,电缆端测量分阵模拟器的绝缘阻值;
所述PCU接口检查,具体为:连接好PCU地面测控电缆,在PCU和遥测遥控电缆直接串接转接盒,测量离散指令、模拟量以及ML接口的静态阻值,针对DS接口测量DS遥测接口的码同步、路脉冲、DS复位数据,通过示波器进行测量;
所述BCRB接口检查,具体为:在BCRB功率通路两端的设备端和电缆之间串接转接盒,转接盒上待测试点均处于断开状态,测量BCRB功率输入和输出端之间绝缘阻值,此时确保BCRB处于断开的状态;连接好地面测控电缆,分别测量遥控指令和有线指令接口的静态阻抗;
所述BIMU接口检查,具体为:连接好地面测控电缆,在BIMU供电电缆的设备间串联转接盒,测量设备端正负之间静态接口阻值,电缆端测量设备的供电电压;在指令电缆和设备间串接转接盒,设备端测量指令输入阻抗;测量PCU过压保护接口的接插件设备端测量过压保护阻值;在南北电池单体采集接口接插件测量电池采样正负之间的绝缘阻值;
所述蓄电池组接口检查,包括均衡电阻接口检查和单体电压接口检查;均衡电阻的开关位于BIMU内部,均衡电阻的阻值测量正端为BIMU相应单体均衡正,负端为该节单体采样正;在BIMU设备和采样电缆之间串接转接盒,设备端测量南北单体采样电压。
进一步的,所述转接盒为在设备和电缆间或者电缆和电缆之间串接的开关通断设备,用于在转接盒处引出测量点。
进一步的,联试功能检查包括:BCRB指令功能检查、集中供电功能检查、分阵供电功能检查、PCU指令功能检查、分流调节器健康检查、放电调节模块健康检查、充电调节模块健康检查、母线过压保护功能测试、分流调节器功能测试、充电调节模块功能测试、放电调节模块功能及冗余测试、进出影功能测试、BIMU电压测量功能测试、BIMU均衡指令功能测试、BIMU均衡功能测试以及蓄电池组充放电功能测试。
进一步的,所述BCRB指令功能检查,具体为:在BCRB地面+5V、28V供电输出使能的情况下,分别发送有线和遥控通断指令,读取遥测值,判读遥测结果的正确性;
所述集中供电功能检查,具体为:设置打开地面集中供电电源控制开关,确认分阵供电电源开关断开、负载置零;设置集中供电电压、电流并逐渐增大至50V,1A,打开TMTC模块并测试集中供电下PCU各模块加断电的状态,验证集中供电功能检查是否正常;
所述分阵供电功能检查,具体为:PCU TMTC加电,BCR和BDR断开,空载情况下,分别调用分阵95V和100V供电曲线,测量母线电压和电流,测试结果正常后分阵清零;
所述PCU指令功能检查,具体为:集中供电情况下,分别测量PCU TMTC模块、BCR模块、BDR模块主备份加断电状态,以及BCR充电模式设置、充电电流设置、过温保护禁止允许指令,查看地面遥测状态;
所述分流调节器健康检查,具体为:逐级测试每级分流调节器的能力,母线电压50V时开TMTC模块,根据负载情况设定太阳模拟器分阵供电曲线,测量每级分流调节器的稳压和分流能力;
所述放电调节模块健康检查,具体为:集中供电情况下,PCU TMTC模块加电,设置所有BCR、BDR关断,接通BCRB,逐个打开南北BDR模块,查看母线状态,验证BDR模块放电调节稳定母线的能力;
所述充电调节模块健康检查,具体为:在BCR主备份情况下,分别设置充电电流值查看遥测回采值,同时设置BCR不同充电模式;
所述母线过压保护功能测试,具体为:集中供电情况下,初始状态设置后,以0.5V步长,107V为初始值逐渐增大母线电压,直至母线过压保护,分别发送母线过压保护A复位和B复位,查看过压保护标志位的状态;
所述分流调节器功能测试,具体为:初始状态设置后,设置相应的分阵供电的负载电流,使PCU工作在分流调节状态,测量母线纹波;
所述充电调节模块功能测试,具体为:初始状态设置后,设置相应的分阵供电的负载电流,使PCU工作在给蓄电池组充电状态,设置不同的充电电流和充电模式,分别测量母线纹波;
所述放电调节模块功能及冗余测试,具体为:集中95V加电,打开BCRB,设置相应的负载电流,打开BDR模块查看母线稳定能力,记录母线纹波;同时逐次关掉一对南北BDR后查看所有BDR模块的均流情况,测试BDR冗余功能。
进一步的,所述进出影功能测试,具体为:
步骤1:初始状态设置,设置集中95V,5A供电,TMTC加电,BCRB加电,所有BDR模块加电;
步骤2:出地影工况模拟,设置相应的负载和分阵曲线,使PCU依次工作在BDR域、联合供电状态、BCR域和S3R域,模拟卫星出地影的工况;
步骤3:进地影工况模拟,负载不变情况下降低分阵模拟器输出直至分阵模拟器输出为零,模拟卫星进地影的工况。
进一步的,所述BIMU电压测量功能测试,具体为:
步骤1:由BIMU的上位机设置主机或者备机当班;
步骤2:发送BIMU主份或者备份APS加电指令,查看BIMU采集的单体、组合、整组电压的数据,记录完毕后关掉APS电源。
进一步的,所述BIMU均衡指令功能测试,具体为:
步骤1:由BIMU的上位机设置主机或者备机当班;
步骤2:发送南北BIMU的APS主份或者备份加电,逐个打开南北蓄电池组主份或者备份的均衡开关,然后逐个关断,不能全部打开后全部关断,查看均衡开关状态,最后关断主份或者备份的APS;
所述BIMU均衡功能测试,具体为
步骤1:由BIMU的上位机设置主机或者备机当班;
步骤2:进行BIMU均衡指令功能测试,确保均衡指令功能执行正确;
步骤3:打开南北BIMU的APS电源,记录南北电池的初始单体电压,然后将南北电池的主份或者备份的均衡开关打开,待全部单体电压下降2个分层值以上,记录单体电压值,关断均衡开关,关闭南北电池组的主份、或者备份APS电源。
进一步的,所述蓄电池组充放电功能测试,仅采用地面充放电设备对蓄电池组实行充放电,具体为:
步骤1:设置初始状态,设置集中供电电源,关断所有BCR、BDR,接通BCRB,设置BIMU当班机,打开相应当班机APS电源,记录南北蓄电池组的初始单体、组合、整组电压值;
步骤2:打开南北地面充放电开关,设置充电电源电压电流值或者放电负载电流值,使能南北充放电电源输出,记录初始充放电时刻;
步骤3:根据需要充放电容量,计算充放电时间,结束后记录电池最终状态;最后恢复系统状态。
本发明与现有技术相比的有益效果是:
(1)本发明提出的测试方法可以准确验证一次电源子系统各设备间的匹配性和兼容性,验证电源系统接口设计的合理性;
(2)本发明提出的测试方法可以有效评测电源控制器三域调节稳定母线的能力,地面模拟在轨卫星进出影的工况,验证电源系统功率设计的合理性
(3)本发明提出的测试方法为自动测试,针对每个测试项目编写了自动化测试序列,流程具体细节清晰,可操作性强,测试系统搭建完备后基本实现一键式操作,较传统的单步操作,极大地缩短了测试时间,提升了测试效率。
附图说明
图1是为本发明自动化联试流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
一次电源联试验证系统由地面硬件设备、地面配套程序及地面连接电缆组成,其主要功能是完成电源系统集中供电和分阵供电控制,母线电压及蓄电池组电压采集与显示,蓄电池地面充放电控制、BCRB控制、状态测量与显示,BIMU控制与状态采集、CSB/1553B总线通信、PCU ML/DS通信等。
一次电源联试验证系统地面硬件设备包括集中供电设备、蓄电池充放电设备、分阵供电设备、主阵配电器、母线功率负载、测控接口单元、蓄电池模拟器、测试计算机及地面连接电缆。太阳翼及母线过压保护部件不参加一次电源子系统联试,分别用地面分阵供电电源及模拟电阻替代。
联试过程中,通过地面太阳方阵模拟器模拟卫星太阳分阵供电;通过地面直流电源和远端采样直接对母线进行供电;通过地面直流电源和电子负载对星上蓄电池组进行充放电控制;通过电子负载模拟一次母线功率负载;通过母线过压保护装置模拟PCU母线过压保护负载;通过地面测控接口单元模拟DFH-4PCU ML/DS接口、1553B总线/CSB总线接口、离散指令发送及模拟量遥测采集。
一次电源子系统联试项目包括静态接口检查和联试功能检查。
静态接口检查一般包括:
功率通路接口检查、过压保护负载接口检查、蓄电池功率通路接口检查、分阵供电接口检查、PCU接口检查、BCRB接口检查、BIMU接口检查以及蓄电池组接口检查。
联试功能检查一般包括:
BCRB指令功能检查、集中供电功能检查、分阵供电功能检查、PCU指令功能检查、分流调节器健康检查、放电调节模块健康检查、充电调节模块健康检查、母线过压保护功能测试、分流调节器功能测试、充电调节模块功能测试、放电调节模块功能及冗余测试、进出影功能测试、BIMU电压测量功能测试、BIMU均衡指令功能测试、BIMU均衡功能测试以及蓄电池组充放电功能测试。
联试的静态检查采用传统的手动测试,功能检查采用自动化测试完成。
如图1所示,本发明提出的高轨通信卫星一次电源子系统的自动化联试方法包括以下步骤:
步骤1:地面测试设备联调,包括地面电缆的导通绝缘,测控接口单元自检,分阵及地面集中供电通路检查,充放电通路检查;
步骤2:自动化测试初始化,包括测试程序与地面及星上设备的连接,以及各设备的初始化操作;
步骤3:联试系统各设备间静态接口检查,包括地面和星上设备的接口检查;
步骤4:连接测试电缆,包括星地电缆以及星上设备间的测试电缆;
步骤5:联试功能检查,主要采用自动化测试的手段。包括各单机的健康检查、功能测试以及进出影功能测试等,采用自动化测试序列可以单步测试或一键式自动测试,并实时判读数据,支持测试序列的导入以及测试结果的导出。
静态接口测试的详细测试方法如下:
(1)功率通路接口检查
在地面集中供电电源上连接好集中供电电缆,电缆和PCU之间串转接盒,电缆端和设备端均测量正负之间静态阻抗,地面设备端测量供电电压波形;
(2)过压保护负载接口检查
在PCU和过压保护负载电缆直接串接转接盒,测量电缆端过压保护阻值;
(3)蓄电池功率通路接口检查
PCU端连接好PCU和BCRB以及蓄电池组的功率电缆,电池组和蓄电池组连接继电器盒端断开,因为PCU端为M4端子不方便测量,所以在电池组和蓄电池组连接继电器盒测量,分别测量南北电池正负之间的静态阻抗;
(4)分阵供电接口检查
在PCU南北分阵供电接口的电缆之间串联转接盒,设备端测量正负之间、正对地和负对地的静态阻值,电缆端测量分阵模拟器的绝缘阻值;
(5)PCU接口检查
连接好PCU地面测控电缆,在PCU和遥测遥控电缆直接串接转接盒,测量离散指令、模拟量以及ML接口的静态阻值,另外针对DS接口还要测量DS遥测接口的码同步、路脉冲、DS复位数据等进行示波器测量;
(6)BCRB接口检查
在BCRB功率通路两端的设备端和电缆之间串接转接盒,转接盒上待测试点均处于断开状态,测量BCRB功率输入和输出端之间绝缘阻值(此时确保BCRB处于断开的状态);连接好地面测控电缆,分别测量遥控指令和有线指令接口的静态阻抗;
(7)BIMU接口检查
连接好地面测控电缆,在BIMU供电电缆的设备间串联转接盒,测量设备端正负之间静态接口阻值,电缆端测量设备的供电电压;在指令电缆和设备间串接转接盒,设备端测量指令输入阻抗;测量PCU过压保护接口的接插件设备端测量过压保护阻值;在南北电池单体采集接口接插件(设备端)测量电池采样正负之间的绝缘阻值;
(8)蓄电池组接口检查
蓄电池组接口检查包括均衡电阻接口检查和单体电压接口检查。均衡电阻的开关位于BIMU内部,因此均衡电阻的阻值测量正端为BIMU相应单体均衡正,负端为该节单体采样正;在BIMU设备和采样电缆之间串接转接盒,设备端测量南北单体采样电压;
上述测试中提到的转接盒是一种在设备和电缆间或者电缆和电缆之间串接的开关通断设备,用于在转接盒处引出测量点。
自动化联试具体包括如下内容:
(1)BCRB指令功能检查
在BCRB地面+5V、28V供电输出使能的情况下,分别发送有线和遥控通断指令,地面软件读取遥测值,判读遥测结果的正确性;
(2)集中供电功能检查
设置打开地面集中供电电源控制开关,确认分阵供电电源开关断开、负载置零。设置集中供电电压、电流并逐渐增大至50V,1A,打开TMTC模块并测试集中供电下PCU各模块加断电的状态,验证集中供电功能检查是否正常;
(3)分阵供电功能检查
PCU TMTC加电,BCR和BDR断开,空载情况下,分别调用分阵95V和100V供电曲线,测量母线电压和电流,测试结果正常后分阵清零;
(4)PCU指令功能检查
集中供电情况下,分别测量PCU TMTC模块、BCR模块、BDR模块主备份加断电状态,以及BCR充电模式设置、充电电流设置、过温保护禁止允许指令等,查看地面软件遥测状态;
(5)分流调节器健康检查
逐级测试每级分流调节器的能力,母线电压50V时开TMTC模块,根据负载情况设定合理的太阳模拟器分阵供电曲线,测量每级分流调节器的稳压和分流能力;
(6)放电调节模块健康检查
集中供电情况下,PCU TMTC模块加电,设置所有BCR、BDR关断,接通BCRB,逐个打开南北BDR模块,查看母线状态,验证BDR模块放电调节稳定母线的能力;
(7)充电调节模块健康检查
在BCR主备份情况下,分别设置充电电流值查看遥测回采值,同时设置BCR不同充电模式;
(8)母线过压保护功能测试
集中供电情况下,初始状态设置后,以0.5V步长,107V为初始值逐渐增大母线电压,直至母线过压保护,分别发送母线过压保护A复位和B复位,查看过压保护标志位的状态;
(9)分流调节器功能测试
初始状态设置后,设置相应的分阵供电的负载电流,使PCU工作在分流调节状态,测量母线纹波;
(10)充电调节模块功能测试
初始状态设置后,设置相应的分阵供电的负载电流,使PCU工作在给蓄电池组充电状态,设置不同的充电电流和充电模式,分别测量母线纹波;
(11)放电调节模块功能及冗余测试
集中95V加电,打开BCRB,设置相应的负载电流,打开BDR模块查看母线稳定能力,记录母线纹波;同时逐次关掉一对南北BDR后查看所有BDR模块的均流情况,测试BDR冗余功能;
(12)进出影功能测试
步骤1:初始状态设置,设置集中95V,5A供电,TMTC加电,BCRB加电,所有BDR模块加电;
步骤2:出地影工况模拟,设置相应的负载和分阵曲线,使PCU依次工作在BDR域、联合供电状态、BCR域和S3R域,模拟卫星出地影的工况;
步骤3:进地影工况模拟,负载不变情况下降低分阵模拟器输出直至分阵模拟器输出为零,模拟卫星进地影的工况。
注意:进出影过程中应严格监测母线纹波的变化,判断的方法是重点监测跨域过程的母线纹波,因为母线纹波最大值一般都出现在跨域过程。
(13)BIMU电压测量功能测试
步骤1:首先由BIMU的上位机设置主机或者备机当班,这个步骤非常重要,如果当班机设置和主备机开机情况不匹配,将无法实现采集和均衡的通信;
步骤2:发送BIMU主份或者备份APS加电指令,然后查看BIMU采集的单体、组合、整组电压的数据,记录完毕后关掉APS电源;
(14)BIMU均衡指令功能测试
步骤1:首先由BIMU的上位机设置主机或者备机当班;
步骤2:发送南北BIMU的APS主份或者备份加电,必须逐个打开南北蓄电池组主份或者备份的均衡开关,然后逐个关断。切忌不能全部打开后全部关断,否则无法准确判断指令执行的正确性和遥测的准确性,查看均衡开关状态,最后关断主份或者备份的APS。
(15)BIMU均衡功能测试
步骤1:首先由BIMU的上位机设置主机或者备机当班;
步骤2:执行此功能测试前,首先应执行BIMU均衡指令功能测试,确保均衡指令功能执行正确后,才能进行BIMU均衡功能测试。
步骤3:打开南北BIMU的APS电源,记录南北电池的初始单体电压,然后将南北电池的主份或者备份的均衡开关打开,待全部单体电压下降2个分层值以上,之所以定2个分层值,是考虑遥测参数可能出现一个源码值的跳变,记录单体电压值,关断均衡开关,关闭南北电池组的主份、或者备份APS电源。
(16)蓄电池组充放电功能测试
此处蓄电池组地面充放电功能仅是采用地面充放电设备对蓄电池组实行充放电。
步骤1:首先设置初始状态,设置集中供电电源,关断所有BCR、BDR,接通BCRB,设置BIMU当班机,打开相应当班机APS电源,记录南北蓄电池组的初始单体、组合、整组电压值;
步骤2:打开南北地面充放电开关,设置充电电源电压电流值或者放电负载电流值,使能南北充放电电源输出,记录初始充放电时刻;
步骤3:根据需要充放电容量,计算充放电时间,结束后记录电池最终状态。最后恢复系统状态。此步骤应重点防止蓄电池组的过充和过放,避免安全问题。
本发明采用自动化测试的手段,与传统的测试方法相比,极大的缩短了测试时间,测试项目完善,测试流程清晰、可操作性强。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域的公知技术。
Claims (10)
1.一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,其特征在于步骤如下:
(1)地面测试设备联调,包括地面电缆的导通绝缘、测控接口单元自检、分阵及地面集中供电通路检查、充放电通路检查;
(2)自动化测试初始化,对各设备的初始化操作;
(3)各设备间静态接口检查,包括地面和星上设备的接口检查;
(4)连接测试电缆,包括星地电缆以及星上设备间的测试电缆;
(5)采用自动化测试序列进行自动化测试的方式进行联试功能检查,并实时判读数据,最终将测试结果导出。
2.根据权利要求1所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,其特征在于:静态接口检查包括:功率通路接口检查、过压保护负载接口检查、蓄电池功率通路接口检查、分阵供电接口检查、PCU接口检查、BCRB接口检查、BIMU接口检查以及蓄电池组接口检查。
3.根据权利要求2所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,其特征在于:所述功率通路接口检查,具体为:
在地面集中供电电源上连接好集中供电电缆,电缆和PCU之间串转接盒,电缆端和设备端均测量正负之间静态阻抗,地面设备端测量供电电压波形;
所述过压保护负载接口检查,具体为:在PCU和过压保护负载电缆之间直接串接转接盒,测量电缆端过压保护阻值;
所述蓄电池功率通路接口检查,具体为:PCU端连接好PCU和BCRB以及蓄电池组的功率电缆,电池组和蓄电池组连接继电器盒端断开,在电池组和蓄电池组连接继电器盒测量,分别测量南北电池正负之间的静态阻抗;
所述分阵供电接口检查,具体为:在PCU南北分阵供电接口的电缆之间串联转接盒,设备端测量正负之间、正对地和负对地的静态阻值,电缆端测量分阵模拟器的绝缘阻值;
所述PCU接口检查,具体为:连接好PCU地面测控电缆,在PCU和遥测遥控电缆直接串接转接盒,测量离散指令、模拟量以及ML接口的静态阻值,针对DS接口测量DS遥测接口的码同步、路脉冲、DS复位数据,通过示波器进行测量;
所述BCRB接口检查,具体为:在BCRB功率通路两端的设备端和电缆之间串接转接盒,转接盒上待测试点均处于断开状态,测量BCRB功率输入和输出端之间绝缘阻值,此时确保BCRB处于断开的状态;连接好地面测控电缆,分别测量遥控指令和有线指令接口的静态阻抗;
所述BIMU接口检查,具体为:连接好地面测控电缆,在BIMU供电电缆的设备间串联转接盒,测量设备端正负之间静态接口阻值,电缆端测量设备的供电电压;在指令电缆和设备间串接转接盒,设备端测量指令输入阻抗;测量PCU过压保护接口的接插件设备端测量过压保护阻值;在南北电池单体采集接口接插件测量电池采样正负之间的绝缘阻值;
所述蓄电池组接口检查,包括均衡电阻接口检查和单体电压接口检查;均衡电阻的开关位于BIMU内部,均衡电阻的阻值测量正端为BIMU相应单体均衡正,负端为该节单体采样正;在BIMU设备和采样电缆之间串接转接盒,设备端测量南北单体采样电压。
4.根据权利要求3所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,其特征在于:所述转接盒为在设备和电缆间或者电缆和电缆之间串接的开关通断设备,用于在转接盒处引出测量点。
5.根据权利要求1所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,其特征在于:联试功能检查包括:BCRB指令功能检查、集中供电功能检查、分阵供电功能检查、PCU指令功能检查、分流调节器健康检查、放电调节模块健康检查、充电调节模块健康检查、母线过压保护功能测试、分流调节器功能测试、充电调节模块功能测试、放电调节模块功能及冗余测试、进出影功能测试、BIMU电压测量功能测试、BIMU均衡指令功能测试、BIMU均衡功能测试以及蓄电池组充放电功能测试。
6.根据权利要求5所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,其特征在于:所述BCRB指令功能检查,具体为:在BCRB地面+5V、28V供电输出使能的情况下,分别发送有线和遥控通断指令,读取遥测值,判读遥测结果的正确性;
所述集中供电功能检查,具体为:设置打开地面集中供电电源控制开关,确认分阵供电电源开关断开、负载置零;设置集中供电电压、电流并逐渐增大至50V,1A,打开TMTC模块并测试集中供电下PCU各模块加断电的状态,验证集中供电功能检查是否正常;
所述分阵供电功能检查,具体为:PCU TMTC加电,BCR和BDR断开,空载情况下,分别调用分阵95V和100V供电曲线,测量母线电压和电流,测试结果正常后分阵清零;
所述PCU指令功能检查,具体为:集中供电情况下,分别测量PCU TMTC模块、BCR模块、BDR模块主备份加断电状态,以及BCR充电模式设置、充电电流设置、过温保护禁止允许指令,查看地面遥测状态;
所述分流调节器健康检查,具体为:逐级测试每级分流调节器的能力,母线电压50V时开TMTC模块,根据负载情况设定太阳模拟器分阵供电曲线,测量每级分流调节器的稳压和分流能力;
所述放电调节模块健康检查,具体为:集中供电情况下,PCU TMTC模块加电,设置所有BCR、BDR关断,接通BCRB,逐个打开南北BDR模块,查看母线状态,验证BDR模块放电调节稳定母线的能力;
所述充电调节模块健康检查,具体为:在BCR主备份情况下,分别设置充电电流值查看遥测回采值,同时设置BCR不同充电模式;
所述母线过压保护功能测试,具体为:集中供电情况下,初始状态设置后,以0.5V步长,107V为初始值逐渐增大母线电压,直至母线过压保护,分别发送母线过压保护A复位和B复位,查看过压保护标志位的状态;
所述分流调节器功能测试,具体为:初始状态设置后,设置相应的分阵供电的负载电流,使PCU工作在分流调节状态,测量母线纹波;
所述充电调节模块功能测试,具体为:初始状态设置后,设置相应的分阵供电的负载电流,使PCU工作在给蓄电池组充电状态,设置不同的充电电流和充电模式,分别测量母线纹波;
所述放电调节模块功能及冗余测试,具体为:集中95V加电,打开BCRB,设置相应的负载电流,打开BDR模块查看母线稳定能力,记录母线纹波;同时逐次关掉一对南北BDR后查看所有BDR模块的均流情况,测试BDR冗余功能。
7.根据权利要求5所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,其特征在于:所述进出影功能测试,具体为:
步骤1:初始状态设置,设置集中95V,5A供电,TMTC加电,BCRB加电,所有BDR模块加电;
步骤2:出地影工况模拟,设置相应的负载和分阵曲线,使PCU依次工作在BDR域、联合供电状态、BCR域和S3R域,模拟卫星出地影的工况;
步骤3:进地影工况模拟,负载不变情况下降低分阵模拟器输出直至分阵模拟器输出为零,模拟卫星进地影的工况。
8.根据权利要求5所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,其特征在于:所述BIMU电压测量功能测试,具体为:
步骤1:由BIMU的上位机设置主机或者备机当班;
步骤2:发送BIMU主份或者备份APS加电指令,查看BIMU采集的单体、组合、整组电压的数据,记录完毕后关掉APS电源。
9.根据权利要求5所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,其特征在于:所述BIMU均衡指令功能测试,具体为:
步骤1:由BIMU的上位机设置主机或者备机当班;
步骤2:发送南北BIMU的APS主份或者备份加电,逐个打开南北蓄电池组主份或者备份的均衡开关,然后逐个关断,不能全部打开后全部关断,查看均衡开关状态,最后关断主份或者备份的APS;
所述BIMU均衡功能测试,具体为
步骤1:由BIMU的上位机设置主机或者备机当班;
步骤2:进行BIMU均衡指令功能测试,确保均衡指令功能执行正确;
步骤3:打开南北BIMU的APS电源,记录南北电池的初始单体电压,然后将南北电池的主份或者备份的均衡开关打开,待全部单体电压下降2个分层值以上,记录单体电压值,关断均衡开关,关闭南北电池组的主份、或者备份APS电源。
10.根据权利要求5所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法,其特征在于:所述蓄电池组充放电功能测试,仅采用地面充放电设备对蓄电池组实行充放电,具体为:
步骤1:设置初始状态,设置集中供电电源,关断所有BCR、BDR,接通BCRB,设置BIMU当班机,打开相应当班机APS电源,记录南北蓄电池组的初始单体、组合、整组电压值;
步骤2:打开南北地面充放电开关,设置充电电源电压电流值或者放电负载电流值,使能南北充放电电源输出,记录初始充放电时刻;
步骤3:根据需要充放电容量,计算充放电时间,结束后记录电池最终状态;最后恢复系统状态。
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