CN113589792B - 一种卫星电源通用自动化测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星电源通用自动化测试系统，建立了三个标准化、通用化测试机柜，对机柜的规格、配电、布局、通信、接口等都进行了明确规定，进而结合数据库服务器通过组合构成多个标准化、通用化测试工位，测试机柜包含：负载与控制机柜，由电子负载、数据采集设备、指令遥测设备、带三种通信总线的PXI工控机构成；太阳阵模拟机柜，由8台太阳电池模拟器构成；蓄电池模拟机柜，由6台蓄电池单体模拟器和2组源载构成，可以模拟24路单体蓄电池特性和2组蓄电池组特性。其优点是：该系统实现了各类型功率机制、通信总线机制的被测卫星电源的测试，其结合了不同卫星电源的测试特点，优化了卫星电源的测试验证工作，提高了测试的标准化与通用化。

Description

一种卫星电源通用自动化测试系统

技术领域

本发明涉及卫星电源控制单机产品测试领域，具体涉及一种卫星电源通用自动化测试系统。

背景技术

卫星电源系统作为卫星能源供配电核心系统，为整星在轨飞行提供持续稳定优质的能源。卫星电源控制单机产品通过分流调节光照期太阳电池能源，同时对蓄电池进行充电控制，在地影期，通过放电调节蓄电池输出功率，具有输入过流、输出限流、输出限压等保护功能，是实现能源稳定优质的关键单机产品。

为了充分验证卫星电源控制单机产品的分流功能、充电功能、放电功能、保护功能、遥控功能、遥测功能、有线指令功能等产品电性能，通常地面测试过程中，需要采用太阳模拟设备、蓄电池模拟设备、负载模拟设备、数管模拟设备等搭建测试平台对卫星电源控制单机产品进行测试验证。由于不同型号的卫星电源控制单机产品有不同的功率等级、不同的总线传输体制、不同的遥控指令形式和数量、不同的遥测信号数量等差异性，通常会对不同卫星电源控制单机产品搭建具有针对性的测试平台，其中指令发送设备均为非标定制产品，不具有通用性，由此导致测试设备被不同型号卫星电源控制单机产品占用，测试设备利用率、周转率不高。为了提高设备使用效率，一个型号电源控制单机产品测试完成后，需对搭建完成的测试平台进行拆解，然后再组合用于另一个型号卫星电源控制单机产品进行测试，整个过程费时费力存在搬运安全、测试线接错等风险。同时过多的人工介入的手动操作测试，测试效率低下的同时，存在误操作的风险。为适应不同卫星电源控制单机产品的功能测试要求，需进行不同卫星电源控制单机产品标准化、通用化、自动化的测试设计研究工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卫星电源通用自动化测试系统，该系统将控制与负载模块、太阳阵模拟模块、蓄电池模拟模块和数据服务器等相结合，实现了对于各类型被测卫星电源的测试，该系统解决了现有不同电源系统的卫星电源具有不同功率等级、不同分流路数、不同充电路数、不同的放电路数、不同总线体制、不同遥控指令数量、不同遥测信号数量等的功能测试问题，有利于卫星电源系统功能测试的去型号化要求，可以提高测试效率、测试安全性和通用化的要求，并提高测试设备的利用率，缩短卫星电源控制产品的研制周期。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种卫星电源通用自动化测试系统，包含若干个模块，每个测试模块包含若干个测试工位，所述测试模块包含：

控制与负载模块，与被测试卫星电源连接；

若干个太阳阵模拟模块，其分别与被测卫星电源和所述控制与负载模块连接，所述太阳阵模拟模块用于模拟在轨太阳电池阵的供电特性；

若干个蓄电池模拟模块，其分别与被测卫星电源和所述控制与负载模块连接，所述蓄电池模拟模块用于模拟若干路蓄电池单体和蓄电池组特性；

所述控制与负载模块将控制信号输入所述太阳阵模拟模块和/或所述蓄电池模拟模块以测试被测卫星电源，并实时采集监控被测卫星电源的数据以便调整控制信号。

可选的，还包含：

数据服务器，其与各个测试模块的控制与负载模块连接，所述数据服务器用于对测试过程中产生的数据进行记录存储。

可选的，所述太阳阵模拟模块包含：

若干台太阳模拟器，用于模拟在轨太阳电池阵的供电特性；

第一交换机，分别与所述控制与负载模块和所述太阳模拟器连接，所述第一交换机用于所述太阳模拟器和所述控制与负载模块的数据信号交互。

可选的，所述太阳阵模拟模块包含8台太阳模拟器，每台太阳模拟器有两路功率输出，各台太阳模拟器可并联使用，以模拟8路10A在轨太阳电池阵或16路5A在轨太阳电池阵供电特性，所述控制与负载模块将远程控制信号通过所述第一交换机送至各台太阳模拟器，所述太阳模拟器接收控制信号并向被测试卫星电源输送太阳阵模拟能源。

可选的，所述蓄电池模拟模块包含：

若干对稳压源和电子负载，成对稳压源和电子负载用于模拟蓄电池组；

若干台蓄电池单体模拟器，所述蓄电池单体模拟器用于模拟若干个蓄电池单体；

第二交换机，分别与控制与负载模块和稳压源、电子负载、蓄电池单体模拟器连接，所述第二交换机用于控制与负载模块和蓄电池模拟模块内各部件的数据信号交互。

可选的，所述蓄电池模拟模块包含两对稳压源和电子负载，以模拟一组或两组蓄电池组的充电和放电；

所述蓄电池模拟模块包含6台蓄电池单体模拟器，每台蓄电池单体模拟器具有四路高精度源输出，以模拟4个蓄电池单体；

所述控制与负载模块将远程控制信号通过所述第二交换机传送至所述稳压源和电子负载或蓄电池单体模拟器，以向被测试卫星电源输送蓄电池模拟能源。

可选的，所述控制与负载模块包含：

第三交换机，分别与所述太阳阵模拟模块、所述蓄电池模拟模块和数据库服务器连接，以实现所述控制与负载模块的对外信息交互；

PXI工控机，与所述第三交换机连接，所述PXI工控机用于系统的自动控制；

指令遥测设备，与所述PXI工控机连接，所述指令遥测设备用于所述PXI工控机发送遥控指令信号的驱动，所述指令遥测设备还用于将被测卫星电源传入的遥测信号进行滤波后送入PXI工控机；

数据采集设备，用于采集被测卫星电源的参数信息；

若干个电子负载，用于模拟卫星电源载荷功率特性。

可选的，所述PXI工控机包含若干块PXI控制板卡，以实现系统的自动控制。

可选的，所述PXI工控机包含8块PXI控制板卡，分别为1个1553总线板卡、1个CAN总线板卡、1个422总线板卡、3个7901遥控指令板卡和2个2601遥测数据采集板卡；所述7901遥控指令板卡用于被测卫星电源的指令发送；所述2601遥测数据采集板卡用于采集被测卫星电源的遥测信号；所述1553总线板卡、CAN总线板卡、422总线板卡分别用于向被测卫星电源的不同总线通信；

所述数据采集设备采集被测卫星电源的温度数据、大于10V的高压信号和电阻信号。

可选的，所述太阳阵模拟模块、蓄电池模拟模块、控制与负载模块均设置有若干个航天电连接器，各个模块通过所述航天电连接器和专用对接测试电缆与被测卫星电源进行功率链路、信号链路输入输出连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明的一种卫星电源通用自动化测试系统，将控制与负载模块、太阳阵模拟模块、蓄电池模拟模块和数据服务器等相结合，实现了对于各类型被测卫星电源的测试，该系统结合了不同卫星电源的测试特点，优化了卫星电源的测试验证工作。该系统可根据不同卫星电源任务对不同卫星电源进行适应性测试，即可以对具有不同功率等级、不同分流路数、不同充电路数、不同的放电路数、不同总线体制、不同遥控指令数量、不同遥测信号数量等卫星电源进行测试。整个系统具有测试工位固定，测试系统的各设备具有利用率高、测试周期短、测试可靠性高、适应性强的特点，特别适用于空间飞行器卫星电源控制单机产品的不同测试需求。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种卫星电源通用自动化测试系统示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种太阳阵模拟模块示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种太阳阵模拟器串并联示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种蓄电池模拟模块示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种控制与负载模块示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种卫星电源通用自动化测试系统20kW测试工位布局示意图；

图7为本发明实施例所提供的一种卫星电源通用自动化测试系统多工位测试布局示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，为本发明的一种卫星电源通用自动化测试系统，其包含若干个模块，每个测试模块包含若干个测试工位，所述测试模块包含：控制与负载模块、若干个太阳阵模拟模块和若干个蓄电池模拟模块。

所述控制与负载模块与被测试卫星电源即待测试产品连接，所述太阳阵模拟模块分别与被测卫星电源和所述控制与负载模块连接，所述太阳阵模拟模块用于模拟在轨太阳电池阵的供电特性。所述蓄电池模拟模块分别与被测卫星电源和所述控制与负载模块连接，所述蓄电池模拟模块用于模拟若干路蓄电池单体和蓄电池组特性。所述控制与负载模块将控制信号输入所述太阳阵模拟模块和/或所述蓄电池模拟模块以测试被测卫星电源，并实时采集监控被测卫星电源的数据以便调整控制信号。根据测试需求，所述控制与负载模块选择介入测试的太阳阵模拟模块和蓄电池模拟模块的个数。所述测试模块的测试工位可为一个或多个，对此不加以限制。

进一步的，本发明的卫星电源通用自动化测试系统还包含数据服务器。所述数据服务器与各个测试模块的控制与负载模块连接，所述数据服务器用于对测试过程中产生的数据进行记录存储。

在本实施例中，所述太阳阵模拟模块、蓄电池模拟模块、控制与负载模块均设置有若干个航天电连接器，各个模块通过所述航天电连接器和专用对接测试电缆与被测卫星电源进行功率链路、信号链路输入输出连接。在本实施例中，所述太阳阵模拟模块、蓄电池模拟模块、控制与负载模块可具体化为太阳阵模拟机柜、蓄电池模拟机柜、控制与负载机柜。示例地，所述航天电连接器为Y2-65航天电连接器。

可选的，所述太阳阵模拟模块包含：若干台太阳模拟器和交换机。

所述太阳模拟器用于模拟在轨太阳电池阵的供电特性，所述交换机分别与所述控制与负载模块和所述太阳模拟器连接，所述交换机用于所述太阳模拟器和所述控制与负载模块的数据信号交互。

如图1和图2结合所示，所述太阳阵模拟模块包含8台太阳模拟器，所述太阳模拟器可使用但不限于Keysight E4360太阳阵模拟器，每台太阳模拟器有两路功率输出，各台太阳模拟器可并联使用，以模拟8路10A在轨太阳电池阵或16路5A在轨太阳电池阵供电特性，所述控制与负载模块将远程控制信号通过太阳阵模拟模块的交换机送至各台太阳模拟器，所述太阳模拟器接收控制信号并向被测试卫星电源输送太阳阵模拟能源。

如图2所示，在本实施例中，太阳阵模拟机柜采用32U高度的标准机柜进行设计，其配电柜位于最低层，占据3U空间。8台太阳阵模拟器设备位于中间部位，为2U高度，采用1U挡板隔离，共占据24U位置。交换机位于最顶层，占据2U位置。8台太阳阵模拟器采用标准局域网接口，通过16口交换机进行控制、数据信号传输。太阳阵模拟机柜背面最底层为配电柜功率电源输入输出，为保持功率用电平衡，输出插座分别从A相、B相、C相取电，并在机柜背面上部配置了3个8口电插座，八台太阳阵模拟器中的第1台～第3台用电取自A项电源，第4台～第6台用电取自B项电源，第7台、第8台用电取自C项电源。机柜背面中下部为太阳阵模拟器功率输出接口。

如图3所示，为本实施例的太阳阵模拟机柜的太阳阵模拟器串并联示意图。太阳阵模拟机柜的每台太阳阵模拟器都具有2路功率输出能力，8台太阳阵模拟器共具有16路功率输出能力，每路太阳阵模拟器功率输出正线和回线均采用4正线、4回线接点设计。太阳阵模拟机柜设置了三个Y2-65座孔航天电连接器X01、X02、X03用于太阳模拟器的功率输出，其中X01、X03电连接器定义相同，用于第1路至第8路太阳模拟器的5A功率输出，X02电连接器用于第9路至第16路太阳模拟器的5A功率输出，需并联使用时，将X03与X02电连接器使用电缆连接后，由X01电连接器输出8路10A大电流太阳模拟器电流。

测试时，控制与负载机柜中的PXI工控机通过以太网线、交换机信号路径将8台太阳模拟器的电压、电流控制信号送入太阳阵模拟机柜，8台太阳模拟器接收到远程控制信号后，通过太阳阵模拟机柜内部功率电缆和外部功率电缆将太阳阵模拟能源送入至待测试卫星电源控制单机产品即被测卫星电源内部，完成被测卫星电源的分流等功能测试。

可选的，所述蓄电池模拟模块包含：若干对稳压源和电子负载、若干台蓄电池单体模拟器和交换机。

所述成对稳压源和电子负载用于模拟蓄电池组，所述蓄电池单体模拟器用于模拟若干个蓄电池单体，所述交换机分别与控制与负载模块和稳压源、电子负载、蓄电池单体模拟器连接，所述交换机用于控制与负载模块和蓄电池模拟模块内各部件的数据信号交互。

如图4所示，所述蓄电池模拟模块包含两对稳压源和电子负载，以模拟一组或两组蓄电池组的充电和放电；所述蓄电池模拟模块包含6台蓄电池单体模拟器，每台蓄电池单体模拟器具有四路高精度源输出，以模拟4个蓄电池单体。所述控制与负载模块将远程控制信号通过蓄电池模拟模块的交换机传送至所述稳压源和电子负载或蓄电池单体模拟器，以向被测试卫星电源输送蓄电池模拟能源。

如图4所示，在本实施例中，蓄电池模拟机柜采用32U高度的标准机柜进行设计，其配电柜位于最低层，占据3U空间。2台5kW稳压源和2台5kW电子负载位于中间部位，每台设备为4U高度，采用1U挡板隔离，共占据20U位置，两台稳压源和电子负载交替布置，用于模拟两组5kW蓄电池组，当并联使用时，可以模拟1组10kW蓄电池组。六台蓄电池单体模拟器位于机柜上部，每台设备占据1U位置，共占据6U空间，每台蓄电池单体模拟器具有四路高精度源输出，可以模拟4个蓄电池单体使用，其中蓄电池单体模拟器1～蓄电池单体模拟器3用于模拟一组蓄电池组内12节蓄电池单体，蓄电池单体模拟器4～蓄电池单体模拟器6用于模拟另一组蓄电池组内12节蓄电池单体，并联使用时，可以模拟一组24节蓄电池单机输出。其交换机位于最顶层，占据2U位置。10台设备采用标准局域网接口，通过16口交换机进行控制、数据信号传输。蓄电池模拟机柜背面最底层为配电柜功率电源输入输出，其中两个三相五线输出用于2台稳压源的大功率用电，A相电源用于剩余设备的供电，供电的配置均满足安规要求。机柜背面中下部为蓄电池模拟器机柜设备功率输入、输出接口，所述蓄电池模拟机柜设置了10个Y2-65座孔航天电连接器X01～X10，用于蓄电池模拟设备的功率输入输出，其中X01、X02、X04、X05电连接器定义相同，用于模拟蓄电池组放电设备的功率输出，X06、X07、X09、X10电连接器定义相同，用于模拟蓄电池组充电设备的功率输入，X03、X08电连接器定义相同，用于模拟蓄电池单机设备放电功率输出。

在本实施例中，所述蓄电池模拟机柜采用6台高精准稳压源Keysight6701模拟蓄电池组单体电池，用于模拟24路及以下蓄电池单体特性，采用两台5kW程控电源、两台5kW电子负载模拟两组蓄电池的充电、放电过程。测试时，控制与负载机柜中的PXI工控机通过以太网线、交换机信号路径将电压、电流等控制信号送入蓄电池模拟机柜，蓄电池模拟机柜中的设备根据送入的控制信号进行设置，并通过机柜内功率电缆和机柜外功率电缆与被测卫星电源的蓄电池接口对接，实现被测卫星电源的电源控制单机对蓄电池在轨充放电性能的调节测试。

可选的，所述控制与负载模块用于系统的自动控制和卫星电源载荷模拟，其包含：交换机、PXI工控机、指令遥测设备、数据采集设备和若干个电子负载。

所述交换机分别与所述太阳阵模拟模块、所述蓄电池模拟模块和数据库服务器连接，以实现所述控制与负载模块的对外信息交互。所述PXI工控机与所述交换机连接，所述PXI工控机用于系统的自动控制，其根据被测试卫星电源的测试需求和状态参数调整介入测试的太阳阵模拟模块和蓄电池模拟模块。所述指令遥测设备与所述PXI工控机连接，所述指令遥测设备用于所述PXI工控机发送遥控指令信号的驱动，可实现12V、28V等高脉冲指令、低脉冲指令的发送，同时所述指令遥测设备还用于将被测卫星电源传入的遥测信号进行滤波后送入PXI工控机。所述数据采集设备用于采集被测卫星电源的参数信息，示例地，所述数据采集设备采集被测卫星电源的温度数据、大于10V的高压信号和电阻信号。所述电子负载用于模拟卫星电源载荷功率特性。

进一步的，所述PXI工控机包含若干块PXI控制板卡，以实现系统的自动控制。

如图5所示，所述PXI工控机为14槽的工控机，其包含8块PXI控制板卡，分别为1个1553总线板卡、1个CAN总线板卡、1个422总线板卡、3个7901遥控指令板卡和2个2601遥测数据采集板卡。所述7901遥控指令板卡用于被测卫星电源的48个指令发送。所述2601遥测数据采集板卡用于采集被测卫星电源的遥测信号，具体为可以供地采集120个卫星电源控制单机遥测信号，也可以差分采集60个卫星电源控制单机遥测信号；所述1553总线板卡、CAN总线板卡、422总线板卡分别用于向被测卫星电源的不同总线通信。

如图5所示，在本实施例中，所述控制与负载机柜采用32U高度的标准机柜进行设计，配电柜位于最低层，占据3U空间。2台5kW电子负载位于中下部位，每台设备为4U高度，采用1U挡板隔离，共占据10U位置，用于模拟两组5kW卫星电源载荷功率特性，当并联使用时，可以模拟1组10kW卫星电源载荷功率特性。1台数据采集设备位于机柜中部，占据3U位置，用于采集卫星电源控制单机产品的温度数据、大于10V的蓄电池组等高压信号、电阻、电压模拟信号信号等，该设备可使用keysight公司的34970数据采集仪或34980数据采集仪等设备实现。指令遥测设备和PXI工控机位于机柜上部，每台设备占据4U位置，由1U挡板隔离，共占据9U位置空间。PXI工控机上配置有8块PXI控制板卡，其中的1553B、CAN、422板卡为总线板卡，用于卫星电源控制单机产品的不同总线通信，两块2206PXI板卡为遥测信号采集板卡，采集电源控制单机产品即被测试卫星电源经指令遥测设备滤波后小于10V的120个共地遥测信号或60个差分遥测信号。三块7901PXI板卡为遥控指令输出板卡，每个板卡可输出16个遥控指令信号，三块板卡可以输出共48个遥控指令信号，该信号通过指令遥测设备经28V、12V高低脉冲信号送入电源控制单机产品用于产品控制。交换机位于最顶层，占据2U位置。上述5台设备采用标准局域网接口，通过16口交换机进行控制、数据信号传输。

控制与负载机柜背面最底层为配电柜功率电源输入输出，与太阳阵模拟机柜配置相同，供电的配置均满足安规要求。所述控制与负载机柜设置了15个Y2-65座孔航天电连接器X01～X15，用于控制与负载设备的信号、功率输入输出。其中，X01、X02、X06、X07电连接器定义相同，用于模拟电子负载设备的功率输入；X03～X05电连接器定义相同，用于被测卫星电源的遥控指令输出；X08～X10电连接器定义相同，用于温度信号、大于10V以上的蓄电池组电压等模拟信号的采集输入；X11、X12电连接器定义相同，用于被测卫星电源的422总线信号的输入输出；X13电连接器用于被测卫星电源的1553总线、CAN总线信号的输入输出；X14、X15电连接器定义相同，用于被测卫星电源的遥测信号采集输入。

测试时，所述控制与负载机柜采用机柜内的信号功率电缆和机柜外部的信号功率电缆，将用于发送指令的7901板卡、数据采集的2601板卡、总线书传输的总线板卡和电子负载设备分别与待测试的卫星电源控制单机产品的遥控接口、遥测接口、总线接口和负载功率输出接口连接，工控机根据编制好的自动化测试程序，发送功能指令并采集待测卫星电源控制单机产品的遥测数据，完成测试。

在本实施例中，所述太阳阵模拟机柜、蓄电池模拟机柜、控制与负载机柜的每个机柜配置标准16口的以太网交换机和380V/25A三相五线输入配电柜；所述太阳阵模拟机柜、控制与负载机柜配电柜配置三个220V/16A输出插座，每个220V/16A输出插座设置8个220V/10A插座；所述蓄电池模拟机柜配电柜配置一个220V/16A和两个380V/25A输出插座，每个220V/16A输出插座设置8个220V/10A插座；所述配电柜满足14kW用电功率需求。

如图1所示，为本发明实施例所提供的一种卫星电源通用自动化测试系统10kW测试工位布局示意图。根据测试型号任务、功率等级、遥控指令的数量、遥测信号的数量等的不同，通过分析电源控制单机产品的共性特征设计了三种标准测试机柜，即1个太阳阵模拟机柜、1个蓄电池模拟机柜和1个负载控制机柜，10kW测试工位就由上述三种标准机柜和一台数据服务器构成，可以模拟卫星两翼太阳阵、两组蓄电池供电的双母线10kW测试环境。

如图6所示，为本发明实施例所提供的一种卫星电源通用自动化测试系统20kW测试。以三种标准机柜的设计，通过增减数量的组合的方式可以快速完成不同型号任务的测试平台建设工作。图6中显示的就是20kW测试工位的组合方式，包含2个太阳阵模拟机柜、2个蓄电池模拟机柜、1个负载控制机柜和一台数据服务器，可以模拟卫星两翼太阳阵、两组蓄电池供电的双母线20kW测试环境。

如图7所示，为本发明实施例所提供的一种卫星电源通用自动化测试系统多工位测试布局示意图。通过三种标准机柜的设计组合，可以快速完成多个测试工位的布置工作，多工位测试系统可以同时并行完成不同卫星电源控制单机研制测试任务，测试数据自动并行存储于数据服务器中，并通过数据服务器软件对测试数据进行分析、比较，并生成测试报告。

如图1-图7结合所示，在本发明的其他实施例中，也可以根据卫星电源控制单机测试需求灵活布置测试环境，以及对测试工位设置作适应性修改。

综上所述，本发明的一种卫星电源通用自动化测试系统，将控制与负载模块、太阳阵模拟模块、蓄电池模拟模块和数据服务器等相结合，实现了对于各类型被测卫星电源的测试，其根据被测卫星电源不同控制单机产品测试需求，在满足测试要求同时，可以根据被测卫星电源控制单机产品的功率等级、电压等级、遥控指令的数量等，通过软件选取标准机柜中的设备进行组合控制，可以提高产品的测试效率和测试的安全性。

进一步的，本发明提供的一种卫星电源通用自动化测试系统为一种标准化、通用化、自动化的测试平台，提高了设备利用率和测试效率，降低了人为拆解、搭建等操作和安全风险，具有组合逻辑简单、可靠性高的特点，且本发明所提供的一种卫星电源通用自动化测试系统已在高、中、低轨道卫星型号电源控制单机产品测试中得到应用，该系统经过多颗卫星电源控制单机产品测试验证，证明了该系统的有效性、可靠性和安全性。

进一步的，本发明提供的一种卫星电源通用自动化测试系统，针对被测卫星电源的控制单机产品测试采用标准化、通用化、自动化测试系统设计，可以实现20kW、10kW、5kW、2kW等不同功率等级的100V高压、42V中压、28V低压卫星电源(电源控制器、均衡管理器、继电器盒等)的测试，同时满足不同型号、不同总线(1553B总线、422总线、CAN总线)等任务的测试要求；所述卫星电源通用自动化测试系统包括：工位1～工位n多个测试工位，每个测试工位采用太阳阵模拟机柜、蓄电池模拟机柜、控制与负载机柜实现，每个测试工位采用共用数据服务器；所述太阳阵模拟机柜、蓄电池模拟机柜、控制与负载机柜、数据服务器可根据测试任务需要进行单台卫星电源控制单机产品测试，也可进行多台产品并行测试。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种卫星电源通用自动化测试系统，其特征在于，包含若干个测试工位，每个测试工位包含测试模块，所述测试模块包含：

控制与负载模块，与被测试卫星电源连接；

若干个太阳阵模拟模块，其分别与被测卫星电源和所述控制与负载模块连接，所述太阳阵模拟模块用于模拟在轨太阳电池阵的供电特性；

若干个蓄电池模拟模块，其分别与被测卫星电源和所述控制与负载模块连接，所述蓄电池模拟模块用于模拟若干路蓄电池单体和蓄电池组特性；

所述控制与负载模块将控制信号输入所述太阳阵模拟模块和/或所述蓄电池模拟模块以测试被测卫星电源，并实时采集监控被测卫星电源的数据以便调整控制信号；所述控制与负载模块采用32U高度的标准机柜进行设计，配电柜位于最低层，占据3U空间；2台5kW电子负载位于中下部位，每台设备为4U高度，采用1U挡板隔离，共占据10U位置，用于模拟两组5kW卫星电源载荷功率特性，当并联使用时，可以模拟1组10kW卫星电源载荷功率特性；1台数据采集设备位于机柜中部，占据3U位置，用于采集卫星电源控制单机产品的温度数据、大于10V的蓄电池组高压信号、电阻、电压模拟信号，该数据采集设备使用keysight公司的34970数据采集仪或34980数据采集仪设备实现；指令遥测设备和PXI工控机位于机柜上部，每台设备占据4U位置，由1U挡板隔离，共占据9U位置空间；所述控制与负载 模块背面最底层为配电柜功率电源输入输出；所述控制与负载 模块设置了15个Y2-65座孔航天电连接器X01～X15，用于控制与负载设备的信号、功率输入输出，其中，X01、X02、X06、X07电连接器定义相同，用于模拟电子负载设备的功率输入；X03～X05电连接器定义相同，用于被测卫星电源的遥控指令输出；X08～X10电连接器定义相同，用于温度信号、大于10V以上的蓄电池组电压模拟信号的采集输入；X11、X12电连接器定义相同，用于被测卫星电源的422总线信号的输入输出；X13电连接器用于被测卫星电源的1553总线、CAN总线信号的输入输出；X14、X15电连接器定义相同，用于被测卫星电源的遥测信号采集输入；

所述蓄电池模拟模块包含2对稳压源和电子负载，以模拟一组或两组蓄电池组的充电和放电；所述蓄电池模拟模块采用6台高精准稳压源Keysight 6701模拟蓄电池组单体电池，每台蓄电池单体模拟器具有4路高精度源输出，用于模拟24路及以下蓄电池单体特性；所述蓄电池模拟模块采用32U高度的标准机柜进行设计，其配电柜位于最低层，占据3U空间；2台5kW稳压源和2台5kW电子负载位于中间部位，每台设备为4U高度，采用1U挡板隔离，共占据20U位置，两台稳压源和电子负载交替布置，用于模拟两组5kW蓄电池组，当并联使用时，可以模拟1组10kW蓄电池组；六台蓄电池单体模拟器位于机柜上部，每台设备占据1U位置，共占据6U空间，每台蓄电池单体模拟器具有四路高精度源输出，可以模拟4个蓄电池单体使用，其中蓄电池单体模拟器1～蓄电池单体模拟器3用于模拟一组蓄电池组内12节蓄电池单体，蓄电池单体模拟器4～蓄电池单体模拟器6用于模拟另一组蓄电池组内12节蓄电池单体，并联使用时，可以模拟一组24节蓄电池单机输出；其交换机位于最顶层，占据2U位置；10台设备采用标准局域网接口，通过16口交换机进行控制、数据信号传输；蓄电池模拟模块背面最底层为配电柜功率电源输入输出，其中两个三相五线输出用于2台稳压源的大功率用电，A相电源用于剩余设备的供电，机柜背面中下部为蓄电池模拟器机柜设备功率输入、输出接口，所述蓄电池模拟模块设置了10个Y2-65座孔航天电连接器X01～X10，用于蓄电池模拟设备的功率输入输出，其中X01、X02、X04、X05电连接器定义相同，用于模拟蓄电池组放电设备的功率输出，X06、X07、X09、X10电连接器定义相同，用于模拟蓄电池组充电设备的功率输入，X03、X08电连接器定义相同，用于模拟蓄电池单体设备放电功率输出；

所述太阳阵模拟模块、蓄电池模拟模块、控制与负载模块的每个机柜配置标准16口的以太网交换机、380V/25A三相五线输入配电柜和Y2-65航天电连接器；所述太阳阵模拟模块配电柜、控制与负载模块配电柜配置三个220V/16A输出插座，每个220V/16A输出插座设置8个220V/10A插座；所述蓄电池模拟模块配电柜配置一个220V/16A和两个380V/25A输出插座，每个220V/16A输出插座设置8个220V/10A插座；所述太阳阵模拟模块、蓄电池模拟模块、控制与负载模块的每个机柜配电柜满足14kW用电功率需求；所述太阳阵模拟模块、蓄电池模拟模块、控制与负载模块中功率设备均具有大于100V输出能力，可以满足卫星电源100V高压母线、42V中压母线和28V低压母线的测试需求。

2.如权利要求1所述的卫星电源通用自动化测试系统，其特征在于，还包含：

数据服务器，其与各个测试模块的控制与负载模块连接，所述数据服务器用于对测试过程中产生的数据进行记录存储。

3.如权利要求1所述的卫星电源通用自动化测试系统，其特征在于，所述太阳阵模拟模块包含：

若干台太阳模拟器，用于模拟在轨太阳电池阵的供电特性；

第一交换机，分别与所述控制与负载模块和所述太阳模拟器连接，所述第一交换机用于所述太阳模拟器和所述控制与负载模块的数据信号交互。

4.如权利要求3所述的卫星电源通用自动化测试系统，其特征在于，

所述太阳阵模拟模块包含8台太阳模拟器，每台太阳模拟器有两路功率输出，各台太阳模拟器可并联使用，以模拟8路10A在轨太阳电池阵或16路5A在轨太阳电池阵供电特性，所述控制与负载模块将远程控制信号通过所述第一交换机送至各台太阳模拟器，所述太阳模拟器接收控制信号并向被测试卫星电源输送太阳阵模拟能源。

5.如权利要求1所述的卫星电源通用自动化测试系统，其特征在于，所述蓄电池模拟模块包含：

若干对稳压源和电子负载，成对稳压源和电子负载用于模拟蓄电池组；

若干台蓄电池单体模拟器，所述蓄电池单体模拟器用于模拟若干个蓄电池单体；

第二交换机，分别与控制与负载模块和稳压源、电子负载、蓄电池单体模拟器连接，所述第二交换机用于控制与负载模块和蓄电池模拟模块内各部件的数据信号交互。

6.如权利要求5所述的卫星电源通用自动化测试系统，其特征在于，

所述蓄电池模拟模块包含两对稳压源和电子负载，以模拟一组或两组蓄电池组的充电和放电；

所述蓄电池模拟模块包含6台蓄电池单体模拟器，每台蓄电池单体模拟器具有四路高精度源输出，以模拟4个蓄电池单体；

所述控制与负载模块将远程控制信号通过所述第二交换机传送至所述稳压源和电子负载或蓄电池单体模拟器，以向被测试卫星电源输送蓄电池模拟能源。

7.如权利要求1所述的卫星电源通用自动化测试系统，其特征在于，所述控制与负载模块包含：

第三交换机，分别与所述太阳阵模拟模块、所述蓄电池模拟模块和数据库服务器连接，以实现所述控制与负载模块的对外信息交互；

PXI工控机，与所述第三交换机连接，所述PXI工控机用于系统的自动控制；

指令遥测设备，与所述PXI工控机连接，所述指令遥测设备用于所述PXI工控机发送遥控指令信号的驱动，所述指令遥测设备还用于将被测卫星电源传入的遥测信号进行滤波后送入PXI工控机；

数据采集设备，用于采集被测卫星电源的参数信息；

若干个电子负载，用于模拟卫星电源载荷功率特性。

8.如权利要求7所述的卫星电源通用自动化测试系统，其特征在于，

所述PXI工控机包含若干块PXI控制板卡，以实现系统的自动控制。

9.如权利要求8所述的卫星电源通用自动化测试系统，其特征在于，

所述PXI工控机包含8块PXI控制板卡，分别为1个1553总线板卡、1个CAN总线板卡、1个422总线板卡、3个7901遥控指令板卡和2个2601遥测数据采集板卡；所述7901遥控指令板卡用于被测卫星电源的指令发送；所述2601遥测数据采集板卡用于采集被测卫星电源的遥测信号；所述1553总线板卡、CAN总线板卡、422总线板卡分别用于向被测卫星电源的不同总线通信；

所述数据采集设备采集被测卫星电源的温度数据、大于10V的高压信号和电阻信号。

10.如权利要求1所述的卫星电源通用自动化测试系统，其特征在于，

所述太阳阵模拟模块、蓄电池模拟模块、控制与负载模块均设置有若干个航天电连接器，各个模块通过所述航天电连接器和专用对接测试电缆与被测卫星电源进行功率链路、信号链路输入输出连接。

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