CN114024351B - 一种卫星中使用的供电系统及供电方法 - Google Patents

一种卫星中使用的供电系统及供电方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种卫星中使用的供电系统及供电方法，其中，该系统包括：太阳电池阵、蓄电池组和电源控制器；电源控制器分别连接太阳电池阵、蓄电池组、第一用电设备以及第二用电设备；其中，第一用电设备的工作电压的电压值高于第二用电设备的工作电压的电压值。通过本申请的方案，实现了无论卫星处于光照区域还是阴影区域，供电系统都可以同时对第一用电设备和第二用电设备进行供电。

Description

一种卫星中使用的供电系统及供电方法
技术领域
本申请涉及供电技术领域，尤其是涉及一种卫星中使用的供电系统及供电方法。
背景技术
目前，考虑到卫星整星的电能消耗情况，已经在轨的微小卫星中的用电设备通常为小功率用电设备，小功率用电设备需要的工作电压和功率(例如不超过100W)都不高。因此现有技术中微小卫星中使用的供电系统提供的电压较低(例如28V)。
但是，为了提高卫星采集的信息的质量，例如当该卫星的作用为拍摄地球上某一指定位置的图像时，为了提高拍摄的图像的清晰程度，需要更换更好的用电设备进行拍摄，即需要更换为大功率的用电设备。
对于大功率(例如超过1000W)的用电设备而言，若继续使用现有技术中的供电系统对大功率用电设备进行供电，则会造成电缆承担的电流过大，安全性较低。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种卫星中使用的供电系统及供电方法，以保证同时对大功率的用电设备和小功率的用电设备进行供电，以及提高对大功率用电设备进行供电时的安全性。
第一方面，本申请实施例提供了一种卫星中使用的供电系统，包括：太阳电池阵、蓄电池组和电源控制器；所述电源控制器分别连接所述太阳电池阵、所述蓄电池组、第一用电设备以及第二用电设备；其中，所述第一用电设备的工作电压的电压值高于所述第二用电设备的工作电压的电压值；
所述太阳电池阵，用于在所述卫星处于光照区域的情况下，将太阳光能量转化为第一电能，将所述第一电能传输给所述电源控制器；
所述电源控制器，用于当接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的第一供电电压降压为第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备；以及当接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的所述第一供电电压提供给所述蓄电池组；以及接收到所述蓄电池组提供的第三供电电压后，将所述第三供电电压提供给所述第一用电设备；以及在所述卫星处于阴影区域的情况下，将所述蓄电池组提供的所述第三供电电压降压为所述第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备；所述第三供电电压的电压值和所述第一用电设备的工作电压的电压值相同；
所述蓄电池组，用于向所述电源控制器提供所述第三供电电压；以及接收所述第一电能提供的所述第一供电电压，并利用所述第一供电电压进行充电。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电源控制器包括多个电压转换模块；每个所述电压转换模块分别对应转换为不同的所述第二供电电压；所述第二用电设备为多个，每个所述第二用电设备对应各自的工作电压；每个所述电压转换模块的输入端分别连接所述太阳电池阵和所述蓄电池组；每个所述电压转换模块的输出端分别连接对应的所述第二用电设备；
所述电压转换模块，用于接收到所述第一电能提供的所述第一供电电压后，将所述第一供电电压转换为该电压转换模块对应的所述第二供电电压；以及接收到所述蓄电池组提供的所述第三供电电压后，将所述第三供电电压转换为该电压转换模块对应的所述第二供电电压。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括分流调节模块和检测电路；所述太阳电池阵分别连接所述分流调节模块和所述检测电路；所述分流调节模块连接所述检测电路、所述蓄电池组和所述电压转换模块；
所述检测电路，用于采集所述第一电能提供的所述第一供电电压，以将所述第一供电电压转换为检测电压值，再将所述检测电压值与基准电压值进行比较；当所述检测电压值大于所述基准电压值时，向所述分流调节模块输出第一触发信号；当所述检测电压值不大于所述基准电压值，向所述分流调节模块输出第二触发信号；
所述分流调节模块，用于当接收到所述第一电能和所述第一触发信号后，在满足所述第二用电设备的用电需求以及所述蓄电池组的充电需求的情况下，将剩余的所述第一电能转换为热能进行消耗；以及当接收到所述第一电能和所述第二触发信号后，在满足所述第二用电设备的用电需求的情况下，将剩余的所述第一电能提供给所述蓄电池组。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括滤波模块；所述电压转换模块的输入端与所述蓄电池组和所述太阳电池阵之间连接有所述滤波模块；
所述滤波模块，用于当接收到所述第一电能和/或所述蓄电池组提供的第二电能后，对所述第一电能和/或所述第二电能提供的电流进行滤波。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述滤波模块中包括多个并联的钽电容；每个所述钽电容串联一个保险丝。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括放电开关；所述放电开关的一端连接所述电压转换模块和所述太阳电池阵，所述放电开关的另一端连接所述蓄电池组；
所述放电开关，用于在所述卫星处于光照区域的情况下，处于闭合状态，以使所述太阳电池阵与所述蓄电池组连通；以及在所述卫星处于阴影区域的情况下，当所述蓄电池组中存储的电量高于第一电量时，处于闭合状态，以使所述蓄电池组与所述电压转换模块连通；以及在所述卫星处于阴影区域的情况下，当所述蓄电池组中存储的电量低于所述第一电量时断开，以使所述蓄电池组与所述电压转换模块断开。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括二极管；所述二极管与所述放电开关并联；
所述二极管，用于当所述放电开关处于断开状态时，以使所述太阳电池阵与所述蓄电池组连通。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括第一控制电路；所述第一控制电路分别连接所述蓄电池组和所述第一用电设备；
所述第一控制电路，用于当所述第一用电设备处于工作状态时，将所述第一用电设备与所述蓄电池组连通；以及当所述第一用电设备处于非工作状态时，将所述第一用电设备与所述蓄电池组断开。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括第二控制电路；所述第二控制电路分别连接所述蓄电池组和火工品；
所述第二控制电路，用于当所述卫星进入指定轨道时，将所述蓄电池组和所述火工品连通；
所述火工品，用于当接收到所述蓄电池组提供的所述第三供电电压时，控制所述卫星上的帆板展开；其中，所述帆板上设置有所述太阳电池阵。
第二方面，本申请实施例还提供一种供电方法，所述方法用于对卫星上的第一用电设备和第二用电设备供电；所述方法包括：
在所述卫星处于光照区域的情况下，太阳电池阵将太阳光能量转化为第一电能，并将所述第一电能传输给电源控制器；
所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的第一供电电压降压为第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备；以及所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的所述第一供电电压提供给蓄电池组；
所述蓄电池组接收所述第一电能提供的所述第一供电电压，并利用所述第一供电电压进行充电；
所述电源控制器接收到所述蓄电池组提供的第三供电电压后，将所述第三供电电压提供给所述第一用电设备；其中，所述第三供电电压的电压值和所述第一用电设备的工作电压的电压值相同；
在所述卫星处于阴影区域的情况下，所述蓄电池组向所述电源控制器提供所述第三供电电压；
所述电源控制器将所述蓄电池组提供的所述第三供电电压降压为所述第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备。
结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电源控制器包括多个电压转换模块；每个所述电压转换模块分别对应转换为不同的所述第二供电电压；所述第二用电设备为多个，每个所述第二用电设备对应各自的工作电压；
所述电压转换模块接收到所述第一电能提供的所述第一供电电压后，将所述第一供电电压转换为该电压转换模块对应的所述第二供电电压；
所述电压转换模块接收到所述蓄电池组提供的所述第三供电电压后，将所述第三供电电压转换为该电压转换模块对应的所述第二供电电压。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括分流调节模块和检测电路；
所述检测电路采集所述第一电能提供的所述第一供电电压，以将所述第一供电电压转换为检测电压值；
所述检测电路将所述检测电压值与基准电压值进行比较；
当所述检测电压值大于所述基准电压值时，所述检测电路向所述分流调节模块输出第一触发信号；
当所述检测电压值不大于所述基准电压值，所述检测电路向所述分流调节模块输出第二触发信号；
所述分流调节模块接收到所述第一电能和所述第一触发信号后，在满足所述第二用电设备的用电需求以及所述蓄电池组的充电需求的情况下，将剩余的所述第一电能转换为热能进行消耗；
所述分流调节模块接收到所述第一电能和所述第二触发信号后，在满足所述第二用电设备的用电需求的情况下，将剩余的所述第一电能提供给所述蓄电池组。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括滤波模块；
所述滤波模块接收到所述第一电能和/或所述蓄电池组提供的第二电能后，对所述第一电能和/或所述第二电能提供的电流进行滤波。
结合第二方面的第三种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述滤波模块中包括多个并联的钽电容；每个所述钽电容串联一个保险丝。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括放电开关；
在所述卫星处于光照区域的情况下，所述放电开关处于闭合状态，以使所述太阳电池阵与所述蓄电池组连通；
在所述卫星处于阴影区域的情况下，当所述蓄电池组中存储的电量高于第一电量时，所述放电开关处于闭合状态，以使所述蓄电池组与所述电压转换模块连通；
在所述卫星处于阴影区域的情况下，当所述蓄电池组中存储的电量低于所述第一电量时，所述放电开关断开，以使所述蓄电池组与所述电压转换模块断开。
结合第二方面的第五种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第六种可能的实施方式，所述电源控制器还包括二极管；
当所述放电开关处于断开状态时，所述太阳电池阵与所述蓄电池组通过所述二极管连通。
结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第七种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括第一控制电路；
当所述第一用电设备处于工作状态时，所述第一用电设备与所述蓄电池组之间通过所述第一控制电路连通；
当所述第一用电设备处于非工作状态时，所述第一用电设备与所述蓄电池组之间通过所述第一控制电路断开。
结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第八种可能的实施方式，其中，所述电源控制器还包括第二控制电路；
当所述卫星进入指定轨道时，所述蓄电池组和所述火工品之间通过所述第二控制电路连通；
所述火工品接收到所述蓄电池组提供的所述第三供电电压时，控制所述卫星上的帆板展开；其中，所述帆板上设置有所述太阳电池阵。
本申请实施例中，由于第一用电设备的工作电压的电压值高于第二用电设备的工作电压的电压值，且蓄电池组提供第三供电电压的电压值和第一用电设备的工作电压的电压值相同，即本申请中蓄电池组提供的第三供电电压为高电压，通过使用蓄电池组提供的第三供电电压对第一用电设备进行供电，使得本申请中通过高电压的电源(即蓄电池组)为大功率用电设备(即第一用电设备)进行供电，进而使得电缆承担的电流较小，从而提高了对大功率用电设备进行供电时的安全性。
进一步，本申请实施例中，通过太阳电池阵对蓄电池组进行充电，因此太阳电池阵提供的第一供电电压也为高电压。本申请中，在卫星处于光照区域的情况下，通过将太阳电池阵提供的第一供电电压降压为第二供电电压，以将第二供电电压提供给所述第二用电设备；以及在卫星处于阴影区域的情况下，将蓄电池组提供的第三供电电压降压为第二供电电压，以将第二供电电压提供给所述第二用电设备；以及无论卫星处于光照区域还是阴影区域，均通过蓄电池组对第一用电设备进行供电；实现了无论卫星处于光照区域还是阴影区域，供电系统都可以同时对第一用电设备(大功率)和第二用电设备(小功率)进行供电。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种卫星中使用的供电系统示意图；
图2示出了本申请实施例所提供的第二种卫星中使用的供电系统示意图；
图3示出了本申请实施例所提供的第三种卫星中使用的供电系统示意图；
图4示出了本申请实施例所提供的第四种卫星中使用的供电系统示意图；
图5示出了本申请实施例所提供的第五种卫星中使用的供电系统示意图；
图6示出了本申请实施例所提供的第六种卫星中使用的供电系统示意图；
图7示出了本申请实施例所提供的第七种卫星中使用的供电系统示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
考虑到使用现有技术中的供电系统对大功率用电设备进行供电时安全性较低的问题，基于此，本申请实施例提供了一种卫星中使用的供电系统及供电方法，以保证同时对大功率的用电设备和小功率的用电设备进行供电，以及提高对大功率用电设备进行供电时的安全性，下面通过实施例进行描述。
实施例一：
为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种卫星中使用的供电系统进行详细介绍。图1示出了本申请实施例所提供的一种卫星中使用的供电系统示意图，如图1所示，该系统包括：太阳电池阵、蓄电池组和电源控制器；电源控制器分别连接太阳电池阵、蓄电池组、第一用电设备以及第二用电设备；其中，第一用电设备的工作电压的电压值高于第二用电设备的工作电压的电压值；
太阳电池阵，用于在卫星处于光照区域的情况下，将太阳光能量转化为第一电能，将第一电能传输给电源控制器；
电源控制器，用于当接收到第一电能后，将第一电能提供的第一供电电压降压为第二供电电压，以将第二供电电压提供给第二用电设备；以及当接收到第一电能后，将第一电能提供的第一供电电压提供给蓄电池组；以及接收到蓄电池组提供的第三供电电压后，将第三供电电压提供给第一用电设备；以及在卫星处于阴影区域的情况下，将蓄电池组提供的第三供电电压降压为第二供电电压，以将第二供电电压提供给第二用电设备；第三供电电压的电压值和第一用电设备的工作电压的电压值相同；
蓄电池组，用于向电源控制器提供第三供电电压；以及接收第一电能提供的第一供电电压，并利用第一供电电压进行充电。
在本申请的实施例中，太阳电池阵是卫星上的主电源。太阳电池阵由单片太阳电池焊接成太阳电池组件，再由若干太阳电池组件组成太阳电池阵。本申请中通过改变太阳电池阵中串联的太阳电池片的数量，来改变太阳电池阵提供的第一供电电压。太阳电池阵上安装有热敏电阻、接地电阻及其电路以及板间电缆等。
当卫星处于光照区域时，太阳电池阵利用太阳电池的光生伏特效应，把太阳能转变为第一电能，将第一电能发送给电源控制器，进而通过电源控制器将第一电能提供给卫星上的第二用电设备和蓄电池组。
蓄电池组提供的第三供电电压的电压值和第一用电设备的工作电压的电压值相同，因此，电源控制器接收到蓄电池组提供的第三供电电压后，直接将第三供电电压提供给第一用电设备，以对第一用电设备进行供电。在本申请的实施例中，第一用电设备为卫星上的主功能设备，也即为整个卫星完成最重要的任务的单机，例如，当该卫星的主要作用为拍摄时，则第一用电设备为拍摄设备。因此，本申请中无论卫星处于光照区域还是阴影区域，均使用蓄电池组对第一用电设备进行供电，相比于使用太阳电池阵对第一用电设备进行供电，可以提高供电的稳定性，以使第一用电设备(主功能设备)可以正常工作。
在本申请的实施例中，第一用电设备的工作电压的电压值高于第二用电设备的工作电压的电压值。示例性的，第一用电设备的工作电压可以为42V，第二用电设备可以为多个，其中各个第二用电设备的工作电压可以为5V、12V以及28V中的任意一个。
由于第一用电设备的工作电压的电压值高于第二用电设备的工作电压的电压值，且蓄电池组提供的第三供电电压的电压值和第一用电设备的工作电压的电压值相同，可见蓄电池组提供的第三供电电压的电压值高于第二用电设备的工作电压的电压值，因此，在卫星处于阴影区域的情况下，通过蓄电池组对第二用电设备进行供电时，需要先通过电源控制器将蓄电池组提供的第三供电电压降压为第二供电电压，再通过电源控制器将蓄电池组提供的第二供电电压提供给第二用电设备，其中，第二用电设备的工作电压的电压值与第二供电电压的电压值相同。
在本申请的实施例中，太阳电池阵提供的第一供电电压的电压值与蓄电池组提供的第三供电电压的电压值相同，即太阳电池阵提供的第一供电电压的电压值高于第二用电设备的工作电压的电压值。因此，在卫星处于光照区域的情况下，通过太阳电池阵提供的第一电能对第二用电设备进行供电时，需要先通过电源控制器将太阳电池阵提供的第一电能的第一供电电压降压为第二供电电压，再通过电源控制器将太阳电池阵提供的第二供电电压提供给第二用电设备。
蓄电池组作为卫星上的储能元件，电源控制器接收到太阳电池阵提供的第一电能后，将第一电能提供的第一供电电压提供给蓄电池组，蓄电池组接收到第一电能提供的第一供电电压后，利用第一供电电压进行充电。
在一种可能的实施方式中，电源控制器包括多个电压转换模块；每个电压转换模块分别对应转换为不同的第二供电电压；第二用电设备为多个，每个第二用电设备对应各自的工作电压；每个电压转换模块的输入端分别连接太阳电池阵和蓄电池组；每个电压转换模块的输出端分别连接对应的第二用电设备；其中，第一用电设备的工作电压为42V；第三供电电压为42V；第二供电电压包括以下至少之一：5V、12V、28V。
电压转换模块，用于接收到第一电能提供的第一供电电压后，将第一供电电压转换为该电压转换模块对应的第二供电电压；以及接收到蓄电池组提供的第三供电电压后，将第三供电电压转换为该电压转换模块对应的第二供电电压。
由于卫星的供电系统中太阳电池阵与蓄电池的输出电压均为42V，对于28V、12V、5V的第二用电设备，电源控制器内部提供电压转换模块，将42V的供电电压(包括第一供电电压和第三供电电压)转化为28V、12V、5V，并分配至各第二用电设备。
在一个具体的实施例中，电源控制器提供的第一电能的第一供电电压为42V，蓄电池组提供的第三供电电压为42V。图2示出了本申请实施例所提供的第二种卫星中使用的供电系统示意图，如图2所示，第二用电设备为4个，分别为第二用电设备A、第二用电设备B、第二用电设备C和第二用电设备D，其中，第二用电设备A和第二用电设备B的工作电压均为5V，第二用电设备C的工作电压为12V，第二用电设备D工作电压为28V。
如图2所示，电压转换模块为3个，分别为电压转换模块M、电压转换模块N和电压转换模块P，其中，电压转换模块M对应的转换电压为5V，电压转换模块N对应的转换电压为12V，电压转换模块P对应的转换电压为28V。电压转换模块M分别连接第二用电设备A和第二用电设备B，电压转换模块N连接第二用电设备C，电压转换模块P连接第二用电设备D。
电压转换模块M接收到第一电能提供的第一供电电压42V后，将第一供电电压42V转换为5V，以及接收到蓄电池组提供的第三供电电压42V后，将第三供电电压42V转换为5V，然后将转换后的5V提供给第二用电设备A和第二用电设备B。
同理，电压转换模块N接收到第一电能提供的第一供电电压42V后，将第一供电电压42V转换为12V，以及接收到蓄电池组提供的第三供电电压42V后，将第三供电电压42V转换为12V，然后将转换后的12V提供给第二用电设备C。
电压转换模块P接收到第一电能提供的第一供电电压42V后，将第一供电电压42V转换为28V，以及接收到蓄电池组提供的第三供电电压42V后，将第三供电电压42V转换为28V，然后将转换后的28V提供给第二用电设备D。
本申请中第一用电设备具有功率高，工作时间短，脉冲高的特点，第一用电设备作为整个卫星完成最重要的任务的单机，因此供电系统的设计必须首先满足第一用电设备的供电需求，这就确定了太阳电池阵与蓄电池组的供电电压为42V。而对于其他的第二用电设备，选择合适的电压转换模块作为电源转换装置是最经济实用的供电拓扑方式。
在一种可能的实施方式中，图3示出了本申请实施例所提供的第三种卫星中使用的供电系统示意图，如图3所示，电源控制器还包括分流调节模块和检测电路；太阳电池阵分别连接分流调节模块和检测电路；分流调节模块连接检测电路、所述蓄电池组和所述电压转换模块；
检测电路，用于采集第一电能提供的第一供电电压，以将第一供电电压转换为检测电压值，再将检测电压值与基准电压值进行比较；当检测电压值大于基准电压值时，向分流调节模块输出第一触发信号；当检测电压值不大于基准电压值，向分流调节模块输出第二触发信号；
分流调节模块，用于当接收到第一电能和第一触发信号后，在满足第二用电设备的用电需求以及蓄电池组的充电需求的情况下，将剩余的第一电能转换为热能进行消耗；以及当接收到第一电能和第二触发信号后，在满足第二用电设备的用电需求的情况下，将剩余的第一电能提供给蓄电池组。
在本申请的实施例中，当卫星处于光照区域时，在满足卫星上的第二用电设备的用电需求的同时，太阳电池阵通过光照期富裕的第一电能为卫星上的蓄电池组充电，蓄电池组充电后提供卫星处于阴影区域时，第一用电设备和第二用电设备的用电需求。
太阳电池阵采用平均转换效率不小于30.0％的太阳电池，当卫星在光照区域出现短期功耗超过太阳电池阵的供电能力时，卫星由蓄电池组补充供电；当太阳电池阵输出功率富裕时，由分流调节模块分掉多余的功率。在本申请的实施例中，检测电路具体可以为MEA电路(主误差放大电路)。
在一种可能的实施方式中，图4示出了本申请实施例所提供的第四种卫星中使用的供电系统示意图，如图4所示，电源控制器还包括滤波模块；电压转换模块的输入端与蓄电池组和太阳电池阵之间连接有滤波模块；
滤波模块，用于当接收到第一电能和/或蓄电池组提供的第二电能后，对第一电能和/或第二电能提供的电流进行滤波。
在本申请的实施例中，滤波模块用于滤除电流中的杂波、噪声等。具体地，滤波模块中包括多个并联的钽电容；每个钽电容串联一个保险丝。
在一种可能的实施方式中，图5示出了本申请实施例所提供的第五种卫星中使用的供电系统示意图，如图5所示，电源控制器还包括放电开关；放电开关的一端连接电压转换模块和太阳电池阵，放电开关的另一端连接蓄电池组；
放电开关，用于在卫星处于光照区域的情况下，处于闭合状态，以使太阳电池阵与蓄电池组连通；以及在卫星处于阴影区域的情况下，当蓄电池组中存储的电量高于第一电量时，处于闭合状态，以使蓄电池组与电压转换模块连通；以及在卫星处于阴影区域的情况下，当蓄电池组中存储的电量低于第一电量时断开，以使蓄电池组与电压转换模块断开。
在本申请的实施例中，卫星移动到光照区域时，放电开关闭合，使得太阳电池阵与蓄电池组连通，以使太阳电池阵提供的第一电能经过放电开关提供给蓄电池组，蓄电池组进行充电。
卫星移动到阴影区域后，当蓄电池组中存储的电量高于第一电量时，放电开关闭合，使得蓄电池组与电压转换模块连通，以使蓄电池组的第三供电电压通过放电开关提供给电压转换模块。卫星移动到阴影区域后，当蓄电池组中存储的电量不高于第一电量时，为了防止蓄电池组放电过度，此时放电开关断开，使得蓄电池组与电压转换模块断开，以使蓄电池组停止向电压转换模块提供第三供电电压。
在一种可能的实施方式中，图6示出了本申请实施例所提供的第六种卫星中使用的供电系统示意图，如图6所示，电源控制器还包括二极管；二极管与放电开关并联；其中，二极管的正极连接电压转换模块、太阳电池阵和放电开关的一端，二极管的负极连接蓄电池组和放电开关的另一端；
二极管，用于当放电开关处于断开状态时，以使太阳电池阵与蓄电池组连通，进而使得在放电开关由于放电过度断开的情况下，通过二极管将太阳电池阵提供的第一电能提供给蓄电池组，以使蓄电池组进行充电。
在一种可能的实施方式中，电源控制器还包括第一控制电路；第一控制电路分别连接蓄电池组和第一用电设备；
本申请中的第一用电设备是周期性工作的，例如，当第一用电设备为拍摄设备时，而该卫星的主要工作是拍摄地球某一预设拍摄位置的图像时，由于卫星是一直在移动的，因此，每当卫星移动到预设拍摄位置时，第一用电设备才开始工作，即第一用电设备并不是一直工作的，因此本申请中的第一控制电路，用于当第一用电设备处于工作状态时，将第一用电设备与蓄电池组连通，以使蓄电池组的第三供电电压通过第一控制电路提供给第一用电设备；以及当第一用电设备处于非工作状态时，将第一用电设备与蓄电池组断开，以使蓄电池组停止向第一用电设备提供第三供电电压。
在一种可能的实施方式中，电源控制器还包括第二控制电路；第二控制电路分别连接蓄电池组和火工品；
第二控制电路，用于当卫星进入指定轨道时，将蓄电池组和火工品连通，以使蓄电池组的第三供电电压通过第二控制电路提供给火工品；当卫星未进入指定轨道时，将蓄电池组和火工品断开，以使蓄电池组不能向火工品提供第三供电电压；
火工品，用于当接收到蓄电池组提供的第三供电电压时，控制卫星上的帆板展开；其中，帆板上设置有太阳电池阵。
在一种具体的实施例中，图7示出了本申请实施例所提供的第七种卫星中使用的供电系统示意图，如图7所示，电源控制器包括分流调节模块、检测电路、滤波模块、电压转换模块、放电开关、二极管、第一控制电路和第二控制电路。
如图7所示，太阳电池阵、分流调节模块、滤波模块、电压转换模块和第二用电设备顺序连接；检测电路分别连接太阳电池阵和分流调节模块；第一控制电路分别连接蓄电池组和第一用电设备；第二控制电路分别连接蓄电池组和火工品；放电开关的一端分别连接滤波模块、分流调节模块和二极管的正极，放电开关的另一端连接蓄电池组和二极管的负极；二极管与放电开关并联；二极管的正极分别连接滤波模块、分流调节模块和放电开关的一端，二极管的负极分别连接蓄电池组和放电开关的另一端。
在本申请的实施例中，太阳电池阵提供的第一供电电压经过滤波模块进行滤波后，得到了太阳电池阵对应的一次母线电压，该一次母线电压经过电压转换模块后，将该一次母线电压转换为第二供电电压。以及蓄电池组提供的第三供电电压经过滤波模块进行滤波后，得到了蓄电池组对应的一次母线电压，该一次母线电压经过电压转换模块后，将该一次母线电压转换为第二供电电压。本申请中一次母线电压表示滤波后得到的干净的电压。
实施例二：
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种供电方法，接下来对本申请实施例所公开的一种供电方法进行详细介绍。所述方法用于对卫星上的第一用电设备和第二用电设备供电，包括以下步骤：
步骤一：所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的第一供电电压降压为第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备；以及所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的所述第一供电电压提供给所述蓄电池组；
步骤二：所述蓄电池组接收所述第一电能提供的所述第一供电电压，并利用所述第一供电电压进行充电；
步骤三：所述电源控制器接收到所述蓄电池组提供的第三供电电压后，将所述第三供电电压提供给所述第一用电设备；其中，所述第三供电电压的电压值和所述第一用电设备的工作电压的电压值相同；
步骤四：在所述卫星处于阴影区域的情况下，所述蓄电池组向所述电源控制器提供所述第三供电电压；
步骤五：所述电源控制器将所述蓄电池组提供的所述第三供电电压降压为所述第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备。
可选的，所述电源控制器包括多个电压转换模块；每个所述电压转换模块分别对应转换为不同的所述第二供电电压；所述第二用电设备为多个，每个所述第二用电设备对应各自的工作电压；在执行步骤一所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的第一供电电压降压为第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备时，具体可以按照以下步骤执行：
所述电压转换模块接收到所述第一电能提供的所述第一供电电压后，将所述第一供电电压转换为该电压转换模块对应的所述第二供电电压。
在执行步骤五所述电源控制器将所述蓄电池组提供的所述第三供电电压降压为所述第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备时，具体可以按照以下步骤执行：
所述电压转换模块接收到所述蓄电池组提供的所述第三供电电压后，将所述第三供电电压转换为该电压转换模块对应的所述第二供电电压。
可选的，所述电源控制器还包括分流调节模块和检测电路；在执行步骤一所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的所述第一供电电压提供给所述蓄电池组时，具体可以按照以下步骤执行：
所述检测电路采集所述第一电能提供的所述第一供电电压，以将所述第一供电电压转换为检测电压值；
所述检测电路将所述检测电压值与基准电压值进行比较；
当所述检测电压值大于所述基准电压值时，所述检测电路向所述分流调节模块输出第一触发信号；
当所述检测电压值不大于所述基准电压值，所述检测电路向所述分流调节模块输出第二触发信号；
所述分流调节模块接收到所述第一电能和所述第一触发信号后，在满足所述第二用电设备的用电需求以及所述蓄电池组的充电需求的情况下，将剩余的所述第一电能转换为热能进行消耗；
所述分流调节模块接收到所述第一电能和所述第二触发信号后，在满足所述第二用电设备的用电需求的情况下，将剩余的所述第一电能提供给所述蓄电池组。
可选的，所述电源控制器还包括滤波模块；在执行步骤一将所述第一电能提供的第一供电电压降压为第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备之前，还包括：
所述滤波模块接收到所述第一电能后，对所述第一电能提供的电流进行滤波。
在执行步骤五所述电源控制器将所述蓄电池组提供的所述第三供电电压降压为所述第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备之前，还包括：
所述滤波模块接收到所述蓄电池组提供的第二电能后，对所述第二电能提供的电流进行滤波。
可选的，所述滤波模块中包括多个并联的钽电容；每个所述钽电容串联一个保险丝。
可选的，所述电源控制器还包括放电开关；在执行步骤一所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的所述第一供电电压提供给所述蓄电池组时，具体可以按照以下步骤执行：
在所述卫星处于光照区域的情况下，所述放电开关处于闭合状态，以使所述太阳电池阵与所述蓄电池组连通；
在执行步骤四在所述卫星处于阴影区域的情况下，所述蓄电池组向所述电源控制器提供所述第三供电电压时，具体可以按照以下步骤执行：
在所述卫星处于阴影区域的情况下，当所述蓄电池组中存储的电量高于第一电量时，所述放电开关处于闭合状态，以使所述蓄电池组与所述电压转换模块连通；
在所述卫星处于阴影区域的情况下，当所述蓄电池组中存储的电量低于所述第一电量时，所述放电开关断开，以使所述蓄电池组与所述电压转换模块断开。
可选的，所述电源控制器还包括二极管；在执行步骤一所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的所述第一供电电压提供给所述蓄电池组之前，还包括：
当所述放电开关处于断开状态时，所述太阳电池阵与所述蓄电池组通过所述二极管连通。
可选的，所述电源控制器还包括第一控制电路；在执行步骤三所述电源控制器接收到所述蓄电池组提供的第三供电电压后，将所述第三供电电压提供给所述第一用电设备时，具体可以按照以下步骤执行：
当所述第一用电设备处于工作状态时，所述第一用电设备与所述蓄电池组之间通过所述第一控制电路连通；
当所述第一用电设备处于非工作状态时，所述第一用电设备与所述蓄电池组之间通过所述第一控制电路断开。
可选的，所述电源控制器还包括第二控制电路；在执行步骤一所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的第一供电电压降压为第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备之前，还包括：
当所述卫星进入指定轨道时，所述蓄电池组和所述火工品之间通过所述第二控制电路连通；
所述火工品接收到所述蓄电池组提供的所述第三供电电压时，控制所述卫星上的帆板展开；其中，所述帆板上设置有所述太阳电池阵。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统实施例一中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种卫星中使用的供电系统，其特征在于，所述系统包括：太阳电池阵、蓄电池组和电源控制器；所述电源控制器分别连接所述太阳电池阵、所述蓄电池组、第一用电设备以及第二用电设备；其中，所述第一用电设备的工作电压的电压值高于所述第二用电设备的工作电压的电压值；所述电源控制器还包括放电开关、二极管；所述放电开关的一端连接电压转换模块和所述太阳电池阵，所述放电开关的另一端连接所述蓄电池组；所述二极管与所述放电开关并联；所述第一用电设备为卫星上的主功能设备；
所述太阳电池阵，用于在所述卫星处于光照区域的情况下，将太阳光能量转化为第一电能，将所述第一电能传输给所述电源控制器；
所述电源控制器，用于当接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的第一供电电压降压为第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备；以及当接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的所述第一供电电压提供给所述蓄电池组；以及接收到所述蓄电池组提供的第三供电电压后，将所述第三供电电压提供给所述第一用电设备；以及在所述卫星处于阴影区域的情况下，将所述蓄电池组提供的所述第三供电电压降压为所述第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备；所述第三供电电压的电压值和所述第一用电设备的工作电压的电压值相同；所述太阳电池阵提供的所述第一供电电压的电压值与所述蓄电池组提供的所述第三供电电压的电压值相同；
所述蓄电池组，用于向所述电源控制器提供所述第三供电电压；以及接收所述第一电能提供的所述第一供电电压，并利用所述第一供电电压进行充电；
所述二极管，用于当所述放电开关处于断开状态时，以使所述太阳电池阵与所述蓄电池组连通，以通过所述二极管将所述太阳电池阵提供的所述第一电能提供给所述蓄电池组，以使所述蓄电池组进行充电；其中，当所述蓄电池组中存储的电量不高于第一电量时所述放电开关处于断开状态；
所述电源控制器包括多个电压转换模块；每个所述电压转换模块分别对应转换为不同的所述第二供电电压；所述第二用电设备为多个，每个所述第二用电设备对应各自的工作电压；每个所述电压转换模块的输入端分别连接所述太阳电池阵和所述蓄电池组；每个所述电压转换模块的输出端分别连接对应的所述第二用电设备；
所述电压转换模块，用于接收到所述第一电能提供的所述第一供电电压后，将所述第一供电电压转换为该电压转换模块对应的所述第二供电电压；以及接收到所述蓄电池组提供的所述第三供电电压后，将所述第三供电电压转换为该电压转换模块对应的所述第二供电电压；
所述电源控制器还包括分流调节模块和检测电路；所述太阳电池阵分别连接所述分流调节模块和所述检测电路；所述分流调节模块连接所述检测电路、所述蓄电池组和所述电压转换模块；
所述检测电路，用于采集所述第一电能提供的所述第一供电电压，以将所述第一供电电压转换为检测电压值，再将所述检测电压值与基准电压值进行比较；当所述检测电压值大于所述基准电压值时，向所述分流调节模块输出第一触发信号；当所述检测电压值不大于所述基准电压值，向所述分流调节模块输出第二触发信号；
所述分流调节模块，用于当接收到所述第一电能和所述第一触发信号后，在满足所述第二用电设备的用电需求以及所述蓄电池组的充电需求的情况下，将剩余的所述第一电能转换为热能进行消耗；以及当接收到所述第一电能和所述第二触发信号后，在满足所述第二用电设备的用电需求的情况下，将剩余的所述第一电能提供给所述蓄电池组。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源控制器还包括滤波模块；所述电压转换模块的输入端与所述蓄电池组和所述太阳电池阵之间连接有所述滤波模块；
所述滤波模块，用于当接收到所述第一电能和/或所述蓄电池组提供的第二电能后，对所述第一电能和/或所述第二电能提供的电流进行滤波。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述滤波模块中包括多个并联的钽电容；每个所述钽电容串联一个保险丝。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述放电开关，用于在所述卫星处于光照区域的情况下，处于闭合状态，以使所述太阳电池阵与所述蓄电池组连通；以及在所述卫星处于阴影区域的情况下，当所述蓄电池组中存储的电量高于第一电量时，处于闭合状态，以使所述蓄电池组与所述电压转换模块连通；以及在所述卫星处于阴影区域的情况下，当所述蓄电池组中存储的电量低于所述第一电量时断开，以使所述蓄电池组与所述电压转换模块断开。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源控制器还包括第一控制电路；所述第一控制电路分别连接所述蓄电池组和所述第一用电设备；
所述第一控制电路，用于当所述第一用电设备处于工作状态时，将所述第一用电设备与所述蓄电池组连通；以及当所述第一用电设备处于非工作状态时，将所述第一用电设备与所述蓄电池组断开。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源控制器还包括第二控制电路；所述第二控制电路分别连接所述蓄电池组和火工品；
所述第二控制电路，用于当所述卫星进入指定轨道时，将所述蓄电池组和所述火工品连通；
所述火工品，用于当接收到所述蓄电池组提供的所述第三供电电压时，控制所述卫星上的帆板展开；其中，所述帆板上设置有所述太阳电池阵。
7.一种供电方法，其特征在于，所述方法用于对卫星上的第一用电设备和第二用电设备供电；所述第一用电设备为卫星上的主功能设备；所述方法包括：
在所述卫星处于光照区域的情况下，太阳电池阵将太阳光能量转化为第一电能，并将所述第一电能传输给电源控制器；
所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的第一供电电压降压为第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备；以及所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的所述第一供电电压提供给蓄电池组；
当所述电源控制器中的放电开关处于断开状态时，通过所述电源控制器中的二极管将所述太阳电池阵与所述蓄电池组连通，以通过所述二极管将所述太阳电池阵提供的所述第一电能提供给所述蓄电池组，以使所述蓄电池组进行充电；其中，当所述蓄电池组中存储的电量不高于第一电量时所述放电开关处于断开状态；所述放电开关的一端连接电压转换模块和所述太阳电池阵，所述放电开关的另一端连接所述蓄电池组；所述二极管与所述放电开关并联；
所述蓄电池组接收所述第一电能提供的所述第一供电电压，并利用所述第一供电电压进行充电；
所述电源控制器接收到所述蓄电池组提供的第三供电电压后，将所述第三供电电压提供给所述第一用电设备；所述太阳电池阵提供的所述第一供电电压的电压值与所述蓄电池组提供的所述第三供电电压的电压值相同；
在所述卫星处于阴影区域的情况下，所述蓄电池组向所述电源控制器提供所述第三供电电压；
所述电源控制器将所述蓄电池组提供的所述第三供电电压降压为所述第二供电电压，以将所述第二供电电压提供给所述第二用电设备；
所述电源控制器包括多个电压转换模块；每个所述电压转换模块分别对应转换为不同的所述第二供电电压；所述第二用电设备为多个，每个所述第二用电设备对应各自的工作电压；每个所述电压转换模块的输入端分别连接所述太阳电池阵和所述蓄电池组；每个所述电压转换模块的输出端分别连接对应的所述第二用电设备；
所述电源控制器接收到所述第一电能后，将所述第一电能提供的第一供电电压降压为第二供电电压，包括：
所述电压转换模块接收到所述第一电能提供的所述第一供电电压后，将所述第一供电电压转换为该电压转换模块对应的所述第二供电电压；
所述电源控制器将所述蓄电池组提供的所述第三供电电压降压为所述第二供电电压，包括：
所述电压转换模块接收到所述蓄电池组提供的所述第三供电电压后，将所述第三供电电压转换为该电压转换模块对应的所述第二供电电压；
所述电源控制器还包括分流调节模块和检测电路；所述太阳电池阵分别连接所述分流调节模块和所述检测电路；所述分流调节模块连接所述检测电路、所述蓄电池组和所述电压转换模块；所述方法还包括：
所述检测电路采集所述第一电能提供的所述第一供电电压，以将所述第一供电电压转换为检测电压值，再将所述检测电压值与基准电压值进行比较；当所述检测电压值大于所述基准电压值时，向所述分流调节模块输出第一触发信号；当所述检测电压值不大于所述基准电压值，向所述分流调节模块输出第二触发信号；
所述分流调节模块接收到所述第一电能和所述第一触发信号后，在满足所述第二用电设备的用电需求以及所述蓄电池组的充电需求的情况下，将剩余的所述第一电能转换为热能进行消耗；以及当所述分流调节模块接收到所述第一电能和所述第二触发信号后，在满足所述第二用电设备的用电需求的情况下，将剩余的所述第一电能提供给所述蓄电池组。
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