CN115954990A - 对卫星的负载供电的方法、系统、装置以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种对卫星的负载供电的方法、系统、装置以及存储介质。包括：根据蓄电池对多个负载的供电电压，确定蓄电池以低能耗模式运行，并获取蓄电池的电池剩余容量；获取卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统距离下一次光照期的飞行时间；根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率；以及根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度。从而达到了能够充分利用蓄电池的电能，进而保证卫星系统正常工作的技术效果。

Description

对卫星的负载供电的方法、系统、装置以及存储介质

技术领域

本申请涉及卫星供电领域，特别是涉及一种对卫星的负载供电的方法、系统、装置以及存储介质。

背景技术

遥感卫星的电源系统通常采用太阳能—蓄电池体系。在卫星系统持续工作期间，电源系统向卫星系统中的各个分系统（即负载）不间断供电。光照期太阳能电池采集太阳能，并将太阳能转化为电能，对卫星系统内的多个负载供电，并给蓄电池充电；阴影期由蓄电池通过放电开关向与母线连接的多个负载供电。

在阴影期内，为了保护蓄电池，卫星系统有时候会开启降低负载载荷的低功耗模式。例如，为了避免蓄电池在阴影期内出现欠压，当卫星检测到蓄电池的供电电压低于欠压报警电压时，卫星系统会工作在低功耗模式下，从而降低卫星系统的负载载荷。直到下一个光照期开始，再通过太阳能电池对蓄电池进行充电，从而蓄电池在经过充电后，供电电压重新恢复到高于欠压报警电压的状态，从而卫星系统进入正常工作状态。

根据现有技术可知，在低功耗模式下，卫星系统保持运行时的负载载荷都是相同的。但是实际上，由于在不同情况下，卫星系统运行到下次光照期所经历的时间不同，因此卫星系统在低功耗模式下对负载载荷的支持能力是不同的。例如，当卫星系统距离下次光照周期的时间较短时，卫星系统在低功耗模式下可以支持更多的负载载荷；而当卫星系统距离下次光照周期的时间较长时，卫星系统在低功耗模式下只能支持较少的载荷。

综上所述，由于现有的卫星系统在低功耗模式下运行的负载载荷是相同的，因此不利于卫星系统充分利用蓄电池的电能，从而限制了卫星系统上负载的正常工作的问题亟待解决。

公开号为CN113949117A，名称为一种遥感卫星蓄电池自主欠压保护方法。包括：步骤S1：获取蓄电池电压遥测数据，并传输至星载计算机；步骤S2：星载计算机判断蓄电池电压遥测数据是否可信；步骤S3：星载计算机将可信的蓄电池电压遥测数据中的蓄电池电压与欠压保护阈值Vm进行比较，若在预设的异常持续时间内蓄电池电压均低于Vm，则判定蓄电池出现了欠压；步骤S4：执行蓄电池欠压保护，包括以下其中一种或多种操作：执行载荷安全关机程控序列、断开卫星部分配电通路、取消载荷任务、调整加热回路控温阈值、断开加热回路；步骤S5：星载计算机将蓄电池欠压状态发送至控制分系统，控制分系统使太阳电池阵完成对日定向，保障蓄电池的充电。

公开号为CN113422423A，名称为一种卫星蓄电池系统。包括：产能装置，用于将获取到的太阳能转化为电能向卫星的负载供电；储能装置，用于将产能单元转换出的电能储存以供卫星系统无法利用太阳能或所需功率超出太阳能供电装置的功率时使用；蓄电池组，设置于储能装置中用以配合太阳电池阵联合供电。

针对上述的现有技术中存在的由于现有的卫星系统在低功耗模式下运行的负载载荷是相同的，因此不利于卫星系统充分利用蓄电池的电能，从而限制了卫星系统上负载的正常工作的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本公开的实施例提供了一种对卫星的负载供电的方法、系统、装置以及存储介质，以至少解决现有技术中存在的由于现有的卫星系统在低功耗模式下运行的负载载荷是相同的，因此不利于卫星系统充分利用蓄电池的电能，从而限制了卫星系统上负载的正常工作的技术问题。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种对卫星的负载供电的方法，应用于卫星系统，其中卫星系统包括蓄电池和多个负载，并且其中多个负载与蓄电池连接，包括：根据蓄电池对多个负载的供电电压，确定卫星系统以低能耗模式运行，并获取蓄电池的电池剩余容量；获取卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间；根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率；以及根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度。

根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种对卫星的负载供电系统，应用于卫星系统，其中卫星系统包括蓄电池和多个负载，并且其中多个负载与蓄电池连接，包括：电源控制器、电压检测器、SOC检测模块、导航定位装置和电源处理器，其中电源处理器与电压检测器连接，配置用于根据蓄电池对多个负载的供电电压，确定卫星系统以低能耗模式运行；电源处理器通过电源控制器与SOC检测模块连接，配置用于获取蓄电池的电池剩余容量；电源处理器与导航定位装置连接，配置用于获取卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间；电源处理器配置用于根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率；以及电源处理器还配置用于根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度。

根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。

根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种对卫星的负载供电的装置，应用于卫星系统，其中卫星系统包括蓄电池和多个负载，并且其中多个负载与蓄电池连接，包括：运行模式确定模块，用于根据蓄电池对多个负载的供电电压，确定卫星系统以低能耗模式运行，并获取蓄电池的电池剩余容量；飞行时间确定模块，用于获取卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间；输出功率确定模块，用于根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率；以及负载调度模块，用于根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度。

根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种对卫星的负载供电的装置，应用于卫星系统，其中卫星系统包括蓄电池和多个负载，并且其中多个负载与蓄电池连接，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：根据蓄电池对多个负载的供电电压，确定卫星系统以低能耗模式运行，并获取蓄电池的电池剩余容量；获取卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间；根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率；以及根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度。

首先，电源处理器根据蓄电池对多个负载的供电电压，确定卫星系统以低能耗模式运行。并在确定卫星系统以低能耗模式运行的情况下，获取蓄电池的电池剩余容量。然后，电源处理器获取卫星系统当前运行位置的位置信息，并根据当前运行位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间。进一步地，电源处理器根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率。最后，电源处理器根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度。

由于本公开的技术方案中，电源处理器预先确定蓄电池在低能耗模式下的电池剩余容量，并根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间（即由太阳能电池为负载供电并对蓄电池充电的开始时间），确定了蓄电池在低能耗模式下的输出功率，因此电源处理器保证蓄电池的电池剩余容量能够维持卫星系统上的负载正常运行，并使得蓄电池的供电电压不低于欠压报警电压。而又由于电源处理器根据求得的蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度（即为多个负载分配供电电压），因此电源处理器能够针对不同的负载，分配不同的供电电压，从而能够达到充分利用蓄电池的电池剩余容量。从而，电源处理器通过确定蓄电池的电池剩余容量，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率，并根据所确定的蓄电池在低能耗模式下的输出功率和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度的操作，达到了能够充分利用蓄电池的电能，进而保证卫星系统正常工作的技术效果。进而解决了现有技术中存在的由于现有的卫星系统在低功耗模式下运行的负载载荷是相同的，因此不利于卫星系统充分利用蓄电池的电能，从而限制了卫星系统上负载的正常工作的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例1的第一个方面所述的卫星系统的硬件架构的示意图；

图2是根据本申请实施例1的第一个方面所述的卫星系统中的软件应用的模块示意图；

图3是根据本申请实施例1的第一个方面所述的用于卫星系统的电源系统的模块示意图；

图4是根据本申请实施例1的第一个方面所述的对卫星的负载供电的方法流程示意图；

图5是根据本申请实施例1的第一个方面所述的卫星系统当前位置的位置信息示意图；

图6是根据本申请实施例2的第一个方面所述的对卫星的负载供电的第一装置示意图；以及

图7是根据本申请实施例3的第一个方面所述的对卫星的负载供电的第二装置示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本实施例，提供了一种对卫星的负载供电的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1示出了卫星系统10的硬件架构的示意图。参考图1所示，卫星系统10包括综合电子系统，综合电子系统包括：处理器、存储器、总线管理模块以及通信接口。其中存储器与处理器连接，从而处理器可以访问存储器，读取存储器存储的程序指令，从存储器读取数据或者向存储器写入数据。总线管理模块与处理器连接，并且还与例如CAN总线等总线连接。从而处理器可以通过总线管理模块所管理的总线，同与总线连接的星载外设进行通信。其中，星载外设例如可以是常用摄像机或备用摄像机。此外，处理器还经由通信接口与相机、星敏传感器、测控应答机以及数传设备等设备通信连接。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，卫星系统10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

应当注意到的是，图1中示出的一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算设备中的其他元件中的任意一个内。如本公开实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制（例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择）。

图1中示出的存储器可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本公开实施例中的数据恢复对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用程序的数据恢复的方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。

此处需要说明的是，在一些可选实施例中，上述图1所示的设备可以包括硬件元件（包括电路）、软件元件（包括存储在计算机可读介质上的计算机代码）、或硬件元件和软件元件两者的结合。应当指出的是，图1仅为特定具体实例的一个实例，并且旨在示出可存在于上述设备中的部件的类型。

图2是根据本申请实施例所述的卫星系统10中的软件应用的模块示意图，参考图2所示，卫星系统10中还设置有多个应用。其中，应用例如可以是电源管理应用，电源管理应用配置用于管理卫星电源系统。此外，卫星系统10还包括调度应用、遥控应用、遥测应用、总线管理应用和数传管理应用。其中，卫星系统10可以通过遥控应用与地面系统20的遥控模块建立遥控信道，还可以通过遥测应用与地面系统20的遥测模块建立遥测信道。总线管理应用用于协调管理卫星上经由总线进行的数据传输。数传管理应用用于通过数传链路将数据传输至地面系统。

图3是根据本申请实施例所述的用于卫星系统10的电源系统的示意图。参考图3所示，该电源系统110包括：太阳能电池111、蓄电池112、充电控制器113、放电开关114、母线和分流调节器115。其中，太阳能电池111通过分流调节器115与母线连接，从而通过分流调节器115调节输出至母线的直流供电电压。

蓄电池112通过充电控制器113和放电开关114与母线连接。其中，充电控制器113用于控制太阳能电池111对蓄电池112的充电操作，放电开关114用于控制蓄电池112对母线上的负载进行供电。

此外，电源系统110还包括电压检测器116、电源控制器117以及电源处理器118。其中，电压检测器116用于检测母线的电压值。电源控制器117接收电压检测器116所检测的电压值并将其传输至电源处理器118。电源处理器118从电源控制器117接收传输的电压值，并根据电源控制器117所传输的电压值，向电源控制器117发送控制指令。从而电源控制器117根据电源处理器118的指令对分流调节器115、充电控制器113以及放电开关114进行控制。

此外，电源系统110还设置有SOC检测模块119（电荷状态模块），用于检测蓄电池112的剩余电池容量。

此外，电源处理器118还与导航定位装置120通信连接，从而电源处理器118能够通过导航定位装置120获取卫星系统10的位置信息。此外，卫星系统10上还设置有多个负载131~13n，所述多个负载131~13n与母线连接，从而太阳能电池111以及蓄电池112通过母线向多个负载131~13n进行供电。并且多个负载131~13n与电源处理器118通信连接，从而可以通过电源处理器118控制多个负载131~13n的运行与暂停（例如可以令多个负载131~13n进入休眠模式）。

进一步地，在电源系统110中还设置有电源存储器140。其中，电源存储器140与电源处理器118连接，配置用于存储电源处理器118的数据信息。

在上述运行环境下，根据本实施例的第一个方面，提供了一种对卫星的负载供电的方法，该方法例如由图3中所示的电源处理器118实现。图4示出了该方法的流程示意图，参考图4所示，该方法包括：

S402：根据蓄电池对多个负载的供电电压，确定卫星系统以低能耗模式运行，并获取蓄电池的电池剩余容量；

S404：获取卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间；

S406：根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率；以及

S408：根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度。

参考图3所示，电源系统110中包括蓄电池112和多个负载131~13n。并且其中多个负载131~13n与蓄电池112连接。蓄电池112能够通过母线向多个负载131~13n供电。

首先，电源处理器118根据蓄电池112对多个负载131~13n的供电电压，确定蓄电池112目前是否需要以低能耗模式运行。并且在确定蓄电池112需要以低能耗模式运行的情况下，电源处理器118获取蓄电池112的剩余电池容量（S402）。具体地，参考图3所示，电源处理器118向电源控制器117发送检测母线的电压值的指令。电源控制器117响应于检测母线的电压值的指令，并利用电压检测器116检测母线的电压值（即蓄电池112的供电电压值）。

电压检测器116通过电源控制器117将检测到的母线的电压值传输至电源处理器118。电源处理器118根据由电压检测器116检测的母线的电压值，判定蓄电池112是否需要以低能耗模式运行。

在电源处理器118判定蓄电池112需要以低能耗模式运行的情况下，向电源控制器117发送检测蓄电池112的电池剩余容量的指令。电源控制器117根据响应于由电源处理器118发送的检测蓄电池112的电池剩余容量的指令，控制SOC检测模块119检测蓄电池112的电池剩余容量 Q。

SOC检测模块119通过电源控制器117将检测得到的蓄电池112的电池剩余容量 Q发送至电源处理器118。

进一步地，电源处理器118从导航定位装置120获取卫星系统10当前所处位置的位置信息，并根据卫星系统10当前所处位置的位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间（S404）。具体地，由上述背景技术可知，电源系统110存在光照期和阴影期。在光照期，由太阳能电池111为多个负载131~13n进行供电并为蓄电池112充电，而在阴影期，则由蓄电池112向多个负载131~13n进行供电。因此，若电源处理器118判定卫星系统10处于低能耗模式，则说明此时是蓄电池112向多个负载131~13n进行供电。进一步地，则说明此时卫星系统10处于阴影期。

因此，电源处理器118需要判定卫星系统10当前所处位置的位置信息。图5是根据本申请实施例所述的卫星系统10当前位置的位置信息的示意图。参考图5所示，卫星系统10目前处于阴影期，光照起始位置为卫星系统10开始进入光照期的位置。则电源处理器118确定卫星系统10目前所处位置的位置信息，并根据当前所处位置的位置信息和光照起始位置，确定卫星系统10当前所处位置与光照起始位置之间的轨道距离 S。

然后，电源处理器118根据卫星系统10的飞行速度 V和所确定的轨道距离 S，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间 T（即卫星系统10进入下一次光照期所需要的飞行时间 T）。

此外，电源处理器118根据蓄电池112的电池剩余容量 Q，和卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间 T，确定蓄电池112在低能耗模式下的输出功率 P _min（S406）。具体地，电源处理器118根据以下公式计算得到蓄电池112在低功耗模式下的输出功率 P _min：

（公式1）

其中， P _min表示蓄电池112在低能耗模式下的输出功率。

表示蓄电池112的功耗系数，用于表示蓄电池112在电池剩余容量不足的情况下，电量随时间的推移呈现非线性关系，

在0~1之间，可以根据实验测定。 Q表示蓄电池112的剩余电池容量。 V表示卫星系统10的飞行速度。 T表示卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间。

最后，电源处理器118根据蓄电池112在低能耗模式下的输出功率 P _min，和各个负载的运行功率

，通过断开或闭合与各个负载连接的开关，从而对各个负载进行调度（S408）。例如，负载1的运行功率为 P ₁，负载2的运行功率为 P ₂ ，负载3的运行功率为 P ₃ 。

正如背景技术中所述，根据现有技术可知，在低功耗模式下，卫星系统10保持运行时的负载载荷都是相同的。但是实际上，由于在不同情况下，卫星系统10运行到下次光照期所经历的时间不同，因此卫星系统10在低功耗模式下对负载载荷的支持能力是不同的。例如，当卫星系统10距离下次光照周期的时间较短时，卫星系统10在低功耗模式下可以支持更多的负载载荷；而当卫星系统10距离下次光照周期的时间较长时，卫星系统10在低功耗模式下只能支持较少的载荷。

综上所述，由于现有的卫星系统10在低功耗模式下运行的负载载荷是相同的，因此不利于卫星系统10充分利用蓄电池的电能，从而限制了卫星系统10上负载的正常工作的问题亟待解决。

有鉴于此，本公开的技术方案中，电源处理器118预先确定蓄电池112在低能耗模式下的电池剩余容量，并根据电池剩余容量和卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间（即由太阳能电池111为负载供电并对蓄电池112充电的开始时间），确定了蓄电池112在低能耗模式下的输出功率，因此电源处理器118保证蓄电池112的电池剩余容量能够维持卫星系统10上的负载的正常运行，并使得蓄电池112的供电电压不低于欠压报警电压。而又由于电源处理器118根据求得的蓄电池112在低能耗模式下的输出功率，和多个负载131~13n的运行功率，对多个负载131~13n进行调度（即为多个负载131~13n分配供电电压），因此电源处理器118能够针对不同的负载，分配不同的供电电压，从而能够达到充分利用蓄电池112的电池剩余容量的技术效果。从而，电源处理器118确定蓄电池112的电池剩余容量，确定蓄电池112在低能耗模式下的输出功率，并根据所确定的蓄电池112在低能耗模式下的输出功率和多个负载131~13n的运行功率，对多个负载131~13n进行调度的操作，达到了能够充分利用蓄电池112的电能，进而保证卫星系统10正常工作的技术效果。进而解决了现有技术中存在的由于现有的卫星系统10在低功耗模式下运行的负载载荷是相同的，因此不利于卫星系统10充分利用蓄电池112的电能，从而限制了卫星系统10上负载的正常工作的技术问题。

可选地，根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间的操作，包括：确定当前位置与光照起始位置之间的轨道距离，其中光照起始位置为卫星系统进入光照期的位置；以及确定卫星系统的飞行速度，并根据卫星系统的飞行速度和轨道距离，确定卫星系统距离下一次光照期的飞行时间。

具体地，首先，电源处理器118确定卫星系统10当前所处位置与光照起始位置之间的轨道距离 S（即卫星系统10从当前所处位置进入到光照起始位置的轨道距离）。

然后，电源处理器118确定卫星系统10的飞行速度 V，并根据卫星系统10的飞行速度 V和轨道距离 S，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间 T。具体计算公式如下：

（公式2）

其中， T表示卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间， S表示卫星系统10当前所处位置与光照起始位置之间的轨道距离， V表示卫星系统10的飞行速度。

从而，通过上述操作达到了能够为求得蓄电池112在低能耗模式下的输出功率 P _min提供必要条件的技术效果。

可选地，根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度的操作，包括：按照不同的优先级，对多个负载进行划分；以及根据多个负载的优先级，对多个负载进行调度。进一步可选地，按照不同的优先级，对多个负载进行划分的操作，包括：在多个负载处于第一优先级的情况下，保持正常运行；在多个负载处于第二优先级的情况下，根据处于第一优先级的负载的运行功率，确定处于第二优先级的负载的运行功率；以及在多个负载处于第三优先级的情况下，停止运行。

具体地，参考图3所示，电源处理器118例如可以将多个负载131~13n分为第一优先级、第二优先级和第三优先级。其中，处于第一优先级的负载为重要的负载，处于第二优先级的负载为次重要的负载，处于第三优先级的负载为不重要的负载。

在蓄电池112处于低功耗模式下，处于第三优先级的负载停止运行，处于第一优先级的负载保持正常运行，而处于第二优先级的负载需要根据具体地情况进行调度。具体计算公式如下：

（公式3）

其中， P _rem表示蓄电池112的剩余功率， P _min表示蓄电池112在低能耗模式下的输出功率，

表示第 i个处于第一优先级的负载的运行功率， m表示处于第一优先级的负载的数量。

电源处理器118求得蓄电池112的剩余功率 P _rem后，根据剩余功率 P _rem，以及处于第二优先级的负载的运行功率

（其中，运行功率

表示第 j个第二优先级负载的运行功率），轮流运行处于第二优先级的负载。从而，保证同时运行的处于第二优先级的负载的运行功率的总和小于蓄电池112的剩余功率。

从而，通过按照优先级的方式对多个负载131~13n进行调度的操作，达到了能够根据卫星系统10距离下一次光照期的时间周期 T，灵活地配置在低功耗模式下运行的负载，从而既保证蓄电池112不会出现欠压的情况，也能够尽可能的提高各个负载的运行效率。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种对卫星的负载供电的系统，应用于卫星系统，其中卫星系统包括蓄电池和多个负载，并且其中多个负载与蓄电池连接，包括：电源控制器、电压检测器、SOC检测模块、导航定位装置和电源处理器，其中电源处理器与电压检测器连接，配置用于根据蓄电池对多个负载的供电电压，确定卫星系统以低能耗模式运行；电源处理器通过电源控制器与SOC检测模块连接，配置用于获取蓄电池的电池剩余容量；电源处理器与导航定位装置连接，配置用于获取卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间；电源处理器配置用于根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率；以及电源处理器还配置用于根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度。

具体地，参考图3所示，电源系统110中包括蓄电池112和多个负载131~13n。并且其中多个负载131~13n与蓄电池112连接。蓄电池112能够通过母线向多个负载131~13n供电。

首先，电源处理器118根据蓄电池112对多个负载131~13n的供电电压，确定蓄电池112目前是否需要以低能耗模式运行。并且在确定蓄电池112需要以低能耗模式运行的情况下，电源处理器118获取蓄电池112的剩余电池容量。具体地，参考图3所示，电源处理器118向电源控制器117发送检测母线的电压值的指令。电源控制器117响应于检测母线的电压值的指令，并利用电压检测器116检测母线的电压值（即蓄电池112的供电电压值）。

电压检测器116通过电源控制器117将检测到的母线的电压值传输至电源处理器118。电源处理器118根据由电压检测器116检测的母线的电压值，判定蓄电池112是否需要以低能耗模式运行。

在电源处理器118判定蓄电池112需要以低能耗模式运行的情况下，向电源控制器117发送检测蓄电池112的电池剩余容量的指令。电源控制器117根据响应于由电源处理器118发送的检测蓄电池112的电池剩余容量的指令，控制SOC检测模块119检测蓄电池112的电池剩余容量 Q。

SOC检测模块119通过电源控制器117将检测得到的蓄电池112的电池剩余容量 Q发送至电源处理器118。

进一步地，电源处理器118从导航定位装置120获取卫星系统10当前所处位置的位置信息，并根据卫星系统10当前所处位置的位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间。具体地，由上述背景技术中可知，电源系统110存在光照期和阴影期。在光照期，由太阳能电池111为多个负载131~13n进行供电并为蓄电池112充电，而在阴影期，则由蓄电池112向多个负载131~13n进行供电。因此，若电源系统110已经电源处理器118判定处于低能耗模式，则说明此时是蓄电池向多个负载131~13n进行供电。进一步地，则说明此时电源系统110处于阴影期。

因此，电源处理器118需要判定卫星系统10当前所处位置的位置信息。图5是根据本申请实施例所述的卫星系统10当前位置信息的示意图。参考图5所示，卫星系统10目前处于阴影期，光照起始位置为卫星系统10开始进入光照期的位置。则电源处理器118确定卫星系统10目前所处位置的位置信息，并根据当前所处位置的位置信息和光照起始位置，确定当前位置与光照起始位置之间的轨道距离 S。

然后，电源处理器118根据卫星系统10的飞行速度 V和所确定的轨道距离 S，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间 T（即卫星系统10进入下一次光照期所需要的飞行时间 T）。

此外，电源处理器118根据蓄电池112的电池剩余容量 Q，和卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间 T，确定蓄电池112在低能耗模式下的输出功率 P _min。具体地，电源处理器118根据以下公式计算得到蓄电池112在低功耗模式下的输出功率 P _min：

（公式1）

其中， P _min表示蓄电池112在低能耗模式下的输出功率。

表示蓄电池112的功耗系数，用于表示蓄电池112在电池剩余容量不足的情况下，电量随时间的推移呈现非线性关系，

在0~1之间，可以根据实验测定。 Q表示蓄电池112的剩余电池容量。 V表示卫星系统10的飞行速度。 T表示卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间。

最后，电源处理器118根据蓄电池112在低能耗模式下的输出功率 P _min，和各个负载的运行功率 P _l，通过断开或闭合与各个负载连接的开关，从而对各个负载进行调度。例如，负载1的运行功率为 P ₁，负载2的运行功率为 P ₂，负载3的运行功率为 P ₃。

从而，通过上述产品结构达到了能够充分利用蓄电池112的电能，进而保证卫星系统10正常工作的技术效果。

可选地，还包括：太阳能电池、分流调节器和充电控制器，其中太阳能电池通过分流调节器和充电控制器与蓄电池连接，配置用于向多个负载和蓄电池供电；分流调节器配置用于调节输出至蓄电池和多个负载的供电电压；以及充电控制器配置用于控制太阳能电池对蓄电池的充电操作。

具体地，参考图3所示，电源系统110中还设置有太阳能电池111、分流调节器115和充电控制器113。其中，太阳能电池111通过分流调节器115和充电控制器113与蓄电池112连接，配置用于当卫星系统10处于光照期时，向蓄电池112充电。分流调节器115用于调节输出至蓄电池112和多个负载131~13n的供电电压。充电控制器113配置用于控制太阳能电池111对蓄电池112的充电操作。

从而，通过上述产品结构达到了能够控制太阳能111向蓄电池112进行供电的过程的技术效果。

可选地，还包括：放电开关，其中放电开关分别与蓄电池和多个负载连接，配置用于控制蓄电池对多个负载的供电操作。

具体地，参考图3所示，电源系统110还包括放电开关114。其中，放电开关114分别与蓄电池112和多个负载131~13n连接，配置用于控制蓄电池112对多个负载131~13n供电操作。

此外，根据本实施例的第三个方面，提供了一种存储介质。所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。

从而，电源处理器118通过确定蓄电池112的电池剩余容量，确定蓄电池112在低能耗模式下的输出功率，并根据所确定的蓄电池112在低能耗模式下的输出功率和多个负载131~13n的运行功率，对多个负载131~13n进行调度的操作，达到了能够充分利用蓄电池112的电能，进而保证卫星系统10正常工作的技术效果。进而解决了现有技术中存在的由于现有的卫星系统10在低功耗模式下运行的负载载荷是相同的，因此不利于卫星系统10充分利用蓄电池112的电能，从而限制了卫星系统10上负载的正常工作的技术问题。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例2

图6示出了根据本实施例的第一个方面所述的对卫星的负载供电的第一装置600，该第一装置600与根据实施例1的第一个方面所述的方法相对应。参考图6所示，该第一装置600包括：运行模式确定模块610，用于根据蓄电池对多个负载的供电电压，确定卫星系统以低能耗模式运行，并获取蓄电池的电池剩余容量；飞行时间确定模块620，用于获取卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间；输出功率确定模块630，用于根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率；以及负载调度模块640，用于根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度。

可选地，飞行时间确定模块620，包括：轨道距离确定模块，用于确定当前位置与光照起始位置之间的轨道距离，其中光照起始位置为卫星系统进入光照期的位置；以及飞行速度确定模块，用于确定卫星系统的飞行速度，并根据卫星系统的飞行速度和轨道距离，确定卫星系统距离下一次光照期的飞行时间。

可选地，负载调度模块640，包括：划分模块，用于按照不同的优先级，对多个负载进行划分；以及调度模块，用于根据多个负载的优先级，对多个负载进行调度。

可选地，划分模块，包括：第一优先级模块，用于在多个负载处于第一优先级的情况下，保持正常运行；第二优先级模块，用于在多个负载处于第二优先级的情况下，根据处于第一优先级的负载的运行功率，确定处于第二优先级的负载的运行功率；以及第三优先级模块，用于在多个负载处于第三优先级的情况下，停止运行。

从而，电源处理器118通过确定蓄电池112的电池剩余容量，确定蓄电池112在低能耗模式下的输出功率，并根据所确定的蓄电池112在低能耗模式下的输出功率和多个负载131~13n的运行功率，对多个负载131~13n进行调度的操作，达到了能够充分利用蓄电池112的电能，进而保证卫星系统10正常工作的技术效果。进而解决了现有技术中存在的由于现有的卫星系统10在低功耗模式下运行的负载载荷是相同的，因此不利于卫星系统10充分利用蓄电池112的电能，从而限制了卫星系统10上负载的正常工作的技术问题。

实施例3

图7示出了根据本实施例的第一个方面所述的对卫星的负载供电的第二装置700，该第二装置700与根据实施例1的第一个方面所述的方法相对应。参考图7所示，该第二装置700包括：处理器710；以及存储器720，与处理器710连接，用于为处理器710提供处理以下处理步骤的指令：根据蓄电池对多个负载的供电电压，确定卫星系统以低能耗模式运行，并获取蓄电池的电池剩余容量；获取卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定卫星系统10距离下一次光照期的飞行时间；根据电池剩余容量和卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定蓄电池在低能耗模式下的输出功率；以及根据蓄电池在低能耗模式下的输出功率，和多个负载的运行功率，对多个负载进行调度。

从而，电源处理器118通过确定蓄电池112的电池剩余容量，确定蓄电池112在低能耗模式下的输出功率，并根据所确定的蓄电池112在低能耗模式下的输出功率和多个负载131~13n的运行功率，对多个负载131~13n进行调度的操作，达到了能够充分利用蓄电池112的电能，进而保证卫星系统10正常工作的技术效果。进而解决了现有技术中存在的由于现有的卫星系统10在低功耗模式下运行的负载载荷是相同的，因此不利于卫星系统10充分利用蓄电池112的电能，从而限制了卫星系统10上负载的正常工作的技术问题。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，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接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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，在本发明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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明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全部或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（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明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、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种对卫星的负载供电的方法，应用于卫星系统，其中所述卫星系统包括电源系统，并且其中所述电源系统包括蓄电池和多个负载，其中所述多个负载与所述蓄电池连接，其特征在于，包括：

根据所述蓄电池对所述多个负载的供电电压，确定所述卫星系统以低能耗模式运行，并获取所述蓄电池的电池剩余容量；

获取所述卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定所述卫星系统距离下一次光照期的飞行时间；

根据所述电池剩余容量和所述卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定所述蓄电池在所述低能耗模式下的输出功率；以及

根据所述蓄电池在所述低能耗模式下的输出功率，和所述多个负载的运行功率，对所述多个负载进行调度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定所述卫星系统距离下一次光照期的飞行时间的操作，包括：

确定当前位置与光照起始位置之间的轨道距离，其中所述光照起始位置为所述卫星系统进入光照期的位置；以及

确定所述卫星系统的飞行速度，并根据所述卫星系统的飞行速度和所述轨道距离，确定所述卫星系统距离下一次光照期的飞行时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述蓄电池在所述低能耗模式下的输出功率，和所述多个负载的运行功率，对所述多个负载进行调度的操作，包括：

按照不同的优先级，对所述多个负载进行划分；以及

根据所述多个负载的优先级，对所述多个负载进行调度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照不同的优先级，对所述多个负载进行划分的操作，包括：

在所述多个负载处于第一优先级的情况下，保持正常运行；

在所述多个负载处于第二优先级的情况下，根据处于所述第一优先级的负载的运行功率，确定处于所述第二优先级的负载的运行功率；以及

在所述多个负载处于第三优先级的情况下，停止运行。

5.一种对卫星的负载供电的系统，应用于卫星系统，其中所述卫星系统包括蓄电池和多个负载，并且其中所述多个负载与所述蓄电池连接，其特征在于，包括：电源控制器、电压检测器、SOC检测模块、导航定位装置和电源处理器，其中

所述电源处理器与所述电压检测器连接，配置用于根据所述蓄电池对所述多个负载的供电电压，确定所述卫星系统以低能耗模式运行；

所述电源处理器通过所述电源控制器与所述SOC检测模块连接，配置用于获取所述蓄电池的电池剩余容量；

所述电源处理器与所述导航定位装置连接，配置用于获取所述卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定所述卫星系统距离下一次光照期的飞行时间；

所述电源处理器配置用于根据所述电池剩余容量和所述卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定所述蓄电池在所述低能耗模式下的输出功率；以及

所述电源处理器还配置用于根据所述蓄电池在所述低能耗模式下的输出功率，和所述多个负载的运行功率，对所述多个负载进行调度。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：太阳能电池、分流调节器和充电控制器，其中

所述太阳能电池通过所述分流调节器和所述充电控制器与所述蓄电池连接，配置用于向所述多个负载和所述蓄电池供电；

所述分流调节器配置用于调节输出至所述蓄电池和所述多个负载的供电电压；以及

所述充电控制器配置用于控制所述太阳能电池对所述蓄电池的充电操作。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：放电开关，其中所述放电开关分别与所述蓄电池和所述多个负载连接，配置用于控制所述蓄电池对所述多个负载的供电操作。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行权利要求1至4中任意一项所述的方法。

9.一种对卫星的负载供电的装置，应用于卫星系统，其中所述卫星系统包括蓄电池和多个负载，并且其中所述多个负载与所述蓄电池连接，其特征在于，包括：

运行模式确定模块，用于根据所述蓄电池对所述多个负载的供电电压，确定所述卫星系统以低能耗模式运行，并获取所述蓄电池的电池剩余容量；

飞行时间确定模块，用于获取所述卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定所述卫星系统距离下一次光照期的飞行时间；

输出功率确定模块，用于根据所述电池剩余容量和所述卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定所述蓄电池在所述低能耗模式下的输出功率；以及

负载调度模块，用于根据所述蓄电池在所述低能耗模式下的输出功率，和所述多个负载的运行功率，对所述多个负载进行调度。

10.一种对卫星的负载供电的装置，应用于卫星系统，其中所述卫星系统包括蓄电池和多个负载，并且其中所述多个负载与所述蓄电池连接，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，与所述处理器连接，用于为所述处理器提供处理以下处理步骤的指令：

根据所述蓄电池对所述多个负载的供电电压，确定所述卫星系统以低能耗模式运行，并获取所述蓄电池的电池剩余容量；

获取所述卫星系统当前位置的位置信息，并根据当前位置的位置信息和光照起始位置信息，确定所述卫星系统距离下一次光照期的飞行时间；

根据所述电池剩余容量和所述卫星系统距离下一次光照期的飞行时间，确定所述蓄电池在所述低能耗模式下的输出功率；以及

根据所述蓄电池在所述低能耗模式下的输出功率，和所述多个负载的运行功率，对所述多个负载进行调度。

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