CN216751232U - 一种用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，包括壳体以及设在所述壳体内的蓄电池组与电源保护板；所述壳体上设有充电输入端与多个放电输出端，所述蓄电池组与所述电源保护板的数量均为多个，且所述蓄电池组与所述电源保护板一一对应；各所述蓄电池组并联，且所述电源保护板与对应所述蓄电池组串联，各所述电源保护板分别与所述充电输入端、所述放电输出端电联。本实用新型应用于航天制造技术技术领域，该可重构电源阵列作为卫星地面测试设备，具有低成本和高可靠的优点，避免卫星在地面测试阶段过多的使用星上正样蓄电池，从而提高星上蓄电池的有效使用率。同时可重构特性为卫星带来了多样化的使用方式，有效的降低了使用成本。

Description

一种用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列

技术领域

本实用新型涉及航天制造技术技术领域，具体是一种用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列。

背景技术

卫星一般都装有蓄电池，以便满足卫星的用电需求。通常卫星上的蓄电池由多节18650电池组组成，通过串联、并联的方式为卫星供电。在卫星工作时，由于设备需要不同的工作电压与电流，蓄电池长时间工作后会降低寿命，导致用电设备无法正常工作，甚至危害卫星运行，因此在卫星发射前需要对卫星上的各个设备进行供电测试。现有技术中卫星的供电测试大多采用直流电源或卫星蓄电池正样件为卫星测试进行供电，但是直流电源无法很好的模拟蓄电池供电时所产生的压降，从而不能检验蓄电池供电情况下的设备是否能够正常工作。而若是采用卫星蓄电池正样件为卫星测试进行供电，卫星蓄电池正样件作为伴随卫星上天的产品，在使用成本上偏高，且通常卫星的测试周期较长，全周期下使用蓄电池正样件会使蓄电池的寿命缩短。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，实现可重构供电，从而满足卫星地面测试需要，同时提高蓄电池正样件的有效使用率、降低使用成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，包括壳体以及设在所述壳体内的蓄电池组与电源保护板；

所述壳体上设有充电输入端与多个放电输出端，所述蓄电池组与所述电源保护板的数量均为多个，且所述蓄电池组与所述电源保护板一一对应；

各所述蓄电池组并联，且所述电源保护板与对应所述蓄电池组串联，各所述电源保护板分别与所述充电输入端、所述放电输出端电联。

在其中一个实施例，所述电源保护板通过第一电缆线与所述充电输入端电联，所述电源保护板通过第二电缆线与所述放电输出端电联；

所述第一电缆线与所述第二电缆线上均设有二极管，以避免放电、充电时的相互干扰。

在其中一个实施例，所述壳体内还设置有AD/DC转换器，所述AD/DC转换器位于所述电源保护板与所述充电输入端之间的电路上。

在其中一个实施例，各所述蓄电池组并排间隔固定在所述壳体底部靠上方的位置，各所述电源保护板并排间隔固定在所述壳体底部中间的位置，所述AD/DC转换器设在所述壳体底部靠下方的位置；

所述壳体的内侧壁上设置有散热风扇，所述散热风扇的入风端朝向所述蓄电池组和/或所述电源保护板和/或AD/DC转换器，所述散热风扇的出风端位于所述壳体的侧壁上且与所述壳体外相通。

在其中一个实施例，所述壳体上还设有功率计，所述功率计与所述放电输出端电联，以用于观察所述放电输出端的输出电压与电流。

在其中一个实施例，所述壳体的侧部设有与所述电源保护板一一对应的指示灯，所述指示灯与对应所述电源保护板电联。

在其中一个实施例，所述蓄电池组包括24节18650电池，24节18650电池采用12串2并方式连接组成所述蓄电池组。

本实用新型提供的一种用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，该可重构电源阵列作为卫星地面测试设备，具有低成本和高可靠的优点，避免卫星在地面测试阶段过多的使用星上正样蓄电池，从而提高星上蓄电池的有效使用率。同时可重构特性为卫星带来了多样化的使用方式，有效的降低了使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中可重构电源阵列的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例中可重构电源阵列的电路结构简图。

附图标号：壳体1、蓄电池组2、电源保护板3、充电输入端4、放电输出端5、指示灯6、卡箍7、第一电缆线8、第二电缆线9、二极管10、AD/DC转换器11、散热风扇12、功率计13、放电开关14、多点合并转接板15、风扇开关16。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1-2所示为本实施例公开的一种用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，其主要壳体1以及设在壳体1内的蓄电池组2与电源保护板3。壳体1上设有充电输入端4与多个放电输出端5，蓄电池组2与电源保护板3的数量均为多个，且蓄电池组2与电源保护板3一一对应。各蓄电池组2并联，且电源保护板3与对应蓄电池组2串联，各电源保护板3分别与充电输入端4、放电输出端5电联。

电源保护板3具有对蓄电池组2的遥控、遥测功能，能够遥测蓄电池组2的电池状态，包括电压、电流等，遥控蓄电池组2充放电功能的开关等。由于每一放电输出端5均通过电源保护板3与对应的蓄电池组2电联，在放电过程中，可通过电源保护板3控制蓄电池组2的放电MOS管控制对应的蓄电池组2放电，例如对于某一放电输出端5，可选择1个蓄电池组2单独放电，也可选择2个或3个以上的蓄电池组2同时放电，实现电源阵列重构特性，用以应对不同工况下供电。该可重构电源阵列作为卫星地面测试设备，具有低成本和高可靠的优点，避免卫星在地面测试阶段过多的使用星上正样蓄电池，从而提高星上蓄电池的有效使用率。同时可重构特性为卫星带来了多样化的使用方式，有效的降低了使用成本。

壳体1的侧部设有与电源保护板3一一对应的指示灯6，指示灯6与对应电源保护板3电联，当指示灯6对应的蓄电池组2处于断开状态时，指示灯6熄灭；当指示灯6对应的蓄电池组2处于充电状态时，指示灯6亮黄灯；当指示灯6对应的蓄电池组2处于放电状态时，指示灯6亮绿灯；当指示灯6对应的蓄电池组2出现过压、欠压、过放等危险情况时，指示灯6亮红灯以进行告警与保护，避免对蓄电池组2造成更大的危害。在具体实施过程中，电源保护板3可采用市面上已有的产品，例如本实施例中的电源保护板3即为NRJ12R14565LM25251000B1T3D+RS485+CAN型号的保护板，其电路结构以及上述工作原理均为所属领域的常规技术手段，因此本实施例中不再对其进行赘述。

本实施例中，蓄电池组2的数量为4组，每组蓄电池组2均通过两个卡箍7固定在壳体1内的底部。其中，每组蓄电池组2包括24节18650电池，24节18650电池采用12串2并方式连接组成蓄电池组2，4组蓄电池组2通过并联方式向外提供多路电源输出。在具体实施过程中，电源保护板3通过第一电缆线8与充电输入端4电联，电源保护板3通过第二电缆线9与放电输出端5电联，且第一电缆线8与第二电缆线9上均设有二极管10，以避免放电、充电时的相互干扰。

在具体实施过程中，壳体1内还设置有AD/DC转换器11，AD/DC转换器11位于电源保护板3与充电输入端4之间的电路上，通过AD/DC转换器11使得将充电输入端4接入220V市电即可为蓄电池组2充电。

本实施例中，各蓄电池组2并排间隔固定在壳体1底部靠上方的位置，各电源保护板3并排间隔固定在壳体1底部中间的位置，AD/DC转换器11设在壳体1底部靠下方的位置。壳体1的内侧壁上设置有散热风扇12以及与散热风扇12电联的风扇开关16，散热风扇12的入风端朝向蓄电池组2和/或电源保护板3和/或AD/DC转换器11，散热风扇12的出风端位于壳体1的侧壁上且与壳体1外相通。在具体实施过程中，散热风扇12的数量为两个，且两个散热风扇12间隔设在壳体1的同一侧，其中一个散热风扇12的入口端朝向蓄电池组2所在的区域，另一个散热风扇12的入口端朝向电源保护板3与AD/DC转换器11之间的区域，以用于降低可重构电源阵列的温度，从而提高产品的使用寿命。

本实施例中，壳体1上还设有功率计13，功率计13与放电输出端5电联，通过功率计13来获取可重构电源阵列的对外输出状态，使得用户可以根据功率计13观察放电输出端5的输出电压与电流。

本实施例中，放电输出端5的数量为两个，且壳体1的侧部还设置有与放电输出端5电联的放电开关14，用以控制各个放电输出端5是否开始放电。且壳体1内的底部设置有若干多点合并转接板15，以用于转接壳体1内部的电缆线。

本实施例中可重构电源阵列的工作过程为：放电时，先将卫星连接可重构电源阵列的放电输出端5，随后打开可重构电源阵列的电源保护板3、放电开关14，观察上位机软件遥测参数，或观察功率计13参数；使用上位机软件或是通过电源保护板3控制各蓄电池组2的放电MOS管，从而实现可重构特性。充电时，通过充电输入端4接入220V市电即能为蓄电池组2充电。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，其特征在于，包括壳体以及设在所述壳体内的蓄电池组与电源保护板；

所述壳体上设有充电输入端与多个放电输出端，所述蓄电池组与所述电源保护板的数量均为多个，且所述蓄电池组与所述电源保护板一一对应；

各所述蓄电池组并联，且所述电源保护板与对应所述蓄电池组串联，各所述电源保护板分别与所述充电输入端、所述放电输出端电联。

2.根据权利要求1所述用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，其特征在于，所述电源保护板通过第一电缆线与所述充电输入端电联，所述电源保护板通过第二电缆线与所述放电输出端电联；

所述第一电缆线与所述第二电缆线上均设有二极管，以避免放电、充电时的相互干扰。

3.根据权利要求1或2所述用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，其特征在于，所述壳体内还设置有AD/DC转换器，所述AD/DC转换器位于所述电源保护板与所述充电输入端之间的电路上。

4.根据权利要求3所述用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，其特征在于，各所述蓄电池组并排间隔固定在所述壳体底部靠上方的位置，各所述电源保护板并排间隔固定在所述壳体底部中间的位置，所述AD/DC转换器设在所述壳体底部靠下方的位置；

所述壳体的内侧壁上设置有散热风扇，所述散热风扇的入风端朝向所述蓄电池组和/或所述电源保护板和/或AD/DC转换器，所述散热风扇的出风端位于所述壳体的侧壁上且与所述壳体外相通。

5.根据权利要求1或2所述用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，其特征在于，所述壳体上还设有功率计，所述功率计与所述放电输出端电联，以用于观察所述放电输出端的输出电压与电流。

6.根据权利要求1或2所述用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，其特征在于，所述壳体的侧部设有与所述电源保护板一一对应的指示灯，所述指示灯与对应所述电源保护板电联。

7.根据权利要求1或2所述用于模拟卫星蓄电池的可重构电源阵列，其特征在于，所述蓄电池组包括24节18650电池，24节18650电池采用12串2并方式连接组成所述蓄电池组。

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