RU2636384C1 - Method to control electric power supply system of space vehicle of increased survivability - Google Patents

Method to control electric power supply system of space vehicle of increased survivability Download PDF

Info

Publication number
RU2636384C1
RU2636384C1 RU2016147801A RU2016147801A RU2636384C1 RU 2636384 C1 RU2636384 C1 RU 2636384C1 RU 2016147801 A RU2016147801 A RU 2016147801A RU 2016147801 A RU2016147801 A RU 2016147801A RU 2636384 C1 RU2636384 C1 RU 2636384C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
failure
discharge
devices
power supply
Prior art date
Application number
RU2016147801A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Владимирович Рясной
Сергей Иванович Миненко
Виктор Николаевич Фомакин
Александр Николаевич Лепилов
Екатерина Владимировна Ильина
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС")
Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС"), Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС")
Priority to RU2016147801A priority Critical patent/RU2636384C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2636384C1 publication Critical patent/RU2636384C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: method to control electric power supply system of space vehicle (SV) of increased surviveability contains a photoelectric battery (PB), n storage batteries (SB) and n charging and discharging devices, and consists in the fact that the charging and discharging devices are controlled depending on PB illumination, level of the charge of all the SB, input and output voltage of the power supply system (PSS); prohibition of operation of the corresponding charging device is prevented when maximum level of charge of given SB is reached and this prohibition is cancelled at the level of charge of given SB reduces; prohibition of operation of the corresponding discharge device is prevented when a preset minimum level of charge of given SB is reached and this prohibition is cancelled at the level of charge of given SB increases; a control signal is formed to onboard control system of the SV for disconnecting a portion of onboard equipment in case of emergency discharge of several SB (m≤n) to minimum level of charge; e operation of all discharge devices is prohibited if PSS output voltage of power line is reduced to preset threshold value; the control signal is reset to upon prohibition of all discharge devices after all the SB are charged to a preset level of charge. Wherein, for communication with on-board computer system (OCS), performed on the duplicated main serial interface (multiplexed exchange channel), an end device (ED) with a controller is used as the interface device. Each charge-discharge device is equipped with main (ED) and backup (ED) end devices. The parameters (arrays) of PSS are checked with given interval to identify failure (operability) of each ED. The fact of exchange error is taken as a criterion for ED failure. After identification of EDfailure in any closed distribution system reload of EDsoftware is performed. The ED is reloaded by moving to the backup EDUwith subsequent return to the main ED. Repeat the sequence of these operations, in the event of ED failure, exchange continues using the ED, in case of repeated identification of the failure of the EDprogram transition to the backup end device EDis performed asing the appropriate CU, the sequence of operation of the EDis selected on a similar sequence of operation of the ED, return from the EDto EDis carried out by means of a single command from the ground control complex if necessary.EFFECT: improved reliability and survivability of power supply system functioning.2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), использующим в качестве первичных источников энергии батареи фотоэлектрические (БФ), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторные батареи (АБ).The present invention relates to electrical engineering, namely to autonomous power supply systems (BOT) of spacecraft (SC), using photovoltaic (BF) batteries as primary energy sources, and storage batteries (AB) as energy storage devices.

К числу мероприятий, направленных на улучшение удельных характеристик СЭП, следует отнести внедрение в практику относительно нового вида интерфейса, а именно мультиплексного канала обмена (МКО) для осуществления электрической связи между бортовой вычислительной системой (БВС) и системой электропитания. Однако применение сложнейшей электронной аппаратуры в составе СЭП КА с большим сроком активного существования, как правило, приводит к повышению вероятности возникновения в ней отказов, в том числе таких, как нарушения обмена между БВС и СЭП. Одной из причин возникновения отказов или сбоев в работе СЭП является воздействие на нее тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ) или высокоэнергетических протонов космического пространства (ВЭП КП).Among the measures aimed at improving the specific characteristics of BOTs, the introduction of a relatively new type of interface, namely, a multiplex communication channel (MCO) for the implementation of electrical communication between the on-board computer system (BVS) and the power supply system, should be included. However, the use of sophisticated electronic equipment as part of a BOT with a long active life, as a rule, leads to an increase in the likelihood of failures in it, including such as disturbances in the exchange between BVS and BOT. One of the causes of failures or malfunctions in the operation of the EEC is the impact on it of heavy charged particles (TZZ) or high-energy protons of outer space (EEP KP).

Высокоэнергетические протоны, имеющие большую скорость движения (до 800-1000 км/с), преодолевают силу притяжения Солнца и попадают в околоземное космическое пространство. Тяжелые заряженные частицы, движущиеся в космическом пространстве также с большой скоростью, представляют собой ядра тяжелых элементов, а к их источникам относятся далекие звезды (О.Н. Коротцев. Астрономия для всех, издательский дом «Азбука-классика», г. Санкт-Петербург, 2008).High-energy protons having a high speed of motion (up to 800-1000 km / s) overcome the force of gravity of the Sun and fall into near-Earth space. Heavy charged particles moving in outer space also at high speed are the nuclei of heavy elements, and their stars include distant stars (ON Korottsev. Astronomy for everyone, the ABC-Classica publishing house, St. Petersburg , 2008).

При попадании ТЗЧ или ВЭП КП на микросхемы индуцированный импульс тока может привести к открыванию биполярных транзисторов и попаданию паразитной тиристорной структуры в низкоомное состояние. Результатом будет формирование короткого замыкания между шинами питания транзистора, потеря работоспособности пораженного элемента и резкий рост тока потребления, способный привести к «выгоранию» пораженного элемента и функциональному отказу. Такой механизм действия ТЗЧ и ВЭП КП принято называть тиристорным эффектом (ТЭ) (А.И. Чумаков. Действие космической радиации на интегральные схемы. М., Радио и связь, 2004, 320 с.).When a TZZ or VEP KP gets onto the microcircuit, the induced current pulse can lead to the opening of bipolar transistors and the parasitic thyristor structure falling into a low-resistance state. The result will be the formation of a short circuit between the power lines of the transistor, the loss of operability of the affected element and a sharp increase in the current consumption, which can lead to the "burnout" of the affected element and a functional failure. Such a mechanism of action of TZCh and VEP KP is commonly called the thyristor effect (TE) (AI Chumakov. The effect of cosmic radiation on integrated circuits. M., Radio and communications, 2004, 320 pp.).

Экспериментально установлено, что воздействие ТЭ можно остановить снятием питания с пораженной микросхемы. Для интегральных схем (ИС), способных без последствий находиться в состоянии ТЭ значительное время (до пяти минут), парирование ТЭ возможно организовать с помощью программного обеспечения (А.С. Тарараксин и др. Методики исследования и предотвращения развития катастрофического отказа вследствие одиночного тиристорного эффекта. Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем» (МЭС-12), Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН (ИППМ РАН), М., 2012).It was experimentally established that the effect of TE can be stopped by removing power from the affected microcircuit. For integrated circuits (ICs) capable of being in the state of FCs for a considerable time without consequences (up to five minutes), the TE can be parried using software (A.S. Tararaksin et al. Techniques for investigating and preventing the development of catastrophic failure due to a single thyristor effect Proceedings of the All-Russian Scientific and Technical Conference "Problems of Developing Advanced Micro- and Nanoelectronic Systems" (MES-12), Institute for Design Problems in Microelectronics, RAS (IPPM RAS), Moscow, 2012).

Известен способ управления системой электропитания космического аппарата (Кирилин А.Н., Ахметов Р.Н., Сторож А.Д., Аншаков Г.П. Космическое аппаратостроение. Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ-Прогресс», г. Самара, 2011, аналог), заключающийся в управлении зарядными и разрядными устройствами в зависимости от входного и выходного напряжений системы электропитания; контроле степени заряженности аккумуляторных батарей; запрете на работу соответствующего зарядного устройства при достижении максимального уровня заряженности данной аккумуляторной батареи и снятии этого запрета при снижении уровня заряженности; запрете на работу соответствующего разрядного устройства при достижении установленного минимального уровня заряженности (или напряжения) данной аккумуляторной батареи и снятии этого запрета при повышении уровня заряженности (напряжения) данной аккумуляторной батареи.A known method of controlling the power supply system of a spacecraft (Kirilin AN, Akhmetov RN, Storozh AD, Anshakov GP Space apparatus engineering. State scientific-production rocket and space center “TsSKB-Progress”, Samara, 2011, analogue), which consists in controlling charging and discharging devices depending on the input and output voltages of the power supply system; control the degree of charge of the batteries; a ban on the operation of the corresponding charger when the maximum charge level of the battery is reached and this ban is lifted when the charge level is reduced; a ban on the operation of the corresponding discharge device when the specified minimum charge level (or voltage) of the battery is reached and this ban is lifted when the charge level (voltage) of the battery is increased.

Недостатком аналога является то, что он не позволяет повысить живучесть и надежность функционирования СЭП в случае нарушения по какой-либо причине энергобаланса с вытекающими отсюда негативными последствиями.The disadvantage of the analogue is that it does not increase the survivability and reliability of the BOT in the event of a violation for any reason of the energy balance with the ensuing negative consequences.

Известен способ управления автономной системой электропитания космического аппарата (патент РФ на изобретение №2467449, кл. Н02J 7/36, опубл. 20.11.2012, бюл. №32, прототип), содержащей солнечную батарею и n аккумуляторных батарей, стабилизатор напряжения, включенный между солнечной батареей и нагрузкой, и по n зарядных и разрядных устройств, заключающийся в том, что управляют стабилизатором напряжения, зарядными и разрядными устройствами в зависимости от входного и выходного напряжений системы электропитания; контролируют степень заряженности аккумуляторных батарей; вводят запрет на работу соответствующего зарядного устройства при достижении максимального уровня заряженности данной аккумуляторной батареи и снимают этот запрет при снижении уровня заряженности; вводят запрет на работу соответствующего разрядного устройства при достижении установленного минимального уровня заряженности данной аккумуляторной батареи и снимают этот запрет при повышении уровня заряженности данной аккумуляторной батареи; контролируют выходное напряжение системы электропитания с помощью порогового датчика; при аварийном разряде нескольких m (m≤n) аккумуляторных батарей до минимального уровня заряженности формируют управляющий сигнал в бортовой комплекс управления космического аппарата для отключения части бортовой аппаратуры и запоминают его; при аварийном разряде всех n работающих аккумуляторных батарей до минимального уровня заряженности снимают запрет на работу всех разрядных устройств; в случае если после запоминания управляющего сигнала выходное напряжение системы снижается до заданного порогового значения, запрещают работу всех разрядных устройств; сброс запоминания управляющего сигнала производят после заряда всех аккумуляторных батарей или по внешней разовой команде.A known method of controlling an autonomous power supply system of a spacecraft (RF patent for the invention No. 2467449, class Н02J 7/36, publ. 11/20/2012, bull. No. 32, prototype) containing a solar battery and n rechargeable batteries, a voltage regulator included between a solar battery and a load, and for n charging and discharging devices, consisting in controlling a voltage stabilizer, charging and discharging devices depending on the input and output voltages of the power supply system; control the degree of charge of the batteries; they prohibit the operation of the corresponding charger when the maximum charge level of this battery is reached and remove this ban when the charge level decreases; they prohibit the operation of the corresponding discharge device when the specified minimum charge level of this battery is reached and remove this ban when the charge level of this battery is increased; control the output voltage of the power system using a threshold sensor; in the event of an emergency discharge of several m (m≤n) batteries to the minimum charge level, a control signal is generated in the onboard control system of the spacecraft to disconnect part of the onboard equipment and remember it; in the event of an emergency discharge of all n working batteries to the minimum charge level, the ban on the operation of all discharge devices is lifted; if after storing the control signal the output voltage of the system decreases to a predetermined threshold value, the operation of all discharge devices is prohibited; resetting the memorization of the control signal is made after charging all the batteries or an external one-time command.

Недостатком прототипа является то, что он не позволяет повысить живучесть и надежность функционирования СЭП в составе КА в условиях воздействия поражающих факторов ТЗЧ и ВЭП КП. Необходимо отметить, что наиболее уязвимым элементом СЭП к воздействию ТЗЧ и ВЭП КП являются оконечные устройства (ОУ), используемые в составе СЭП в качестве абонента МКО.The disadvantage of the prototype is that it does not allow to increase the survivability and reliability of the BOT in the spacecraft under the influence of the damaging factors TZCh and VEP KP. It should be noted that the most vulnerable element of the BOT to the impact of the TZZ and VEP KP are terminal devices (DT), used in the BOT as a subscriber to the MCO.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и живучести функционирования СЭП в части существенного уменьшения вероятности возникновения аварийной ситуации из-за нарушения информационного обмена между системой электропитания и бортовой вычислительной системой (БВС), осуществляемого по мультиплексному каналу обмена.The objective of the invention is to increase the reliability and survivability of the BOT in terms of significantly reducing the likelihood of an emergency due to a violation of the information exchange between the power supply system and the on-board computer system (BVS), carried out via a multiplex communication channel.

Указанная задача решается тем, что в способе управления системой электропитания космического аппарата (КА) повышенной живучести, содержащей фотоэлектрическую батарею (БФ) и n аккумуляторных батарей (АБ) и по n зарядных и разрядных устройств, заключающемся в управлении зарядными и разрядными устройствами в зависимости от освещенности БФ, степени заряженности всех АБ, входного и выходного напряжения системы электропитания (СЭП); введении запрета на работу соответствующего разрядного устройства при достижении установленного минимального уровня заряженности данной АБ и снятии этого запрета при повышении уровня заряженности данной АБ; формировании управляющего сигнала в бортовой комплекс управления КА для отключения части бортовой аппаратуры при аварийном разряде нескольких m (m≤n) АБ до минимального уровня заряженности; запрете работы всех разрядных устройств, если выходное напряжение СЭП снижается до заданного порогового значения; сбросе запоминания управляющего сигнала по запрету всех разрядных устройств после заряда всех АБ до заданного уровня заряженности, в системе электропитания для связи с бортовой вычислительной системой (БВС), осуществляемой по дублированному магистральному последовательному интерфейсу (мультиплексному каналу обмена), в качестве устройства интерфейса используют оконечное устройство (ОУ) с контроллером, причем каждое зарядно-разрядное устройство (ЗРУm), состоящее из одного или нескольких зарядных (разрядных) устройств, оснащают основным (ОУi-m) и резервным (ОУj-m) оконечными устройствами; используя алгоритм СЭП из состава бортового программного обеспечения БВС, с заданной периодичностью опрашивают параметры (массивы) СЭП и идентифицируют отказ (работоспособность) каждого ОУi-m; в качестве критерия отказа ОУ принимают факт появления ошибки обмена, например несовпадение контрольных сумм передаваемых массивов; после идентификации отказа ОУi-m в каком-либо ЗРУm программно перезагружают ОУi-m, для чего в течение заданного интервала времени формируют в соответствии с алгоритмом СЭП необходимые команды управления (КУ), при этом перезагрузку ОУ выполняют, например, путем перехода на резервное ОУj-m с последующим возвратом на основное ОУi-m; повторяют последовательность данных операций; в случае парирования отказа ОУi-m обмен продолжают с использованием ОУi-m; в случае повторной идентификации отказа ОУi-m осуществляют программно переход на резервное оконечное устройство ОУj-m, используя соответствующую КУ; последовательность функционирования ОУj-m выбирают аналогичной последовательности функционирования ОУi-m; возврат с ОУj-m на ОУi-m при необходимости выполняют по разовой команде с наземного комплекса управления.This problem is solved by the fact that in the method of controlling the power supply system of a spacecraft (SC) of increased survivability, comprising a photovoltaic battery (BF) and n rechargeable batteries (AB) and n charge and discharge devices, which consists in controlling charge and discharge devices depending on BF illumination, the degree of charge of all batteries, input and output voltage of the power supply system (BOT); the introduction of a ban on the operation of the corresponding discharge device when the specified minimum charge level of this battery is reached and the ban is lifted when the charge level of this battery is increased; the formation of a control signal in the onboard control system of the spacecraft to shut off part of the onboard equipment during an emergency discharge of several m (m≤n) batteries to the minimum charge level; the prohibition of the operation of all discharge devices, if the output voltage of the BOT is reduced to a predetermined threshold value; resetting the memorization of the control signal to prohibit all discharge devices after charging all the batteries to a predetermined charge level, in the power supply system for communication with the on-board computer system (BVS) via a duplicated main serial interface (multiplex communication channel), an end device is used as an interface device (OS) with a controller, and each charge-discharge device (switchgear m ), consisting of one or more charging (discharge) devices, is equipped with m (op-amp im ) and backup (op-amp jm ) terminal devices; using the algorithm SEP UA from the onboard software with the specified frequency interrogating parameters (arrays) identifies and BOT failure (performance) of each op-amp im; as a criterion for OS failure, the fact of an exchange error, for example, a mismatch of the checksums of the transmitted arrays, is taken; after identifying the failure of the op-amp im in some indoor switchgear m , the op-amp im is programmed to be reset, for which, within the specified time interval, the necessary control commands (CU) are generated in accordance with the SEP algorithm, while the op-amp is rebooted, for example, by switching to the standby op-amp jm followed by a return to the main OS im; repeat the sequence of these operations; in the case of parrying the failure of the op-amp im, the exchange is continued using the op-amp im ; in case of failure of the OS reauthentication im performed programmatically transition to standby terminal OS jm, using the appropriate CG; the operating sequence of the op-amp jm is chosen similar to the operating sequence of the op-amp im ; the return from the op-amp jm to the op-am im, if necessary, is performed according to a one-time command from the ground control complex.

Пример функциональной схемы СЭП, в которой реализуется предлагаемый способ, приведен на фиг. 1, где обозначено:An example of the functional scheme of the SES in which the proposed method is implemented is shown in FIG. 1, where indicated:

1 - батарея фотоэлектрическая;1 - photoelectric battery;

2 - регулятор избытка мощности (РИМ) БФ;2 - power excess regulator (RIM) BF;

31…3n - зарядные устройства (ЗУ);3 1 ... 3 n - chargers (chargers);

41…4n - разрядные устройства (РУ);4 1 ... 4 n - bit devices (RU);

51…5n - аккумуляторные батареи;5 1 ... 5 n - storage batteries;

61…6n - устройства контроля напряжения аккумуляторов (УКНА);6 1 ... 6 n - battery voltage monitoring device (UKNA);

7 - нагрузка СЭП (бортовая аппаратура);7 - load SES (on-board equipment);

8 - датчик минимального напряжения СЭП (ДМН);8 - sensor minimum voltage SEP (DMN);

9 - логический элемент m из n;9 - a logical element m of n;

10 - логический элемент И;10 - logical element And;

11, 121…12n, 131…13n, 141…14n - R-S триггеры;11, 12 1 ... 12 n , 13 1 ... 13 n , 14 1 ... 14 n - RS triggers;

15 - логический элемент И;15 - a logical element And;

161…16n, 171…17n - логические элементы ИЛИ;16 1 ... 16 n , 17 1 ... 17 n - logical elements OR;

18 - мультиплексный канал обмена (МКО) 18;18 - multiplexed communication channel (MCO) 18;

19 - бортовая вычислительная система (БВС) 19;19 - on-board computer system (BVS) 19;

201…20m - основное оконечное устройство (ОУi);20 1 ... 20 m - the main terminal device (OS i );

211…21m - контроллер ОУi;21 1 ... 21 m - controller op-amp i ;

221…22m - коммутатор ОУi;22 1 ... 22 m - switch OS i ;

231…23m - резервное оконечное устройство (ОУj);23 1 ... 23 m - standby terminal device (OS j );

241…24m - контроллер ОУj;24 1 ... 24 m - op-amp controller j ;

251…25m - коммутатор ОУj;25 1 ... 25 m - switch OS j ;

ОС - вход обратной связи;OS - feedback input;

З - вход запрета работы.Z - entry prohibition of work.

На фиг. 2 показана временная диаграмма работы оконечных устройств с учетом возникновения в них отказов (сбоев).In FIG. 2 shows a timing diagram of the operation of terminal devices, taking into account the occurrence of failures (malfunctions) in them.

Управление системой электропитания КА повышенной живучести (фиг. 1), состоящей, например, из параллельно включенных между собой БФ 1, регулятора избытка мощности РИМ 2, зарядных устройств ЗУ 31…3n, разрядных устройств РУ 41…4n, аккумуляторных батарей АБ 51…5n и нагрузки, в качестве которой служит бортовая аппаратура БА 7, осуществляют без вмешательства с наземного комплекса управления (НКУ). Зарядные и разрядные устройства образуют зарядно-разрядное устройство (ЗРУm), причем одно ЗРУ может иметь в своем составе по одному или по два ЗУ и РУ. В последнем случае справедливо соотношение n=2⋅m.System Power Management SC increased viability (FIG. 1) consisting, e.g., of parallel-connected between a CF 1, the power controller excess HLR 2, the charging memory devices 3 1 ... 3 n, discharge devices RU 4 1 ... 4 n, batteries AB 5 1 ... 5 n and the load, which is the on-board equipment of BA 7, is carried out without interference from the ground control complex (GCC). Charging and discharging devices form a charge-discharge device (switchgear m ), and one switchgear may include one or two memory devices and switchgears. In the latter case, the relation n = 2⋅m is valid.

Управление регулятором избытка мощности, зарядными и разрядными устройствами, а также панелями солнечных батарей осуществляют в зависимости от освещенности БФ, входного (напряжение БФ) и выходного напряжений СЭП. При этом зарядные устройства ЗУ 31…3n обеспечивают заряд АБ 51…5n, а разрядные устройства РУ 41…4n обеспечивают питание БА 7 стабилизированным напряжением. Цепи непрерывного управления (обратной связи - ОС) ЗУ 31…3n подключены к шине БФ 1, а цепи непрерывного управления РУ 41…4n подключены к выходной шине СЭП (на вход БА 7).The excess power regulator, charging and discharging devices, as well as solar panels are controlled depending on the illumination of the BF, input (voltage of the BF) and output voltage of the solar cells. In this case, the chargers of the charger 3 1 ... 3 n provide a charge of AB 5 1 ... 5 n , and the discharge devices RU 4 1 ... 4 n provide power to the BA 7 with a stabilized voltage. Continuous control circuits (feedback - OS) of the charger 3 1 ... 3 n are connected to the BF 1 bus, and the continuous control circuits of RU 4 1 ... 4 n are connected to the SEP output bus (to the input of BA 7).

Для автономного управления СЭП, т.е. без вмешательства с НКУ, в составе БВС 19 формируют входящие в бортовое программное обеспечение (БПО) алгоритмы СЭП, которые получают необходимую информацию из СЭП по дублированному магистральному последовательному интерфейсу (мультиплексному каналу обмена) 18. В СЭП применяют резервированное устройство интерфейса (на фиг. 1 выделено пунктирными линиями), состоящее из основного ОУi 201…20m и резервного ОУj 231…23m оконечных устройств, основного 211…21m и резервного 241…24m контроллеров (ГОСТ Р 52070-2003. Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей. Общие требования). В процессе обмена БВС с СЭП оконечные устройства, установленные для повышения надежности СЭП в каждом из m зарядно-разрядных устройств, выполняют функцию абонента. Контроллеры 21…21m и 241…24m осуществляют сбор и обработку параметров СЭП, причем по данным обработки параметров СЭП формируют информационные массивы, которые выводятся в составе информации оперативного контроля (ИОК) по запросу БПО СЭП. Кроме того, устройства интерфейса транслируют информационные посылки (ИП), представляющие собой команды управления (КУ), выдаваемые в СЭП из БВС по МКО. Основные (ОУi) и резервные (ОУj) оконечные устройства имеют собственные коммутаторы (на фиг. 1 они обозначены через 221…22m и 251…25m), предназначенные для отключения (включения) при необходимости питающего напряжения соответствующего оконечного устройства.For autonomous control of the BOT, i.e. without interference with the low-voltage switchgear, as part of the BVS 19 they form the EPA algorithms included in the on-board software (BPO), which receive the necessary information from the EPA via a duplicated main serial interface (multiplex communication channel) 18. A redundant interface device is used in the EPA (in Fig. 1 (dashed lines), consisting of the main op-amp i 20 1 ... 20 m and the backup op-amp j 23 1 ... 23 m of terminal devices, the main 21 1 ... 21 m and the backup 24 1 ... 24 m of controllers (GOST R 52070-2003. The main interface consistent electronic module systems. General requirements). In the process of exchanging BWS with BOT, terminal devices installed to increase the reliability of BOT in each of m charge-discharge devices perform the function of a subscriber. The controllers 2 1 ... 21 m and 24 1 ... 24 m collect and process the BOT parameters, and according to the processing of the BOT parameters, information arrays are generated, which are displayed as part of the operational control information (IOC) at the request of the BOT BOT. In addition, the interface devices broadcast informational messages (IP), which are control commands (CI), issued to the EPP from the BVS via MCO. The main (OS i ) and redundant (OS j ) terminal devices have their own switches (in Fig. 1 they are denoted by 22 1 ... 22 m and 25 1 ... 25 m ), designed to disconnect (turn on), if necessary, the supply voltage of the corresponding terminal device .

В зависимости от степени заряженности АБ 51…5n производят запрет или разрешение работы ЗУ 31…3n и РУ 41…4n, причем степень заряженности АБ определяют различными способами в зависимости от типа АБ, в том числе: с помощью датчиков давления (для НВАБ); с помощью датчиков напряжения группы аккумуляторов (для ЛИАБ). На фиг. 1 схематично показаны литий-ионные аккумуляторные батареи и соответствующие устройства контроля напряжения группы аккумуляторов для определения степени заряженности ЛИАБ в целом.Depending on the state of charge of AB 5 1 ... 5 n produce ban or permit the work memory 3 1 ... 3 n and RU 4 1 ... 4 n, where state of charge AB is determined in different ways depending on the type of the rechargeable battery, including: using sensors pressure (for NVAB); using voltage sensors of the battery group (for LIAB). In FIG. 1 schematically shows lithium-ion batteries and corresponding voltage monitoring devices of a battery group for determining the state of charge of the LIAB as a whole.

При достижении максимальной степени заряженности конкретной АБ сигнал с выхода «Запрет ЗУ» ее устройства контроля напряжения аккумуляторов УКНА 61…6n, с помощью R-S триггера 121…12n запрещает работу ее ЗУ. После разряда АБ до некоторого заданного уровня этот запрет снимают сигналом с выхода «Разрешение ЗУ» (на фиг. 1 - «Разрешение ЗУ») УКНА 61…6n.Upon reaching the maximum degree of charge of a specific battery, the signal from the "Prohibition of charger" output of its battery voltage monitoring device UKNA 6 1 ... 6 n , using the RS trigger 12 1 ... 12 n, prohibits the operation of its charger. After discharging the battery to a predetermined level, this prohibition is removed by a signal from the output “Permission of memory” (in Fig. 1 - “Permission of memory”) UKNA 6 1 ... 6 n .

При достижении заданного минимального уровня заряженности конкретной АБ сигнал с выхода "Запрет РУ" ее УКНА 61…6n, проходя через R-S триггер 141…14n и логический элемент ИЛИ 171…17n, поступает на вход запрета работы соответствующего РУ. Данная аккумуляторная батарея переводится в режим хранения. После заряда этой АБ до некоторого заданного уровня запрет разряда снимают сигналом с выхода "Разрешение РУ" (на фиг. 1 - «Разр. РУ») УКНА 61…6n (через логические элементы 161…16n, R-S триггеры 141…14n, логические элементы 171…17n).Upon reaching the specified minimum level of charge of a specific battery, the signal from the "Prohibition of RU" output of its UKNA 6 1 ... 6 n , passing through the RS flip-flop 14 1 ... 14 n and the logic element OR 17 1 ... 17 n , is fed to the prohibition input of the corresponding RU. This battery is in storage mode. After charging this battery to a predetermined level, the discharge inhibit is removed by a signal from the output “Permission RU” (in Fig. 1 - “Disp. RU”) UKNA 6 1 ... 6 n (via logic elements 16 1 ... 16 n , RS triggers 14 1 ... 14 n , logical elements 17 1 ... 17 n ).

В случае нештатной ориентации солнечных батарей КА на Солнце или по иной причине возможно нарушение энергобаланса в СЭП. Тогда сигналы с выходов "Запрет РУ" всех УКНА 61…6n поступают на входы логических элементов 9 (m из n) и 10 (логический элемент И). При аварийном разряде нескольких m (m≤n) аккумуляторных батарей до минимального уровня заряженности на выходе логического элемента 9 формируется управляющий сигнал аварийной нагрузки («АН»), который выдается в бортовой комплекс управления (БКУ) для отключения части БА 7. БКУ на фиг. 1 не показан. Этот сигнал запоминается на R-S триггере 11. Запоминание снимается по внешней разовой команде (РК). При отключении БКУ части БА 7 снижается скорость расходования энергии АБ 51…5n. Остается подключенной часть БА - приборы систем терморегулирования, телеметрии и других необходимых систем. Эти системы обеспечивают температурные режимы и контроль параметров БА 7. Появляется возможность более длительное время питать нагрузку и продолжать работы по выводу КА из нештатной ситуации. Таким образом, обеспечивается возможность использования средств БКУ для адаптивного изменения схемы питания БА 7 в зависимости от текущего состояния энергетических возможностей СЭП.In the case of abnormal orientation of the solar cells of the spacecraft to the sun or for another reason, a violation of the energy balance in the solar cell is possible. Then the signals from the outputs "Prohibition RU" of all UKNA 6 1 ... 6 n are fed to the inputs of logic elements 9 (m of n) and 10 (logical element And). In the event of an emergency discharge of several m (m≤n) batteries to the minimum charge level, an emergency load control signal (“AN”) is generated at the output of logic element 9, which is issued to the on-board control complex (BCU) to disconnect part of the BA 7. BCU in FIG. . 1 is not shown. This signal is stored on the RS trigger 11. Memorization is removed by an external one-time command (RC). When you turn off the BCU part of the BA 7 decreases the rate of energy consumption AB 5 1 ... 5 n . The BA part remains connected - devices of thermal control systems, telemetry and other necessary systems. These systems provide temperature conditions and control of BA parameters 7. There is a possibility of a longer time to power the load and continue work on the spacecraft recovery from an emergency. Thus, it is possible to use BKU means for adaptively changing the power supply circuit of the BA 7 depending on the current state of the energy capabilities of the solar cells.

При аварийном разряде всех n работающих АБ 51…5n до минимального уровня заряженности на выходе логического элемента 10 появляется сигнал, который проходя через логические элементы ИЛИ 161…16n, R-S триггеры 141…14n, логические элементы ИЛИ 171…17n снимает запрет на работу всех разрядных устройств. Далее, если аварийная ситуация продолжается, происходит синхронный разряд на оставшуюся часть нагрузки всех АБ 51…5n. Имеющаяся в АБ 51…5n электрическая емкость используется полностью.In the event of an emergency discharge of all n operating batteries 5 1 ... 5 n to the minimum charge level, a signal appears at the output of logic element 10, which passes through logical elements OR 16 1 ... 16 n , RS triggers 14 1 ... 14 n , logical elements OR 17 1 ... 17 n removes the ban on the operation of all bit devices. Further, if the emergency continues, a synchronous discharge occurs on the remainder of the load of all batteries 5 1 ... 5 n . The electric capacity available in AB 5 1 ... 5 n is fully utilized.

При дальнейшем аварийном разряде выходное напряжение системы снижается до заданного порогового значения, срабатывает датчик (пороговый) минимального напряжения 8, а поскольку этому предшествовало запоминание управляющего сигнала «АН» на R-S триггере 11, то его сигнал пройдя через логический элемент И 15 и R-S триггеры 131…13n и логические элементы ИЛИ 171…17n запрещает работу всех РУ 41…4n и логическим уровнем на входах элементов ИЛИ 171…17n блокирует прохождение управляющих сигналов, разрешающих работу РУ 41…4n по сигналам об уровне напряжения группы аккумуляторов от УКНА 61…6n. Запоминание управляющего сигнала «АН» обеспечивает защиту от обесточивания БА 7 при ложном срабатывании датчика ДМН 8, или при его срабатывании в случае перегрузки по выходным шинам СЭП, не связанной с нарушением ориентации БФ 1 и аварийным разрядом АБ 51…5n.With a further emergency discharge, the output voltage of the system decreases to a predetermined threshold value, the sensor (threshold) of the minimum voltage 8 is triggered, and since this was preceded by storing the control signal “AN" on the RS trigger 11, its signal passed through the logic element And 15 and RS triggers 13 1 ... 13 n and logical elements OR 17 1 ... 17 n inhibits the operation of all switchgears 4 1 ... 4 n and the logic level at the inputs of the elements OR 17 1 ... 17 n blocks the passage of control signals that enable the switchgear 4 1 ... 4 n by signals about stress level I am a group of batteries from UKNA 6 1 ... 6 n . Memorization of the control signal “AN” provides protection against power failure of BA 7 in case of false triggering of the DMN 8 sensor, or when it is triggered in case of overload on the output buses of the BOT, which is not associated with a violation of the orientation of BF 1 and emergency discharge AB 5 1 ... 5 n .

Поскольку цепи непрерывного управления (обратной связи - ОС) ЗУ 31…3n подключены к шине БФ, а цепи непрерывного управления (ОС) РУ 41…4n подключены к выходной шине СЭП, в первую очередь будет обеспечиваться питание БА 7. При нарушении ориентации БФ 1 на Солнце или уходе КА в тень питание всей БА 7 и заряд АБ 51…5n прекращается. Разряд АБ 51…5n не производится, так как сигнал «Запрет заряда» не снят.Since the continuous control (feedback - OS) circuits of the charger 3 1 ... 3 n are connected to the BF bus, and the continuous control (OS) circuits of the RU 4 1 ... 4 n are connected to the BOT output bus, the power supply of the BA 7 will be provided first. violation of the orientation of BF 1 on the Sun or the spacecraft going into the shade, the power of the entire BA 7 and the charge of AB 5 1 ... 5 n cease. The discharge AB 5 1 ... 5 n is not performed, since the signal "Prohibition of charge" is not removed.

При заряде какой-либо из аккумуляторных батарей АБ 51…5n до некоторого значения емкости сигнал с выхода УКНА 61…6n «АБ заряжена» пройдя через R-S триггер (131…13n) и логический элемент ИЛИ (171…17n) снимает запрет на работу своего разрядного устройства и блокировку прохождения управляющих сигналов, разрешающих работу разрядным устройствам РУ 41…4n по сигналам об уровне заряженности от УКНА 61…6n. СЭП переходит в штатный режим работы после заряда одной АБ или всех АБ 51…5n, или по РК, выдаваемой с НКУ.When charging any of the AB 5 1 ... 5 n rechargeable batteries to a certain value of the capacitance, the signal from the output of UKNA 6 1 ... 6 n “AB is charged” passing through the RS trigger (13 1 ... 13 n ) and the OR gate (17 1 ... 17 n ) removes the ban on the operation of its discharge device and the blocking of the passage of control signals allowing the discharge devices RU 4 1 ... 4 n to work according to signals about the level of charge from UKNA 6 1 ... 6 n . BOT goes into normal mode of operation after charging one battery or all batteries 5 1 ... 5 n , or according to the Republic of Kazakhstan issued from the low-voltage switchgear.

Снижение вероятности возникновения аварийной ситуации из-за нарушения связи между СЭП и БВС, осуществляемого по мультиплексному каналу обмена, достигается за счет использования соответствующего алгоритма из состава БПО (далее по тексту: алгоритм БПО СЭП).Reducing the likelihood of an emergency due to a communication failure between the BOT and the BVS carried out via the multiplex exchange channel is achieved by using the corresponding algorithm from the BPO (hereinafter: BPO SEP algorithm).

Алгоритм БПО СЭП осуществляет обращение к ОУi (ОУj) СЭП для съема информации о состоянии системы электропитания (о емкостях АБi и др. параметрах) с заданной частотой (периодом). Для изделий разработки АО «РКЦ «Прогресс» выбирается период, равный 4 минутам, что является оптимальным для решения основной задачи и достаточным для идентификации возможного отказа ОУi (ОУj) с последующим его парированием, в том числе при воздействии на ОУi (ОУj) факторов ТЗЧ и ВЭП КП.The BPO BOT algorithm calls the OS I (OS j ) SEB to retrieve information about the state of the power supply system (ABI capacities and other parameters) with a given frequency (period). For products developed by RCC Progress JSC, a period of 4 minutes is chosen, which is optimal for solving the main problem and sufficient to identify a possible failure of OS i (OS j ) with its subsequent parry, including when exposed to OS i (OS j ) factors of TZZh and VEP KP.

Для защиты от единичных сбоев при передаче данных по МКО все обмены в случае появления ошибок производятся не менее двух раз по каждой работоспособной линии передачи информации МКО (с необходимой временной задержкой между обменами), после чего считается, что произошло устойчивое нарушение обмена по МКО.In order to protect against single failures during data transmission via MCOs, all exchanges in case of errors occur at least twice on each operable MCO information transmission line (with the necessary time delay between exchanges), after which it is considered that there has been a steady violation of the exchange on MCOs.

Допустим, что в результате воздействия факторов ТЗЧ и ВЭП КП (или по иной причине) произошло устойчивое нарушение обмена между БВС и СЭП. В этом случае алгоритмом БПО СЭП формируется следующая последовательность программных операций (фиг. 2):Suppose that as a result of the influence of the factors of TZZh and VEP KP (or for another reason) there was a steady violation of the exchange between BVS and SEP. In this case, the following sequence of program operations is formed by the BPO SEP algorithm (Fig. 2):

1) перезагружается ОУi путем поочередной подачи КУ на отключение с него питания и КУ на включение питания с временным промежутком между командами, равным t2;1) restarts the OS i by alternately supplying KU to disconnect power from it and KU power-on with a time interval between commands equal to t 2;

2) осуществляется очередной обмен с ОУi через время t1, необходимое для загрузки программного обеспечения (ПО) контроллера ОУi;2) the next exchange is carried out with the op-amp i after a time t 1 necessary to download the software (software) of the op-amp controller i ;

3) продолжается выполнение штатной логики контроля работы СЭП с ОУi, если обмен происходит нормально;3) the implementation of the standard logic for monitoring the operation of the BOT with OS i is continued, if the exchange is normal;

4) выполняется переключение на ОУj посредством выдачи соответствующей команды управления, например КУ «Включение резервного ОУ», если ошибка обмена сохраняется;4) switching to OS j is performed by issuing an appropriate control command, for example, KU “Turning on the backup OS”, if the exchange error persists;

5) осуществляется обмен с OYj через время t1, необходимое для загрузки программного обеспечения (ПО) контроллера ОУj;5) an exchange is made with OY j after a time t 1 necessary to download the software (software) of the controller ОУ j ;

6) продолжается выполнение штатной логики контроля работы СЭП с OYj, если обмен происходит нормально.6) the implementation of the regular logic for monitoring the operation of the EPA with OY j continues if the exchange occurs normally.

Перезагрузку ОУ выполняют путем переключения между ОУ, используя команды управления «Включение резервного ОУ» и «Включение основного ОУ», что позволяет сократить количество необходимых КУ. По команде «Включение резервного (основного) ОУ» производится одновременное отключение основного (резервного) и включение резервного (основного) ОУ.The OS is rebooted by switching between the OS, using the control commands “Turn on the backup OS” and “Turn on the main OS”, which allows to reduce the number of required OS. At the command “Turn on the backup (main) OS”, the main (backup) and the backup (main) OS are turned off simultaneously.

Перезагрузку ОУj выполняют аналогичной последовательностью программных операций, причем в случае отказа OYj для возможности повторной проверки работоспособности ОУi и дальнейшей работы с ним переход на ОУi осуществляют по разовой команде с НКУ.Rebooting the op-amp j is performed by a similar sequence of program operations, and in the event of a failure of OY j for the possibility of re-checking the operability of the op-amp i and further working with it, the transition to the op-amp i is carried out according to a one-time command with the NKU.

Применение описанной выше последовательности программных операций необходимо для того, чтобы идентифицировать характер отказа ОУ. Если после перезагрузки отказавшего ОУ его работоспособность восстанавливается, то это свидетельствует с большой вероятностью о том, что отказ или сбой данного ОУ произошел в результате воздействия факторов ТЗЧ или ВЭП КП.The application of the above sequence of software operations is necessary in order to identify the nature of the failure of the OS. If after a reboot of a failed OS, its operability is restored, then this indicates with high probability that a failure or failure of this OS occurred as a result of the influence of factors of the current safety factor or VEP KP.

Под обменом с ОУi (ОУj) понимают как считывание информации из ОУi (ОУj), так и передачу данных (управляющих воздействий) в ОУi (ОУj).Under the exchange with OS i (OS j ) understand how to read information from OS i (OS j ) and transfer data (control actions) to OS i (OS j ).

В качестве критерия ошибки обмена (идентификации отказа/сбоя) могут быть использованы стандартные признаки (ГОСТ Р 52070-2003. Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей. Общие требования), например:Standard criteria (GOST R 52070-2003. Serial trunk system interface of electronic modules system. General requirements) can be used as a criterion of exchange error (identification of failure / failure), for example:

- отсутствие ответного слова (ОС);- lack of a response word (OS);

- появление признаков в ОС, например, «абонент занят», «ошибка в сообщении».- the appearance of signs in the OS, for example, “the subscriber is busy”, “error in the message”.

Однако для идентификации отказа ОУi (ОУj) от воздействия факторов ТЗЧ и ВЭП КП этих признаков может быть недостаточно, поэтому вводится дополнительная операция, а именно проверка контрольных сумм (КС) передаваемых массивов. Факт несовпадения КС передаваемых массивов используют в качестве критерия отказа ОУi (ОУj).However, to identify the failure of the OS i (OS j ) from the influence of the factors TZCh and VEP KP these signs may not be enough, therefore, an additional operation is introduced, namely checking the checksums (CS) of the transmitted arrays. The fact of the discrepancy between the CS of the transmitted arrays is used as a criterion for the failure of OS i (OS j ).

Положительный эффект достигается за счет:A positive effect is achieved due to:

- выбора надежного метода идентификации отказа (сбоя) ОУi (ОУj);- selection of a reliable method for identifying failure (failure) of the OS i (OS j );

- программного ограничения времени (например, 4 минуты) на идентификацию отказа (сбоя) ОУi (ОУj);- software time limit (for example, 4 minutes) to identify the failure (failure) of the OS i (OS j );

- своевременного (см. фиг. 2) снятия питания с элемента устройства интерфейса для ликвидации ТЭ путем программной выдачи команды на отключение напряжения с последнего;- timely (see Fig. 2) power off from the interface device element for eliminating fuel cells by programmatically issuing a command to disconnect voltage from the latter;

- перехода при необходимости с ОУi на ОУj и возврата по разовой команде с НКУ с ОУi на ОУj.- the transition, if necessary, from OS i to OS j and returning with a one-time command from the GCC from OS i to OS j .

- установки в каждом ЗРУ отдельного дублированного устройства интерфейса.- installation in each switchgear of a separate duplicated interface device.

Установка в каждом ЗРУ отдельного устройства интерфейса и применение резервных устройств интерфейса повышают дополнительно живучесть СЭП, поскольку в случае полного отказа какого-либо устройства интерфейса остаются работоспособными остальные устройства, следовательно, исключается отказ СЭП.The installation of a separate interface device in each switchgear and the use of redundant interface devices further increase the survivability of the BOT, since in the event of a complete failure of an interface device, the remaining devices remain operational, therefore, the failure of the BOT is eliminated.

Остальные мероприятия направлены на снятие, за строго допустимый промежуток времени питания, с отказавшего элемента устройства интерфейса и предотвращение катастрофического развития отказа. Выполнение этих операций с помощью БПО и использование при этом надежных методов идентификации нарушения обмена между БВС и СЭП по МКО бесспорно снижают вероятность возникновения в СЭП аварийных ситуаций, связанных, прежде всего, с воздействием факторов ТЗЧ и ВЭП КП.The remaining measures are aimed at removing, for a strictly allowable period of time, the power supply from the failed element of the interface device and preventing the catastrophic development of the failure. Performing these operations with the help of BPO and the use of reliable methods for identifying metabolic disturbances between BWS and BOTs by MCOs will undoubtedly reduce the likelihood of emergencies in BOTs, which are associated primarily with the influence of factors of safety factor and VEP KP.

Таким образом, применение предлагаемого способа управления системой электропитания КА повышенной живучести позволяет максимально использовать запасенную емкость АБ и обеспечить питание бортового комплекса управления для прекращения или сдерживания процесса развития аварийной ситуации, не допустить необратимого разряда АБ 51…5n в случае нарушения энергобаланса, а также снизить вероятность возникновения аварийной ситуации из-за нарушения связи между системой электропитания и бортовой вычислительной системой, осуществляемой по мультиплексному каналу обмена, и тем самым дополнительно повысить надежность и живучесть функционирования СЭП.Thus, the application of the proposed method for controlling the power supply system of a spacecraft of increased survivability allows maximum use of the stored capacity of the battery and to provide power to the onboard control system to stop or inhibit the development of the emergency, to prevent irreversible discharge of the battery 5 1 ... 5 n in case of violation of the energy balance reduce the likelihood of an emergency due to a communication failure between the power supply system and the on-board computer system carried out by tipleksnomu traffic channel, and thereby further improve the reliability and survivability SEP operation.

Claims (1)

Способ управления системой электропитания космического аппарата (КА) повышенной живучести, содержащей фотоэлектрическую батарею (БФ), n аккумуляторных батарей (АБ) и по n зарядных и разрядных устройств, заключающийся в том, что управляют зарядными и разрядными устройствами в зависимости от освещенности БФ, степени заряженности всех АБ, входного и выходного напряжения системы электропитания (СЭП); вводят запрет на работу соответствующего зарядного устройства при достижении максимального уровня заряженности данной АБ и снимают этот запрет при снижении уровня заряженности данной АБ; вводят запрет на работу соответствующего разрядного устройства при достижении установленного минимального уровня заряженности данной АБ и снимают этот запрет при повышении уровня заряженности данной АБ; формируют управляющий сигнал в бортовой комплекс управления КА для отключения части бортовой аппаратуры при аварийном разряде нескольких m (m≤n) АБ до минимального уровня заряженности; запрещают работу всех разрядных устройств, если выходное напряжение СЭП снижается до заданного порогового значения; производят сброс запоминания управляющего сигнала по запрету всех разрядных устройств после заряда всех АБ до заданного уровня заряженности, отличающийся тем, что в системе электропитания для связи с бортовой вычислительной системой (БВС), осуществляемой по дублированному магистральному последовательному интерфейсу (мультиплексному каналу обмена), в качестве устройства интерфейса используют оконечное устройство (ОУ) с контроллером, причем каждое зарядно-разрядное устройство (ЗРУm), состоящее из одного или нескольких зарядных (разрядных) устройств, оснащают основным (ОУi-m) и резервным (ОУj-m) оконечными устройствами; используя алгоритм СЭП из состава бортового программного обеспечения БВС, с заданной периодичностью опрашивают параметры (массивы) СЭП и идентифицируют отказ (работоспособность) каждого ОУi-m; в качестве критерия отказа ОУ принимают факт появления ошибки обмена; после идентификации отказа ОУi-m в каком-либо ЗРУm программно перезагружают ОУi-m, для чего в течение заданного интервала времени формируют в соответствии с алгоритмом СЭП необходимые команды управления (КУ), при этом перезагрузку ОУ выполняют путем перехода на резервное ОУj-m с последующим возвратом на основное ОУi-m; повторяют последовательность данных операций; в случае парирования отказа ОУi-m обмен продолжают с использованием ОУi-m; в случае повторной идентификации отказа ОУi-m осуществляют программно переход на резервное оконечное устройство ОУj-m, используя соответствующую КУ; последовательность функционирования ОУj-m выбирают аналогичной последовательности функционирования ОУi-m; возврат с ОУj-m на ОУi-m при необходимости выполняют по разовой команде с наземного комплекса управления.The method of controlling the power supply system of a spacecraft (SC) of increased survivability, containing a photoelectric battery (BF), n rechargeable batteries (AB) and n charge and discharge devices, which control charge and discharge devices depending on the brightness of the BF, degree the charge of all batteries, input and output voltage of the power supply system (BOT); they prohibit the operation of the corresponding charger when the maximum charge level of the given battery is reached and remove this ban when the charge level of this battery is reduced; they prohibit the operation of the corresponding discharge device when the specified minimum charge level of this battery is reached and remove this ban when the charge level of this battery is increased; forming a control signal in the onboard control system of the spacecraft to shut off part of the onboard equipment during an emergency discharge of several m (m≤n) batteries to the minimum charge level; prohibit the operation of all discharge devices if the output voltage of the BOT is reduced to a predetermined threshold value; reset the memorization of the control signal to prohibit all discharge devices after charging all the batteries to a predetermined charge level, characterized in that in the power supply system for communication with the on-board computer system (BVS), implemented via a duplicated main serial interface (multiplex communication channel), interface devices use a terminal device (op-amp) with a controller, with each charge-discharge device (switchgear m ) consisting of one or more chargers (discharge n) devices, equip primary (op-amp im ) and backup (op-amp jm ) terminal devices; using the algorithm SEP UA from the onboard software with the specified frequency interrogating parameters (arrays) identifies and BOT failure (performance) of each op-amp im; as a criterion for OS failure, the fact of the appearance of an exchange error is accepted; after identifying the failure of the op-amp im in some indoor switchgear m , the op-amp im is programmed to be reset, for which, within the specified time interval, the necessary control commands (CU) are generated in accordance with the SEP algorithm, while the op-amp is rebooted by switching to the standby op-amp jm with subsequent return to the main op amp im ; repeat the sequence of these operations; in the case of parrying the failure of the op-amp im, the exchange is continued using the op-amp im ; in case of failure of the OS reauthentication im performed programmatically transition to standby terminal OS jm, using the appropriate CG; the operating sequence of the op-amp jm is chosen similar to the operating sequence of the op-amp im ; the return from the op-amp jm to the op-am im, if necessary, is performed according to a one-time command from the ground control complex.
RU2016147801A 2016-12-06 2016-12-06 Method to control electric power supply system of space vehicle of increased survivability RU2636384C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016147801A RU2636384C1 (en) 2016-12-06 2016-12-06 Method to control electric power supply system of space vehicle of increased survivability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016147801A RU2636384C1 (en) 2016-12-06 2016-12-06 Method to control electric power supply system of space vehicle of increased survivability

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2636384C1 true RU2636384C1 (en) 2017-11-23

Family

ID=63853289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016147801A RU2636384C1 (en) 2016-12-06 2016-12-06 Method to control electric power supply system of space vehicle of increased survivability

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2636384C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706762C1 (en) * 2018-08-27 2019-11-20 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт электромеханики" Control method of autonomous power supply system of spacecraft

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2168828C1 (en) * 1999-11-17 2001-06-10 ФГУП Научно-производственный центр "Полюс" Method for controlling off-line power supply system
US20060132093A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Nguyen Don J Battery pack leakage cut-off
RU2467449C2 (en) * 2011-01-11 2012-11-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") Method to control autonomous power supply system of spacecraft
RU2521538C2 (en) * 2012-08-14 2014-06-27 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" Method to control autonomous system of spacecraft power supply

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2168828C1 (en) * 1999-11-17 2001-06-10 ФГУП Научно-производственный центр "Полюс" Method for controlling off-line power supply system
US20060132093A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Nguyen Don J Battery pack leakage cut-off
RU2467449C2 (en) * 2011-01-11 2012-11-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") Method to control autonomous power supply system of spacecraft
RU2521538C2 (en) * 2012-08-14 2014-06-27 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" Method to control autonomous system of spacecraft power supply

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706762C1 (en) * 2018-08-27 2019-11-20 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт электромеханики" Control method of autonomous power supply system of spacecraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2467449C2 (en) Method to control autonomous power supply system of spacecraft
JPH11318037A (en) Bypass arrangement for battery cell
US7629710B2 (en) Control device for power supply bus voltage regulation
US20210320507A1 (en) Modular-scalable decentralized high voltage battery system
US9899856B2 (en) Energy storage system, method and apparatus for controlling charging and discharging of the same
RU2572396C1 (en) Method to control autonomous power supply system of spacecraft
EP3671236B1 (en) Apparatus and method for diagnosing watchdog timer
JP2012023802A (en) Energy storage device
CN113193633A (en) Battery cluster access method and device, energy storage power station, equipment and storage medium
RU2168828C1 (en) Method for controlling off-line power supply system
CN107994669A (en) A kind of missile-borne microsatellite energy control system
RU2636384C1 (en) Method to control electric power supply system of space vehicle of increased survivability
RU2535301C2 (en) Method to control autonomous system of spacecraft power supply
RU2585171C1 (en) Method for operating nickel-hydrogen batteries of modular power supply system (versions)
US20210367432A1 (en) Apparatuses And Methods For Removing Defective Energy Storage Cells From An Energy Storage Array
RU2621694C9 (en) Method for operating nickel-hydrogen accumulator batteries of aircraft electric power system
RU2567930C2 (en) Method of load power supply by direct current in self-contained system of power supply of space vehicle
RU2692301C1 (en) Control method of power supply system of spacecraft of increased survivability
KR102654899B1 (en) Direct current distribution based charging/discharging system for battery formation
EP3819161A1 (en) Control unit for a battery system
RU2537389C1 (en) Method to control power supply system of spacecraft
CN106300279B (en) Circuit is protected for the forced charge after secondary cell overdischarge
RU211054U1 (en) SPACE VEHICLE POWER SUPPLY SYSTEM
RU2593760C9 (en) Method of controlling spacecraft power supply system
CN113086252B (en) High-reliability solar cell array shunt regulation system and method