申请/专利权人：中国西安卫星测控中心

申请日：2022-02-18

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114647928B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20

优先权：["20210909 CN 2021110580840"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.07.08#实质审查的生效;2022.06.21#公开

摘要：本发明提供一种在轨数据曲线拟合的卫星能源仿真方法，包括如下步骤：步骤一：识别某卫星能源系统的输入与输出内容；步骤二：识别某卫星能源系统部件组成和部件的输入、输出内容，并构建卫星能源系统基于功能原理和在轨数据曲线拟合的部件模型；步骤三：对于误差较大或者无法直接计算的参数，根据卫星真实在轨能源系统参数数据对模型进行拟合计算；步骤四：将某卫星仿真输出结果与真实数据进行比较，给出趋势一致性和相关系数判断或计算结果；从仿真结果看，本发明所列仿真方法得到的能源分系统主要参数仿真拟合度在91％以上，满足工程应用需求。

主权项：1.一种在轨数据曲线拟合的卫星能源仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：识别某卫星能源系统的输入与输出内容，所述某卫星能源系统的输入包括仿真方法得以正常计算的在轨各种外部环境输入、自身状态输入内容；所述某卫星能源系统的输出内容包括负载电流、太阳电池阵输出电流、蓄电池组充放电电流、蓄电池组电压、蓄电池组当前电量、能量平衡结果；步骤二：识别某卫星能源系统部件组成和部件的输入、输出内容，并构建卫星能源系统基于功能原理和在轨数据曲线拟合的部件模型，包括蓄电池组模型、电源控制器模型、太阳阵模型，同时结合能源系统设计约束，构建能源系统平衡模型和母线电压输出模型；步骤三：对于无法直接计算的参数，根据卫星真实在轨能源系统参数数据对模型进行拟合计算；步骤四：将某卫星仿真输出结果与真实数据进行比较，给出趋势一致性和相关系数判断或计算结果；所述步骤一：能源系统的输入包括1外部环境条件输入：电源仿真正常运行所必须的外部环境条件，仿真起始时间、日地距离因子、进出影标志、太阳光线与太阳电池阵法线的夹角；2自身状态输入：电源分系统各组成部件的特征性能参数，太阳电池阵参数、蓄电池组参数、电源控制器参数，可由本地文件输入，输入参数具备保存和可重复调用的功能；所述步骤二：所述太阳电池阵仿真模型是以标准状态的I-V曲线特征点为参数，考虑多种环境因素的影响，配置的太阳电池阵仿真模型，并接收其他仿真模型计算的太阳入射角、结合当前负载功率仿真数据来计算太阳电池阵的输出参数；所述蓄电池组模型的功能是对卫星在轨运行时蓄电池的工作情况进行实时仿真，模拟蓄电池在充放电过程中的充放电电流和充放电电压的变化情况；蓄电池仿真模型采用蓄电池在二组不同的充放电电流下的实验数据为基础，拟合出在一定的充放电电流下，蓄电池的充放电电压与当前电量的函数关系，根据当前仿真时刻蓄电池的电量和蓄电池充放电电流来获得蓄电池的充放电电压，通过遥测下传显示，获得表征蓄电池当前状态的实时数据；所述电源控制器模型包括：1充电控制，充电调节器为直接挂接在母线上的降压型开关电源，其在主误差放大信号MEA和电源下位机给出的充电电流设定电平的共同控制下，从母线上取电调节出适当的充电电流为蓄电池充电，充电调节器默认工作方式为主、备的热备份形式，允许其中任何一路被切除或失效，充电调节器模型的输入为母线电压和母线充电电流，输出为蓄电池电压和蓄电池充电电流；该卫星电池组遵循恒流充电的控制方式，充电终止采用软件安时计和硬件VT曲线热备份的控制方式，先满足条件的先启控，安时计充电控制采用相对电量控制，即蓄电池放出多少电量，太阳电池阵就补充相应的电量，蓄电池充电完成后转入涓流充电或停止充电；硬件VT曲线控制也采用恒流控制方式，在设定的充电电流和蓄电池温度条件下，当蓄电池电压达到VT曲线上的受控点电压时，即将蓄电池充电终止；2放电控制放电调节器为升压型开关电源，负责在地影区将蓄电池电压调节为母线电压，放电调节器由六个放电调节电路组成，允许其中两路失效但不允许被切除，放电调节器的输入为蓄电池电压和蓄电池放电电流，输出为母线电压和负载电流，在接收到进出影电平为0时，控制蓄电池开始放电，满足负载功率需求；3分流控制根据计算好的分流电流和每级的分流电流，即可得到分流调节器中处于全分流状态的级数；所述能源系统平衡模型包括能源系统的能量平衡结果体现在每圈轨道的蓄电池组当前电量、放电深度、分流电量、充电终止次数几个参数上；根据蓄电池组当前电量，可知在下一圈进影前，蓄电池组是否被充满；根据分流电量，可知每圈轨道的能量余量；根据充电终止次数，可知每圈轨道的能量平衡次数；根据放电深度，可知对蓄电池组的使用是否在正常范围内。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国西安卫星测控中心 一种在轨数据曲线拟合的卫星能源仿真方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD