萤火一号火星探测器电源分系统技术.pdf

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1、第30卷2013年第4期上海航天AEROSPACESHANGHAI文章编号：1006—1630(2013)04一0105一03萤火一号火星探测器电源分系统技术瞿炜烨，陶建秋，周明中，钱斌(上海空间电源研究所，上海200245)摘要：对萤火一号(YH一1)火星探测器的电源分系统技术进行了研究。给出了分系统的功能、组成和工作原理。与其他传统电源技术不同，YH一1火星探测器电源分系统针对与俄罗斯福布斯(FGSC)火星探测器间的供电接口进行了适应性设计，并根据火星轨道环境特点，设计了适应长火影恶劣工作环境的自主休眠和自主唤醒等创新技术。地面试验验证了

2、分系统适应性设计的可行性和可靠性，表明设计满足火星探测的任务要求。关键词：YH一1火星探测器；电源分系统；锂离子蓄电池组；长火影；休眠唤醒技术中图分类号：V423．44文献标志码：APowerSubsystemTechnologyforYH-1MarsProbeQUWei—ye，TAOJian—qiu，ZHOUMing—zhong，QIANBin(ShanghaiInstituteofSpacePower—Sources，Shanghai200245，China)Abstract：Thetechn0109yofthepowersubsyste

3、mforYH一1Marsprobewasstudiedinthispaper．Thefunction，compositionandprincipleofthesubsystemweregivenout．ThepowersubsystemofYH一1MarsprobewasdesignedtoadoptthcpowersupplyinterfaceofRussiaFGSCMarsprobe，whichwasdifferentfromthetraditionalpowertechnology．Theinnovatedtechnologiesoft

4、hepowersubsystemwhichwereselfsleepingandselfwake—upweredesigned．ThefeasibilityandreliabilityoftheadaptivedesignofthepowersubsystemwereapprovedbythegroundexperimentwhichwasshowedthattheMarsexplorationrequirementwasmet．Keywords：YH一1]Ⅵarsprobe；Powersubsystem；Lithium—ionbattery

5、；Long—termMarsshadow；Sleep—and—wake—uptechnology0引言YH一1火星探测器是我国独立研制的第一颗火星探测器，它可环绕火星轨道探测火星的空间环境，技术难度大，空间环境条件恶劣。电源分系统作为YH一1火星探测器在轨运行期间的主电源，是其重要的组成部分，是影响YH一1火星探测任务成败的关键之一。因YH一1火星探测器搭载在俄罗斯的FGSC火星探测器上，发射升空后预定经历近11月的巡航段，期间FGSC火星探测器对YH一1火星探测器进行供电，两探测器间的供电接口将随之匹配。为此，对YH一1火星探测器电源分系统

6、要求防浪涌抑制电收稿日期：2012一09—25作者简介：瞿炜烨(1983)，男，工程师，主要研究方向为电源分系统控制技术。路以适应FGsc火星探测器的供电接口要求。因火星探测轨道的特殊性，在火星轨道上将受长期火星阴影影响，时间最长达8．8h，这是地球轨道卫星从未遇到的[1]。同时，因地火距离极长(约3．56亿千米)，通信信号以光速来回需45min，故地面无法实现实时遥测、遥控[23。长火影中，为保存能量和保护电池，可能不得不自主进入休眠状态，在长火影结束后再自主加电唤醒，以实现不依赖地面监控的在轨自主管理。本文对YH一1火星探测器电源分系统技

7、术进行了研究。1电源分系统技术1．1功能a)在YH—l火星探测器寿命期间各运转阶段及各种工作状态下，为器上设备提供所需的电功率，确106上海航天AEROSPACESHANGHAI第30卷2013年第4期保供电性能符合要求；b)在巡航段由FGSC火星探测器向YH一1火星探测器负载供电；c)环火段光照期，在为YH一1火星探测器负载提供稳定电源输出的同时，将太阳能存储入蓄电池组；d)巡航段FGSC火星探测器对YH一1火星探测器断电、环火段阴影期或太阳阵输出功率不能满足峰值负载时，由锂离子蓄电池通过电源分系统的放电调节器为YH一1火星探测器负载供电。

8、1．2组成YH一1火星探测器电源分系统采用全调节母线系统，由太阳电池方阵、蓄电池组及电源控制器1台(包括充电、放电、分流、系统遥测、遥控、供配电、火工品控制等功能)