李建平，徐 伟，钱成喜

(中国电子科技集团公司第十八研究所，天津300384)

空间S4R电源系统的设计与实现

李建平，徐 伟，钱成喜

(中国电子科技集团公司第十八研究所，天津300384)

采用S4R功率调节技术能降低电源系统的控制难度，并具有较高的充电效率，同时能降低PCU的质量和热功耗，是一种具有广泛应用前景的卫星电源技术。介绍了一套42 V母线S4R功率调节技术空间电源系统，对S4R功率调节系统的技术特点、设计方法和实验情况进行分析总结。

S4R；42 V；电源实验系统

S4R功率调节技术于20世纪90年代中期由EAS电源研究室开发成功，S4R在S3R的基础上拓展增加了太阳电池阵的直接充电功能。S4R电源系统采用“两域”控制方式，与S3R系统[1]的“三域”控制方式相比，降低了一次电源系统控制的复杂程度，提高了电源系统跨域动态响应能力；由于S4R系统具有太阳电池阵的直接充电功能，不需要配置独立的BCR充电模块，可减轻电源控制器(PCU)的质量。S4R系统[2]中，太阳电池阵能直接为蓄电池组充电，使PCU具有更高的充电效率，同时降低PCU热功耗，降低PCU的热控难度。

S4R功率调节技术可以满足各种轨道航天器电源系统的应用需求，尤其适用于需要频繁地进行大电流充电的航天器电源系统。

1 S4R电源系统简介

如图1所示，42 V母线S4R电源系统主要包括S4R电源控制器、太阳方阵模拟器、锂离子蓄电池组、电子负载模拟器以及测试用的TM/TC、上位机等相关仪器设备。

1.1 S4R电源控制器

电源控制器是S4R功率调节技术电源系统的核心，电源控制器采用两域(S4R)全调节母线体制，实现母线电压调节、太阳电池阵模拟器输出功率的分流调节、蓄电池组模拟器充电控制及放电调节，以及实现产品过压、限流保护。……