本发明涉及卫星电源控制技术领域，尤其涉及一种星仔电源管控装置。
背景技术：
卫星在轨运行周期过程中，不仅要承受复杂的辐照环境，还有极大的温差等恶劣环境条件，需要大量的功耗维持，卫星载荷及其各分系统的可靠性设计与运行，是确保卫星正常飞行的基础，尤其是卫星载荷的电源管控系统。
星载电源管控装置配备于卫星载荷内部，用于卫星载荷在运行过程中，负责载荷内其他各分系统的电源管控、状态监视、业务数据缓存及转发、指令控制，完成终端自身状态监测以及工作状态指示，负责外部数管通信与控制指令执行以及位置信号发送管控等。
但是传统的星载电源管控装置无法存储业务数据，且业务数据传输速率较低。
技术实现要素：
针对上述问题中的至少之一，本发明提供了一种星载电源管控装置，向载荷内部的其它各分系统供电，通过实时监测给分系统的工作电压与电流，在电流、电压出现异常时通过指令控制分系统供电的通断，同时，与星平台通过can(controllerareanetwork，控制器局域网络)总线传输指令数据、与星平台通过lvds(low-voltagedifferentialsignaling，低电压差分信号)链路传输业务数据、与载荷内其他分系统通过rs422(rs422，平衡电压数字接口电路)进行通信。通过fpga(fpga，field-programmablegatearray，现场可编程逻辑门阵列)电路控制其它电路正常工作；通过电源管控芯片电路对电压、电流进行监测，并实现对个分系统供电的通断控制；通过can通信电路、lvds数据通信电路、rs422通信电路分别实现can通信、lvds数据收发及rs422通信功能；通过flash芯片存储电路完成lvds数据的存储。相比于传统的星载电源管控系统，本发明具有可靠性高、实时的智能监控、抗辐照能力强、数据可存储等特点。
为实现上述目的，本发明提供了一种星载电源管控装置，包括：壳体和主控电路板；所述壳体包括内、中、外三个金属层，三个金属层之间填充有导热填充胶；所述主控电路板包括can通信电路4、lvds数据收发电路5、fpga芯片电路6、flash芯片存储电路7、rs422通信电路8和电路管理芯片电路9，所述fpga芯片电路6分别与所述can通信电路4、所述lvds数据收发电路5、所述flash芯片存储电路7、所述rs422通信电路8和所述电路管理芯片电路9电连接。
在上述技术方案中，优选地，所述电路管理芯片电路9通过电流监测线路15和电压监测线路16与载荷内其他分系统10连接，用于实时监测所述载荷内其他分系统10的工作电流和工作电压，并通过pmbus总线21与所述fpga芯片电路6相连，用于将监测到的工作电流和工作电压反馈至所述fpga芯片电路6，所述fpga芯片电路6用于设置电流、电压的正常工作范围；所述电路管理芯片电路9同时通过给分系统供电接口13与所述载荷内其他分系统10连接，用于向各分系统供电，并根据实时监测的数据，在电流、电压超出预设的正常工作范围的情况下，控制供电的通断。
在上述技术方案中，优选地，所述lvds数据收发电路5通过lvds差分数据线路a12与星平台2连接、通过lvds差分数据线路b14与所述载荷内其他分系统10连接，用于实现lvds数据收发，并通过数据收发线路18与所述fpga芯片电路6连接，所述fpga芯片电路6用于对接收到的lvds数据进行处理和转发。
在上述技术方案中，优选地，所述flash芯片存储电路7通过芯片存储线路19与所述fpga芯片电路6相连，用于接收并存储所述fpga芯片电路6的数据。
在上述技术方案中，优选地，所述can通信电路4通过can总线11与所述星平台2连接，用于与所述星平台2进行指令数据交互，通过通信线路17与所述fpga芯片电路6连接，用于将指令信息传递至所述fpga芯片电路6。
在上述技术方案中，优选地，所述rs422通信电路8通过rs422通信线路b22与所述载荷内其他分系统10连接，用于与所述载荷内其他分系统10进行指令或配置参数的通信。
在上述技术方案中，优选地，所述壳体的内层和外层为1毫米厚的铝层，所述壳体的中层为1毫米厚的铅层。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过实时监测给分系统的工作电压与电流，在电流、电压出现异常时通过指令控制分系统供电的通断，通过flash芯片存储电路实现速率不超过80mbps的数据存储，数据量不大于16gb。另外，本发明采用专用的lvds芯片设计了lvds数据收发电路，实现了速率范围为50mbps至840mbps的数据传输，具有高的动态范围。本发明还采用专用的电源管理芯片设计了高集成性的电源管理芯片电路，同时实现了供电的通断控制及供电电流、电压的实时监测与反馈。此外，通过将壳体设置为中间填充有导热填充胶的三层金属层，提高了星载电源管控装置的抗辐照性能和可靠性。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的星载电源管控装置的结构示意图。
图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：
1.壳体，2.星平台，3.主控电路板，4.can通信电路，5.lvds数据收发电路，6.fpga芯片电路，7.flash芯片存储电路，8.rs422通信电路，9.电路管理芯片电路，10.载荷内其他分系统，11.can总线，12.lvds差分数据线路a，13.给分系统供电接口，14.lvds差分数据线路b，15.电流监测线路，16.电压监测线路，17.通信线路，18.数据收发线路，19.芯片存储线路，20.rs422通信线路a，21.pmbus总线，22.rs422通信线路b。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，根据本发明提供的一种星载电源管控装置，包括：壳体和主控电路板；壳体包括内、中、外三个金属层，三个金属层之间填充有导热填充胶；主控电路板包括can通信电路4、lvds数据收发电路5、fpga芯片电路6、flash芯片存储电路7、rs422通信电路8和电路管理芯片电路9，fpga芯片电路6分别与can通信电路4、lvds数据收发电路5、flash芯片存储电路7、rs422通信电路8和电路管理芯片电路9电连接。
具体地，在上述实施例中，优选地，电路管理芯片电路9通过电流监测线路15和电压监测线路16与载荷内其他分系统10连接，用于实时监测载荷内其他分系统10的工作电流和工作电压，并通过pmbus总线21与fpga芯片电路6相连，用于将监测到的工作电流和工作电压反馈至fpga芯片电路6，以设置电流、电压的正常工作范围；电路管理芯片电路9同时通过给分系统供电接口13与载荷内其他分系统10连接，用于向各分系统供电，并根据实时监测的数据，在电流、电压超出预设的正常工作范围的情况下，控制供电的通断。fpga芯片电路6在接收到电源管理芯片电路9反馈的实时监测数据后，发给can通信电路4，经can总线11传递给星平台2。
在上述实施例中，优选地，lvds数据收发电路5通过lvds差分数据线路a12与星平台2连接、通过lvds差分数据线路b14与载荷内其他分系统10连接，用于实现50mbps至840mbps的lvds数据收发，并通过数据收发线路18与fpga芯片电路6连接，fpga芯片电路6用于对接收到的lvds数据进行处理和转发。
在上述实施例中，优选地，flash芯片存储电路7通过芯片存储线路19与fpga芯片电路6相连，用于接收并存储fpga芯片电路6的数据，其中，flash芯片存储电路7中包括两片flash芯片，存储速率不超过80mbps，存储容量不大于16gb。
在上述实施例中，优选地，can通信电路4通过can总线11与星平台2连接，用于与星平台2进行指令数据交互，通过通信线路17与fpga芯片电路6连接，用于将指令信息传递至fpga芯片电路6。fpga芯片电路6对指令进行解析，根据解析内容，再将指令通过rs422通信电路8分发给载荷内其他分系统10。
在上述实施例中，优选地，rs422通信电路8通过rs422通信线路b22与载荷内其他分系统10连接，用于与载荷内其他分系统10进行指令或配置参数的通信。rs422通信电路8通过rs422通信线路a20与fpga芯片电路6相连，进而实现fpga芯片电路6与载荷内其他分系统10之间的指令或配置参数的通信连接。
上述实施例中，fpga芯片电路6在上电启动工作后，通过pmbus总线21对电源管理芯片电路9进行参数配置，配置参数包括pmbus总线21的通信速率、输出通道的路数、电流检测路数及其范围、电压监测路数及其范围、超范围响应方式、电压表示方式等。配置完成后，电源管理芯片电路9通过电流监测线路15和电压监测线路16实时监测载荷内其他分系统10的工作电流和工作电压，并将监测数据通过pmbus总线21反馈给fpga芯片电路6；同时通过给分系统供电接口13给各分系统供电，并根据实时监测的数据，在电流、电压超出正常工作范围的情况下，控制供电的通断。
在上述实施例中，优选地，壳体的内层和外层为1毫米厚的铝层，壳体的中层为1毫米厚的铅层。三个金属层之间填充的填充导热胶为现有产品，如gf-1000。
在上述实施例中，can通信电路4、lvds数据收发电路5、fpga芯片电路6、flash芯片存储电路7、rs422通信电路8和电路管理芯片电路9，以及连接各电路之间的连接线路、各电路与载荷内其他分系统10和星平台2之间的连接线路及接口，均为现有技术，因此，对于各模块电路的具体结构不再赘述，只是将各电路作为独立的模块，以接口的方式对不同模块之间的逻辑连接关系进行描述。
以上所述为本发明的实施方式，根据本发明提出的星载电源管控装置，通过实时监测给分系统的工作电压与电流，在电流、电压出现异常时通过指令控制分系统供电的通断，同时，与星平台通过can总线传输指令数据、与星平台通过lvds链路传输业务数据、与载荷内其他分系统通过rs422进行通信。通过fpga电路控制其它电路正常工作；通过电源管控芯片电路对电压、电流进行监测，并实现对个分系统供电的通断控制，实现了实时智能监控。通过can通信电路、lvds数据通信电路、rs422通信电路分别实现can通信、lvds数据收发及rs422通信功能；通过flash芯片存储电路实现了lvds数据的存储功能。通过将壳体设置为中间填充有导热填充胶的三层金属层，提高了星载电源管控装置的抗辐照性能和可靠性。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。