[發明專利]基于負載切機策略的能源動態管理系統和方法

在審

• 申請號: 201611048681.4
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN108092293A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 丁銳;任筱強;梁曉鋒;蔣冀;程天然;趙佳;王宏佳;王鵬鵬
• 申請（專利權）人: 北京空間技術研制試驗中心
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于負載切機策略的負載用電動態管理系統，用于基于能量平衡來實現飛行器的負載用電的動態管理控制，其特征在于，包括：

一次電源發電能力預測模塊，用于基于所建立的發電系統模型作為一次電源系統來預測所述飛行器的能量供應情況并發送給能量平衡計算模塊；

負載需求預測模塊，用于根據預置的飛行程序來預測所述飛行器在下一軌道周期的用電情況并發送給所述能量平衡計算模塊；

所述能量平衡計算模塊，用于根據所述能量供應情況和所述用電情況來判斷所述飛行器的能量平衡狀態；以及

動態管理模塊，用于基于所述能量平衡計算模塊確定的所述能量平衡狀態，根據能量平衡準則來確定待切斷或增開的負載功耗，從而獲得能量平衡下的用電最大化。

2.根據權利要求1所述的基于負載切機策略的負載用電動態管理系統，其特征在于，在所述一次電源發電能力預測模塊中包括：

當前功耗計算單元，用于在所述飛行器的軌道、姿態、構型不變化的情況下，通過一次電源系統遙測參數，根據預定發電能力計算公式來計算作為當前飛行周期的一次電源發電能力的一次電源輸出功耗，

所述預定發電能力計算公式為：

其中，Is和Vc為外界輸入，V1和V2為所述一次電源系統遙測參數，以及Vbus為系統設計參數。

3.根據權利要求2所述的基于負載切機策略的負載用電動態管理系統，其特征在于，在所述一次電源發電能力預測模塊中還包括：

對應計算和存儲單元，用于基于當前功耗計算單元的計算結果，計算并存儲每個飛行周期下的采樣時刻與對應的一次電源輸出功耗。

4.根據權利要求1所述的基于負載切機策略的負載用電動態管理系統，其特征在于，所述能量平衡計算模塊包括：

計算單元，用于計算在一個預測軌道周期內儲能電池在陰影區的放電容量和在陽照區的充電容量；以及

判斷單元，用于基于所述計算單元的計算結果來計算所述儲能電池的充放電容量的差值，從而確定能量平衡的狀態，

其中，

當所述充電容量小于所述放電容量時，處于能量不平衡狀態，

當所述充電容量等于所述放電容量時，處于能量臨界平衡狀態，以及

當所述充電容量大于所述放電容量時，處于能量平衡狀態。

5.根據權利要求4所述的基于負載切機策略的負載用電動態管理系統，其特征在于，所述動態管理模塊包括：

增開單元，用于當所述能量平衡計算模塊判斷處于所述能量平衡狀態時，增開負載功耗；以及

切斷單元，用于當所述能量平衡計算模塊判斷處于所述能量不平衡狀態時，關閉負載功耗，

其中，所述切斷單元根據預選的負載優先級別表來關閉對應的負載功耗。

6.一種基于負載切機策略的負載用電動態管理方法，用于采用上述任一項權利要求所述的基于負載切機策略的負載用電動態管理系統，基于能量平衡來實現飛行器的負載用電的動態管理控制，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，通過所述基于負載切機策略的負載用電動態管理系統，根據能量平衡計算結果，確定能量平衡狀態；以及

步驟二，當待接入的負載不滿足預定的臨界能量平衡要求時，通過所述基于負載切機策略的負載用電動態管理系統來進行負載管理控制，從而滿足能量平衡下的用電最大化。