[發(fā)明專利]一種航天器不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)間的柔性并網(wǎng)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710913207.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN107706940B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉峰;劉治鋼;石海平;王飛;張文佳;趙長(zhǎng)江;馬亮;朱立穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J7/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;仇蕾安

1.一種航天器不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)間的柔性并網(wǎng)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)以上不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)的并網(wǎng)，每個(gè)不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)均包括：不調(diào)節(jié)母線和蓄電池組，其特征在于，所述柔性并網(wǎng)系統(tǒng)包括：與不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)的蓄電池繼電器模塊、一個(gè)并網(wǎng)控制開關(guān)模塊及一個(gè)控制單元；

所述蓄電池繼電器模塊包括：由并聯(lián)的二極管、第一繼電器和第二繼電器組成的充電開關(guān)及與所述充電開關(guān)串聯(lián)的充放電電流遙測(cè)單元；其中，二極管的陰極與充放電電流遙測(cè)單元連接；

所述并網(wǎng)控制開關(guān)模塊包括：與不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)的開關(guān)單元，兩個(gè)相鄰的開關(guān)單元間通過并網(wǎng)電流遙測(cè)單元串聯(lián)；所述開關(guān)單元由并聯(lián)的第三繼電器、第四繼電器和MOSFET半導(dǎo)體開關(guān)組成；

整體連接關(guān)系如下：所述不調(diào)節(jié)母線分別和與之對(duì)應(yīng)的蓄電池繼電器模塊中的充電開關(guān)及并網(wǎng)控制開關(guān)模塊中的開關(guān)單元電性連接，其中蓄電池繼電器模塊中的二極管的陽(yáng)極與不調(diào)節(jié)母線電性連接；所述蓄電池繼電器模塊中的充放電電流遙測(cè)單元和與之對(duì)應(yīng)的不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)中的蓄電池組的正極電性連接；

所述控制單元分別與蓄電池繼電器模塊中的第一繼電器、第二繼電器、充放電電流遙測(cè)單元及并網(wǎng)控制開關(guān)模塊中的第三繼電器、第四繼電器、并網(wǎng)電流遙測(cè)單元及MOSFET半導(dǎo)體開關(guān)電性連接；

所述控制單元控制并網(wǎng)的操作步驟如下：

初始狀態(tài)為：蓄電池繼電器模塊中的繼電器均為閉合狀態(tài)，并網(wǎng)控制開關(guān)模塊中的繼電器和MOSFET半導(dǎo)體開關(guān)均為斷開狀態(tài)；

第一步，使需要并網(wǎng)的不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)中蓄電池組處于充電狀態(tài)，并通過充放電電流遙測(cè)單元判斷與之相連的蓄電池組的充電電流是否在設(shè)定范圍；如不在設(shè)定范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)其充電電流使其在設(shè)定范圍內(nèi)；若均在設(shè)定范圍內(nèi)，則執(zhí)行第二步；

第二步，控制單元發(fā)送指令斷開蓄電池繼電器模塊中的繼電器，此時(shí)，蓄電池組均進(jìn)入放電通路隔離狀態(tài)并持續(xù)處于充電狀態(tài)；

第三步，對(duì)不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)及并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)安全檢測(cè)，若檢測(cè)結(jié)果正常，則執(zhí)行第四步，若檢測(cè)結(jié)果不正常，則終止操作并發(fā)出系統(tǒng)告警；

第四步，控制單元發(fā)送指令接通并網(wǎng)控制開關(guān)模塊中的MOSFET半導(dǎo)體開關(guān)，建立初始并網(wǎng)通路；

第五步，控制單元發(fā)送指令接通并網(wǎng)控制開關(guān)模塊中的繼電器，建立不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)間的并網(wǎng)主功率通路；

第六步，控制單元分別檢測(cè)各個(gè)蓄電池繼電器模塊中充放電電流遙測(cè)單元的電流，若大于零，則表明與之對(duì)應(yīng)的蓄電池組處于充電狀態(tài)，閉合該蓄電池繼電器模塊中的繼電器；若等于零，則表明與之對(duì)應(yīng)的蓄電池組處于既不充電也不放電的狀態(tài)，繼續(xù)等待并輪詢檢測(cè)，直到充放電電流遙測(cè)單元的電流大于零后，閉合該蓄電池繼電器模塊中的繼電器；

當(dāng)各個(gè)蓄電池繼電器模塊中的繼電器均閉合后即完成不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)間的柔性并網(wǎng)過程。

2.如權(quán)利要求1所述的一種航天器不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)間的柔性并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述并網(wǎng)控制開關(guān)模塊包括兩個(gè)開關(guān)單元，兩個(gè)開關(guān)單元間通過并網(wǎng)電流遙測(cè)單元串聯(lián)；每?jī)蓚€(gè)不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)共用一個(gè)并網(wǎng)控制開關(guān)模塊，兩個(gè)不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)分別與并網(wǎng)控制開關(guān)模塊中的兩個(gè)開關(guān)單元連接。

3.如權(quán)利要求1所述的一種航天器不調(diào)節(jié)母線電源系統(tǒng)間的柔性并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，在第四步中，建立初始并網(wǎng)通路后，通過并網(wǎng)電流遙測(cè)單元檢測(cè)是否存在并網(wǎng)電流：

若并網(wǎng)電流遙測(cè)單元檢測(cè)到的電流為零，表明不存在并網(wǎng)電流，系統(tǒng)故障，終止操作并發(fā)出系統(tǒng)告警；若并網(wǎng)電流遙測(cè)單元檢測(cè)到的電流不為零,表明存在并網(wǎng)電流，則繼續(xù)執(zhí)行第五步的并網(wǎng)操作。