[發明專利]一種基于公共母線的空間能源并網系統控制電路

有效

• 申請號: 202110450175.2
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113178890B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 董寶磊;蔣叢讓;謝偉;潘濤;高緒寶;王霄;劉濤;黃軍;何小斌
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 劉秀祥

一種基于公共母線的空間能源系統，包含N個完全獨立的子能源系統，且每個子能源系統均配備并網控制器，并網控制器包含正向變換器和反向變換器兩部分，并網控制器的一端分別連接子能源系統，另一端連接到公共母線，即并網母線。當子能源系統的能量有富余時，其通過并網控制器的正向變換器向并網母線釋放能量；當子能源系統的能量不足時，其通過并網控制器的反向變換器從并網母線吸收能量；亦可通過總線指令的干預，借助并網控制器實現不同子能源系統之間的能量交換和傳遞。本發明電路可以自行判斷能源系統的工作狀態，控制其向并網母線釋放能量或者從并網母線吸收能量，實現多子能源系統之間的能量優化調度。

技術領域

本發明涉及一種基于公共母線的空間能源并網系統控制電路，屬于空間分布式能源系統互聯系統控制技術領域。

背景技術

航天器電源系統技術是航天器核心技術之一，也是最為關鍵的平臺子系統之一。電源系統的高可靠性和安全性直接影響任務成敗及航天器可靠性。構建并網供電系統是提高航天器電源可靠性的重要途徑，尤其是需要分批研制、分開發射的大型航天器系統。通過并網供電技術，可以實現電源系統母線層的冗余保護，以及多個航天器之間的能量優化調度。在某個電源系統故障時，通過并網供電，將其他電源系統的功率調配給故障電源系統的負載供電，確保關鍵負載能正常工作，確保任務正常實施。

目前航天器并網供電研究還處于起步階段，缺乏對并網供電技術系統性的研究，國內外也沒有公開關于多個航天器并網供電技術方案。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種基于公共母線的空間能源系統，包含N個完全獨立的子能源系統，且每個子能源系統均配備并網控制器，并網控制器包含正向變換器和反向變換器兩部分，并網控制器的一端分別連接子能源系統，另一端連接到公共母線，即并網母線。當子能源系統的能量有富余時，其通過并網控制器的正向變換器向并網母線釋放能量；當子能源系統的能量不足時，其通過并網控制器的反向變換器從并網母線吸收能量；亦可通過總線指令的干預，借助并網控制器實現不同子能源系統之間的能量交換和傳遞。本發明電路可以自行判斷能源系統的工作狀態，控制其向并網母線釋放能量或者從并網母線吸收能量，實現多子能源系統之間的能量優化調度。同時還進一步提供了一種基于公共母線的空間能源并網系統控制電路。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：

一種基于公共母線的空間能源并網系統控制電路，包括：

電壓采樣電路，采集正向變換器的輸出電壓U_o，輸出信號為U'_o；

電流采樣電路1，采集正向變換器的輸出電流I_zo，輸出信號為I'_zo；

電流采樣電路2，采集反向變換器的輸出電流I_fo，輸出信號為I'_fo；

比例調節模塊P₁，輸入端接能源系統的狀態表征信號MEA，輸出端接加法器1；

加法器1，兩個輸入端分別接第一電壓參考值V_ref1和比例調節模塊P₁的輸出端；

比例積分模塊PI₁，負端輸入端接所述U'_o，正端輸入端接加法器1的輸出端，輸出端接與邏輯1；

滯回控制模塊1，兩個輸入端分別接所述MEA和總線指令FD，輸出端接與邏輯1；與邏輯1的輸出端接取小電路1的一個輸入端；

比例積分模塊PI₂，負端輸入端接所述I'_zo，正端輸入端接第一電流參考值I_ref1，輸出端接取小電路1的另一個輸入端；取小電路1的輸出端接第一比較器COM₁的正端輸入；