一种高压母线航天器功率并网控制装置制造方法及图纸

一种高压母线航天器功率并网控制装置，包括双电源母线系统1、双电源母线系统2、高压隔离功率变换电路、并网控制开关K1、K2、K3和K4；双母线电源系统1输出两条高压母线，分别为全调节母线1和不调节脉冲母线1；双母线电源系统2输出两条高压母线，分别为全调节母线2和不调节脉冲母线2；高压隔离功率变换电路采用隔离CLLLC功率拓扑，实现双母线电源系统1和双母线电源系统2之间的双向功率传输，功率传输方向和传输大小由高压隔离功率变换电路控制；并网控制开关K1、K2、K3和K4用于控制并网工作状态通断。通断。通断。

【技术实现步骤摘要】
一种高压母线航天器功率并网控制装置


[0001]本专利技术涉及一种高压母线航天器功率并网控制装置，属于航天器电源


技术介绍

[0002]在单个航天器电源系统中，一般由太阳电池阵通过光电效应发电，在光照期为航天器提供能源，并为蓄电池组充电；蓄电池组则在非光照期为航天器提供能源；当航天器短期功率需求大于太阳电池阵发电功率时，蓄电池组也会作为后备电源参与联合供电。由于光照、温度、负载等条件的不同，导致某些航天器供电功率由较大富裕而另一些航天器供电存在缺口，需要独立的各个航天器电源系统之间能够实现功率并网，由功率富裕的航天器向功率不足的航天器供电。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高压母线航天器功率并网控制装置，包括双电源母线系统1、双电源母线系统2、高压隔离功率变换电路、并网控制开关K1、K2、K3和K4；双母线电源系统1输出两条高压母线，分别为全调节母线1和不调节脉冲母线1；双母线电源系统2输出两条高压母线，分别为全调节母线2和不调节脉冲母线2；高压隔离功率变换电路采用隔离CLLLC功率拓扑，实现双母线电源系统1和双母线电源系统2之间的双向功率传输，功率传输方向和传输大小由高压隔离功率变换电路控制；并网控制开关K1、K2、K3和K4用于控制并网工作状态通断。本专利技术解决了在轨可重构等高压大功率航天器平台的功率并网问题，与现有技术相比，具有控制逻辑简单、可靠，系统功率调节能力强、扩展性好，系统响应速度快等优点。
[0004]本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：
[0005]一种高压母线航天器功率并网控制装置，包括双电源母线系统1、双电源母线系统2、高压隔离功率变换电路、四个开关；
[0006]双母线电源系统1输出两条高压母线，分别为全调节母线1和不调节脉冲母线1，两条高压母线各通过一个开关与高压隔离功率变换电路的正线1连接；双母线电源系统1的母线回线1与高压隔离功率变换电路的回线1连接；
[0007]双母线电源系统2输出两条高压母线，分别为全调节母线2和不调节脉冲母线2，两条高压母线各通过一个开关与高压隔离功率变换电路的正线2连接；双母线电源系统2的母线回线2与高压隔离功率变换电路的回线2连接；
[0008]高压隔离功率变换电路，采用隔离CLLLC功率拓扑，用于双母线电源系统1和双母线电源系统2之间的双向功率传输。
[0009]优选的，全调节母线1和全调节母线2的输出电压相当，不调节脉冲母线1和不调节脉冲母线2的输出电压相当，全调节母线1和全调节母线2的输出电压，大于不调节脉冲母线1和不调节脉冲母线2的输出电压。
[0010]优选的，利用四个开关的开闭状态；使得双母线电源系统1和双母线电源系统2的
母线均无功率并网，或，双母线电源系统1和双母线电源系统2之间的单向功率并网或双向功率并网。
[0011]优选的，双母线电源系统1和双母线电源系统2之间的单向功率并网包括由全调节母线1向不调节脉冲母线2的单向功率并网、全调节母线2向不调节脉冲母线1的单向功率并网。
[0012]优选的，双母线电源系统1和双母线电源系统2之间的双向功率并网为：全调节母线1和全调节母线2之间的双向功率并网。
[0013]优选的，高压隔离功率变换电路采用下垂控制，当V
A2
<V
BUS1
<V
A1
时，且V
B2
<V
BUS2
<V
B1
时，双母线电源系统1和双母线电源系统2之间无功率并网；当V
A2
<V
BUS1
<V
A1
时，且V
B4
<V
BUS2
<V
B3
时，全调节母线1向全调节母线2提供并网功率；当V
A4
<V
BUS1
<V
A3
时，且V
B4
<V
BUS2
<V
B3
时，双母线电源系统1和双母线电源系统2之间无功率并网；当V
A4
<V
BUS1
<V
A3
时，且V
B2
<V
BUS2
<V
B1
时，全调节母线2向全调节母线1提供并网功率；
[0014]其中，V
BUS1
为全调节母线1母线电压，V
BUS2
为全调节母线2母线电压，V
A1
为全调节母线1的下垂控制域1a的上限，V
A2
为全调节母线1的下垂控制域1a的下限，V
A3
为全调节母线1的下垂控制域1b的上限，V
A4
为全调节母线1的下垂控制域1b的下限，V
B1
为全调节母线2的下垂控制域2a的上限，V
B2
为全调节母线2的下垂控制域2a的下限，V
B3
为全调节母线2的下垂控制域2b的上限，V
B4
为全调节母线2的下垂控制域2b的下限；
[0015]下垂控制域1a的电压大于下垂控制域1b的电压；下垂控制域2a的电压大于下垂控制域2b的电压。
[0016]优选的，V
A2
与V
A3
之间的电压差不小于0.3V，V
B2
与V
B3
之间的电压差不小于0.3V。
[0017]优选的，全调节母线1和全调节母线2的输出电压为400V～405V；不调节脉冲母线1和不调节脉冲母线2的输出电压为210V～270V。
[0018]优选的，全调节母线1和全调节母线2的输出电压供给平台负载，不调节脉冲母线1和不调节脉冲母线2的输出电压供给脉冲负载。
[0019]本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：
[0020](1)本专利技术与现有技术相比，通过提出高压母线航天器功率并网控制方法，解决了高压航天器电源系统的功率并网控制方法难题，功率并网调节能力强，对各类负载的响应速度快；
[0021](2)本专利技术与现有技术相比，实现了两个高压航天器电源系统之间的多功能功率并网，包括全调节母线1和全调节母线2的双向功率并网，全调节母线1和不调节脉冲母线2的单向功率并网、全调节母线2和不调节脉冲母线1的单向功率并网；
[0022](3)本专利技术与现有技术相比，高压隔离功率变换器通用化程度高，系统功率扩展性强，可应用大功率SAR卫星，在轨可重构卫星平台、核动力航天器、大功率通信卫星等多种类型的空间任务；
[0023](4)本专利技术与现有技术相比，系统控制逻辑简单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压母线航天器功率并网控制装置，其特征在于，包括双电源母线系统1、双电源母线系统2、高压隔离功率变换电路、四个开关；双母线电源系统1输出两条高压母线，分别为全调节母线1和不调节脉冲母线1，两条高压母线各通过一个开关与高压隔离功率变换电路的正线1连接；双母线电源系统1的母线回线1与高压隔离功率变换电路的回线1连接；双母线电源系统2输出两条高压母线，分别为全调节母线2和不调节脉冲母线2，两条高压母线各通过一个开关与高压隔离功率变换电路的正线2连接；双母线电源系统2的母线回线2与高压隔离功率变换电路的回线2连接；高压隔离功率变换电路，采用隔离CLLLC功率拓扑，用于双母线电源系统1和双母线电源系统2之间的双向功率传输。2.根据权利要求1所述的高压母线航天器功率并网控制装置，其特征在于，全调节母线1和全调节母线2的输出电压相当，不调节脉冲母线1和不调节脉冲母线2的输出电压相当，全调节母线1和全调节母线2的输出电压，大于不调节脉冲母线1和不调节脉冲母线2的输出电压。3.根据权利要求2所述的高压母线航天器功率并网控制装置，其特征在于，利用四个开关的开闭状态；使得双母线电源系统1和双母线电源系统2的母线均无功率并网，或，双母线电源系统1和双母线电源系统2之间的单向功率并网或双向功率并网。4.根据权利要求3所述的高压母线航天器功率并网控制装置，其特征在于，双母线电源系统1和双母线电源系统2之间的单向功率并网包括由全调节母线1向不调节脉冲母线2的单向功率并网、全调节母线2向不调节脉冲母线1的单向功率并网。5.根据权利要求3所述的高压母线航天器功率并网控制装置，其特征在于，双母线电源系统1和双母线电源系统2之间的双向功率并网为：全调节母线1和全调节母线2之间的双向功率并网。6.根据权利要求1、2、5中任一项所述的高压母线航天器功率并网控制装置，其特征在于，高压隔离功率变换电路采用下垂控制，当V
A2
<V
BUS1
<V
A1
时，且V
B2
<V
BUS2
<V
B1
时，双母线电源系统1和双母线电源系统2之间无功率并网；当V
A2
<V
BUS1
<V
A1
时，且V
B4
<V
BUS2
<V

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，李海津，穆浩，王超，刘奕宏，石海平，刘治钢，张晓峰，陈琦，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：