一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，包括全调节母线、供电控制模块、智能管理模块和高压负载；全调节母线输出400V电压，向供电控制模块提供电源；供电控制模块包括多路SSPC高压控制开关，用于执行负载供电通断操作；高压负载包括多路400V高压负载，与供电控制模块的SSPC高压控制开关一对一连接；智能管理模块负责检测各路供电电压，并按照管理策略发出相应的SSPC通断指令；本发明专利技术解决了基于下垂控制分布式电源系统的航天器高压负载安全控制问题，确保分布式电源母线稳定安全运行，适用于下垂控制分布式电源系统输出特性；具有控制逻辑简单、可靠，智能控制方法灵活，系统响应速度快、稳定好等优点。稳定好等优点。稳定好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统


[0001]本专利技术属于航天器电源
，具体涉及一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统。

技术介绍

[0002]在采用下垂控制的全调节分布式航天器电源系统中，一般根据母线电压自大至小顺序进行分域控制，分别为太阳功率调节域、并网功率调节域、充电功率调节域和放电功率调节域；用电负载与全调节母线相连，并由供电开关控制。由于光照、温度、负载、功率调节电路工作状态等条件的不同，航天器电源系统的母线电压持续变化，当母线电压低于正常值时，表明电源系统输出功率不能满足负载需求，需要对不同类别负载的加电状态分类控制，当母线电压恢复正常时，需要对不同负载加电状态分类恢复。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，能够克服现有负载控制功能单一，对基于下垂控制航天器电源系统安全模式的适应性不足的缺点，解决了基于下垂控制的航天器高压母线的负载安全智能控制问题。
[0004]实现本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，包括全调节母线、供电控制模块、智能管理模块和高压负载，其中：
[0006]全调节母线输出400V电压，提供给供电控制模块，400V电压连接至供电控制开关SSPC 1～SSPC N；
[0007]供电控制模块，由多路SSPC控制开关并联组成，用于执行负载供电通断指令操作；供电控制开关SSPC 1～SSPC N的两端分别连接至高压负载和全调节母线；
[0008]高压负载，由高压负载1～高压负载N并联组成，一对一连接至供电控制开关SSPC 1～SSPC N；
[0009]智能管理模块，连接至供电控制开关SSPC 1～SSPC N；采集各路供电电压，并依据预定的分域控制方法，发出供电控制开关SSPC 1～SSPC N开关指令。
[0010]进一步地，全调节母线的输出电压为400V～405V；母线电压从大到小划分为四个下垂控制域，分别为太阳功率调节域、并网功率调节域、充电功率调节域和放电功率调节域；太阳功率调节域的母线电压范围为V7～V8；并网功率调节域的母线电压范围为V5～V6；充电功率调节域的母线电压范围为V3～V4；放电功率调节域的母线电压范围为V1～V2。
[0011]进一步地，根据重要性等级自低至高的顺序，将高压负载划分为三类，分别为一般负载、重要负载和核心负载。
[0012]进一步地，一般负载的加电通断采用滞回控制方法1，当智能管理模块检测到母线电压V
BUS
降低至V
YL
时，由智能管理模块发出指令，将一般负载的供电控制开关断开，当母线电压V
BUS
升高至V
YH
时，将一般负载的供电控制开关接通；其中V
YL
﹤V1，关断电压低于正常电压
下限，V7﹤V
YH
﹤V8，接通电压处于太阳功率调节域内。
[0013]进一步地，重要负载的加电通断采用滞回控制方法2，当智能管理模块检测到当母线电压V
BUS
降低至V
ZL
时，由智能管理模块发出指令，将重要负载的供电控制开关断开，当母线电压V
BUS
升高至V
ZH
时，将重要负载的供电控制开关接通；其中V
ZL
﹤V1，关断电压低于正常电压下限，V5﹤V
ZH
﹤V6，接通电压处于并网功率调节域内。
[0014]进一步地，核心负载的加电通断采用滞回控制方法3，当智能管理模块检测到母线电压V
BUS
降低至V
HL
时，由智能管理模块发出指令，将核心负载的供电控制开关断开，当母线电压V
BUS
升高至V
HH
时，将核心负载的供电控制开关接通；其中V
HL
﹤V1，关断电压低于正常电压下限，V1﹤V
HH
﹤V2，接通电压处于放电功率调节域内。
[0015]进一步地，滞回控制方法1、2、3的关断电压V
YL
﹤V
ZL
﹤V
HL
﹤V1，且V
YL
与V
ZL
之间的电压差不小于1V；V
ZL
与V
HL
之间的电压差不小于1V，V
HL
与V1之间的电压差不小于1V。
[0016]进一步地，滞回控制方法1、2、3的接通电压V1﹤V
HH
﹤V5﹤V
ZH
﹤V7﹤V
YH
﹤V8，V
HH
与V1之间的电压差不小于0.3V，V
ZH
与V5之间的电压差不小于0.3V，V
YH
与V7之间的电压差不小于0.3V。
[0017]进一步地，供电控制模块中的供电控制电压为400V。
[0018]有益效果：
[0019]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0020](1)本专利技术与现有技术相比，通过提出一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，解决了高压航天器电源系统母线的负载智能安全用电问题，系统响应速度快、稳定好、与下垂电源系统输出特性匹配性好等优点。
[0021](2)本专利技术与现有技术相比，实现了基于下垂控制的400V航天器电源系统负载智能控制功能，对一般负载、重要负载和核心负载分别设置控制策略，进行分类控制，一般负载、重要负载和核心负载的关断电压均小于放电功率调节域最低电压，开通电压分别处于太阳功率调节域内、并网功率调节域内和放电功率调节域内；
[0022](3)本专利技术与现有技术相比，供电控制模块控制电压高，通用化程度好，扩展性强，可应用在轨可重构卫星平台、核动力航天器、大功率通信卫星、月球基地等多种采用下垂控制的航天器电源系统；
[0023](4)本专利技术与现有技术相比，系统控制逻辑简单、可靠。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统的连接示意图；
[0025]图2为本专利技术一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统的控制策略示意图；
[0026]图3为本专利技术一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统的母线电压域划分示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0028]本专利技术针对现有母线电压较低、负载控制功能单一、对基于下垂控制航天器电源系统适应性不足的缺点，设计一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，解决了
基于下垂控制的航天器高压母线的负载安全智能控制问题。下面结合附图对本专利技术进行详细说明。
[0029]如图1和图2所示，为一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，包括全调节母线、供电控制模块、智能管理模块和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，包括全调节母线、供电控制模块、智能管理模块和高压负载，其中：全调节母线输出400V电压，提供给供电控制模块，400V电压连接至供电控制开关SSPC 1～SSPC N；供电控制模块，由多路SSPC控制开关并联组成，用于执行负载供电通断指令操作；供电控制开关SSPC 1～SSPC N的两端分别连接至高压负载和全调节母线；高压负载，由高压负载1～高压负载N并联组成，一对一连接至供电控制开关SSPC 1～SSPC N；智能管理模块，连接至供电控制开关SSPC 1～SSPC N；采集各路供电电压，并依据预定的分域控制方法，发出供电控制开关SSPC 1～SSPC N开关指令。2.根据权利要求1所述的一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，其特征在于：全调节母线的输出电压为400V～405V；母线电压从大到小划分为四个下垂控制域，分别为太阳功率调节域、并网功率调节域、充电功率调节域和放电功率调节域；太阳功率调节域的母线电压范围为V7～V8；并网功率调节域的母线电压范围为V5～V6；充电功率调节域的母线电压范围为V3～V4；放电功率调节域的母线电压范围为V1～V2。3.根据权利要求1或2所述的一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，其特征在于：根据重要性等级自低至高的顺序，将高压负载划分为三类，分别为一般负载、重要负载和核心负载。4.根据权利要求3所述的一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，其特征在于：一般负载的加电通断采用滞回控制方法1，当智能管理模块检测到母线电压V
BUS
降低至V
YL
时，由智能管理模块发出指令，将一般负载的供电控制开关断开，当母线电压V
BUS
升高至V
YH
时，将一般负载的供电控制开关接通；其中V
YL
﹤V1，关断电压低于正常电压下限，V7﹤V
YH
﹤V8，接通电压处于太阳功率调节域内。5.根据权利要求4所述的一种应用于分布式电源的高压航天器负载控制系统，其特征在于：重要负载的加电通断采用滞回控制方法2，当智能管理模块检测到当母线电压V...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，李海津，王超，穆浩，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：