針對電源系統(tǒng)架構(gòu)靈活性的需求,提出了一種基于軟件定義智能功率單元的可重構(gòu)航天器分布式電源系統(tǒng)設(shè)計。給出了系統(tǒng)的分布式架構(gòu),采用了一種可軟件定義的標(biāo)準(zhǔn)功率單元實(shí)現(xiàn)所有發(fā)電單元、儲能單元的分布式接入。智能功率單元可以通過星載計算機(jī)軟件定義工作模式,滿足不同單元的接入需求。通過搭建分布式電源系統(tǒng)仿真模型,對不同故障情況進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明:分布式電源系統(tǒng)的可重構(gòu)控制策略,實(shí)現(xiàn)了電源系統(tǒng)高可靠運(yùn)行。最后,對提出電源系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)勢進(jìn)行了總結(jié)。 

【文章來源】：航天器工程. 2020,29(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

控制系統(tǒng)重構(gòu)

集中式航天器電源系統(tǒng)根據(jù)太陽電池陣能量傳輸方式可以分為直接功率傳輸拓?fù)浜妥畲蠊β矢櫷負(fù)鋄1]。國內(nèi)外大部分航天器采用直接功率傳輸?shù)娜{(diào)節(jié)母線架構(gòu),全調(diào)節(jié)母線架構(gòu)又可以分為順序開關(guān)分流調(diào)節(jié)器 (Sequential Switching Shunt Regulator,S3R)、串聯(lián)型順序開關(guān)分流調(diào)節(jié)器(Series Sequential Switching Shunt Regulator,S4R)、基于雙向直流-直流(DC-DC)變換器技術(shù)的架構(gòu)和轉(zhuǎn)移式(Diversion)架構(gòu)等。直接功率傳輸全調(diào)節(jié)母線的優(yōu)點(diǎn)是功率轉(zhuǎn)換效率高,供電母線電壓始終穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi),穩(wěn)壓精度高。其電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。除此直接功率傳輸拓?fù)渲?還有最大功率點(diǎn)跟蹤方式(Maximum Power Point Tracking,MPPT)拓?fù)鋄1]。國外大多數(shù)相控陣?yán)走_(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)載荷衛(wèi)星電源采用MPPT不調(diào)節(jié)母線拓?fù)?MPPT型不調(diào)節(jié)母線拓?fù)淙鐖D2所示。該類拓?fù)渲刑栯姵卦诠庹掌谑冀K工作在最大功率點(diǎn),太陽能電池能量利用率高,但是MPPT拓?fù)淇刂齐娐废鄬?fù)雜。

現(xiàn)有的航天器電源大多采用集中式架構(gòu),通過發(fā)展分布式電源系統(tǒng),可以在適應(yīng)功率擴(kuò)展、多任務(wù)柔性匹配、快速組裝發(fā)射、各模塊解耦方面更好地適應(yīng)大型航天器的供電需求。2 基于軟件定義智能功率單元的航天器電源系統(tǒng)設(shè)計


本文編號：3414032