綜述了載人飛船電源系統(tǒng)的并網(wǎng)供電功能,包括航天器內(nèi)部的多種類異構電源并網(wǎng)和跨航天器間的電源并網(wǎng),闡明了復雜的多域并網(wǎng)控制技術設計,以及域的劃分策略和工作模式,根據(jù)飛行數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù),開展了并網(wǎng)供電特性研究。對于航天器內(nèi)部的異構電源并網(wǎng),比較了非受控并網(wǎng)和受控并網(wǎng)的特點,重點研究了受控比例調(diào)節(jié)技術,指出了比例調(diào)節(jié)的設計目的和實現(xiàn)途徑,給出了典型調(diào)節(jié)比例設計下的試驗結果;對于跨航天器間的電源并網(wǎng),指出了并網(wǎng)控制的設計策略,重點研究了光照區(qū)的受控并網(wǎng)控制技術,給出了不同工況條件下的并網(wǎng)控制特點和最佳控制區(qū)域,通過試驗數(shù)據(jù)進一步驗證了設計的正確性。所述研究結果對于并網(wǎng)供電設計,以及能量在航天器間的分配與傳輸具有借鑒意義。

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圖1電源系統(tǒng)電壓工作區(qū)域示意

表1電源系統(tǒng)電壓工作區(qū)域劃分Table1Voltageworkingareaofpowersystem電壓域母線電壓范圍工作模式分流調(diào)節(jié)域Vsu～Vsl太陽電池供電,分流調(diào)節(jié)器分流多余能量遲滯區(qū)2Vsl～Vbu太陽電池+儲能蓄電池聯(lián)合供電放....

圖2主電源與應急電源自由并網(wǎng)

主電源與應急電源并網(wǎng)供電后,在光照區(qū)存在分流調(diào)節(jié)的情況下,應急電源由于工作電壓較主電源母線電壓低,主要由主電源供電;在陰影區(qū)主電源母線電壓與應急電源工作電壓存在重疊部分,根據(jù)負載功率的變化存在競爭供電的狀態(tài)。對于30V低壓母線體制,鋅銀電池較平穩(wěn)的放電電壓段一般設計在28～29....

圖3并網(wǎng)供電控制原理圖

以2∶1比例并網(wǎng)供電作為實現(xiàn)例,通過對主電源輸出電流Iz與應急電源輸出電流Iy采樣后作為控制信號,引入主電源放電調(diào)節(jié)設備的閉環(huán)反饋回路(閉環(huán)控制參數(shù)Ki)中,采用疊加控制法(疊加控制參數(shù)Kz、Ky)調(diào)節(jié)主電源母線電壓,從而達到調(diào)節(jié)應急電源輸出電壓、電流,實現(xiàn)對主電源、應急電源....

圖4主電源與應急電源比例控制并網(wǎng)

該控制原理實現(xiàn)簡單,可以在放電調(diào)節(jié)域內(nèi)實現(xiàn)較高的控制精度,且供電電流越大比例控制精度越高:在全負載功率段可以精確實現(xiàn)2∶1控制比例,誤差不大于10%,滿足延長應急電源使用時間的需求。試驗結果如圖4所示。3主電源與對接航天器電源并網(wǎng)供電特性研究

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