高效能源系統(tǒng)管理與控制技術
發(fā)布時間:2021-06-16 08:48
能源系統(tǒng)是飛行器的關鍵技術之一,能源系統(tǒng)性能的優(yōu)劣對飛行器能否正常飛行及實現(xiàn)預定任務有重要影響。本文針對大功率飛行器對分布式循環(huán)能源系統(tǒng)的管理需求,開展高效能源系統(tǒng)管理與控制技術研究,提出一種集逐級調壓控制、限流充電控制、恒流輸出控制以及最大功率點跟蹤(MPPT)控制為一體的層級梯次控制策略,實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的全局優(yōu)化控制和飛行器能源的功率優(yōu)化調度。研制的能源管理系統(tǒng)(PCU)配備1條234~328 V高壓母線,額定功率15 kW,電路效率大于97%,功率密度大于750 W/kg。PCU依托分布式架構,采用層級梯次控制策略,驗證了高效能源系統(tǒng)管理與控制技術的正確性和有效性。
【文章來源】:上海航天(中英文). 2020,37(02)CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1 分布式能源系統(tǒng)總體方案
圖2 層級梯次控制策略框圖
基于電壓電流的擾動思想,本文進行了MPPT算法的電路設計,如何實現(xiàn)電壓電流交錯擾動是算法實現(xiàn)的關鍵,MPPT算法電路包含5個模塊:電壓擾動電路(N1)、電流擾動電路(N2)、復位電路(N3)、邏輯控制電路(N4)、Pi調節(jié)電路(Proportional Integral Controller)(N5),如圖3所示。圖中,V1為太陽電池陣電壓的采樣值,I1為太陽電池陣電流的采樣值,I2為功率調節(jié)電路的電流采樣值,Vreset為電壓擾動電路的輸出值,Vset為電流擾動電路的輸出值,Vmppt_ref為邏輯控制電路的輸出值。交錯擾動法簡單可靠,魯棒性好,追蹤速度快,容易用硬件電路來實現(xiàn)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]平流層飛艇混合能源系統(tǒng)設計及能源管理研究[J]. 姜東升,張沛. 電源技術. 2015(09)
[2]臨近空間飛行器發(fā)展與應用分析[J]. 李怡勇,李智,沈懷榮. 裝備指揮技術學院學報. 2008(02)
[3]平流層平臺的發(fā)展及其自主控制關鍵技術[J]. 歐陽晉,屈衛(wèi)東,席裕庚. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2004(01)
碩士論文
[1]平流層飛行器能源分系統(tǒng)電源功率調度策略的研究[D]. 李瑞可.華北電力大學 2018
本文編號:3232765
【文章來源】:上海航天(中英文). 2020,37(02)CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1 分布式能源系統(tǒng)總體方案
圖2 層級梯次控制策略框圖
基于電壓電流的擾動思想,本文進行了MPPT算法的電路設計,如何實現(xiàn)電壓電流交錯擾動是算法實現(xiàn)的關鍵,MPPT算法電路包含5個模塊:電壓擾動電路(N1)、電流擾動電路(N2)、復位電路(N3)、邏輯控制電路(N4)、Pi調節(jié)電路(Proportional Integral Controller)(N5),如圖3所示。圖中,V1為太陽電池陣電壓的采樣值,I1為太陽電池陣電流的采樣值,I2為功率調節(jié)電路的電流采樣值,Vreset為電壓擾動電路的輸出值,Vset為電流擾動電路的輸出值,Vmppt_ref為邏輯控制電路的輸出值。交錯擾動法簡單可靠,魯棒性好,追蹤速度快,容易用硬件電路來實現(xiàn)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]平流層飛艇混合能源系統(tǒng)設計及能源管理研究[J]. 姜東升,張沛. 電源技術. 2015(09)
[2]臨近空間飛行器發(fā)展與應用分析[J]. 李怡勇,李智,沈懷榮. 裝備指揮技術學院學報. 2008(02)
[3]平流層平臺的發(fā)展及其自主控制關鍵技術[J]. 歐陽晉,屈衛(wèi)東,席裕庚. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2004(01)
碩士論文
[1]平流層飛行器能源分系統(tǒng)電源功率調度策略的研究[D]. 李瑞可.華北電力大學 2018
本文編號:3232765
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