[发明专利]一种航天器远程并网电压控制系统

说明书

一种航天器远程并网电压控制系统，包括：远端采样模块、比例运算模块、误差运算模块、调节控制模块。远端采样模块采样能源供给航天器向对接航天器输出能源的电压并分压处理，获得分压电压，将分压电压传输给比例运算模块；比例运算模块对分压电压进行比例运算，获得待调节电压并传输给误差运算模块；误差运算模块根据基准电压，获得待调节电压与基准电压之间的误差值，将误差值传输给调节控制模块；调节控制模块：根据误差值确定开关的占空比，根据占空比调节能源供给航天器向对接航天器输出能源的电压。本发明将对接航天器并网能源母线电压进行闭环控制，使得并网点电压浮动范围不超过0.5V，能够弥补并网航天器间长线缆传输导致的电压跌落问题。

技术领域

本发明涉及一种航天器远程并网电压控制系统，属于航天器并网供电技术领域。

背景技术

航天器中，提供并网功率的航天器称为并网供给方，功率接受方称为并网接收方。当多个航天器进行交会对接进入组合体状态后，帆板被遮挡的航天器需要通过未被遮挡的航天器对其并网供电，以满足正常在轨运行的供电需求。由于航天器体积较大，并网链路较长，构成了航天器远程并网系统，传统远程并网系统的采用近端电压闭环控制方法，即以近端恒压源的方式进行输出控制，从而导致远程线缆的压降随负载大小而变化，进而导致并网点电压即两航天器对接点电压超出并网接收方的母线电压变化范围。最高会超过3V的电压变化范围，出现并网电压与接收方航天器母线电压不断竞争而波动，严重影响并网接收航天器的用电安全，以至于影响整个航天器远程并网系统的可靠性和安全性。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种航天器远程并网电压控制系统，解决了现有航天器远程并网系统电压波动的问题，使得并网电压与并网传输线缆的长度无关，保证并网接收方母线电压的稳定性，并网点电压变化范围可控制在0.5V以内。能够大大提升航天器并网系统的可靠性和灵活性，覆盖并网系统的全面需求。为航天器组合体并网系统构建提供坚实的技术基础，具有广阔的应用前景。

本发明的技术方案是：

一种航天器远程并网电压控制系统，包括：远端采样模块、比例运算模块、误差运算模块、调节控制模块；

远端采样模块：采样能源供给航天器向对接航天器输出能源的电压，将电压分压处理，获得分压电压，将分压电压传输给所述比例运算模块；

比例运算模块：接收所述远端采样模块传输的分压电压，对分压电压进行比例运算，获得待调节电压，将所述待调节电压传输给误差运算模块；

误差运算模块：接收所述比例运算模块传输的所述待调节电压，根据基准电压，获得所述待调节电压与所述基准电压之间的误差值，将所述误差值传输给调节控制模块；

调节控制模块：接收所述误差运算模块传输的误差值，根据误差值确定开关的占空比，根据占空比调节所述能源供给航天器向所述对接航天器输出能源的电压。

所述远端采样模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6；

电阻R1的一端作为远端采样模块的输入端连接电缆网正线，电阻R1的另一端连接电阻R2的一端，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6依次串联；电阻R4的两端作为远端采样模块的输出端连接比例运算模块；电阻R6的一端连接电阻R5，电阻R6的另一端作为远端采样模块的输入端连接电缆网回线。

所述比例运算模块包括：电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C1、电容C2、第一运算放大器U1A；

电阻R7的一端作为比例运算模块的输入端连接电阻R4的一端，电阻R7的另一端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接地处理，电阻R9和电容C1并联；电阻R7的另一端连接第一运算放大器U1A的正向输入端；