[发明专利]一种无线能量路由器及其能量传输控制策略

说明书

本发明公开一种无线能量路由器及其能量传输控制策略，所述能源路由器包括信息交流模块和无线能量传输模块；所述的信息交流模块包括用于接收航天器自身能源状态信息的CAN总线以及用于进行航天器之间无线信息交流的信息传输装置；所述无线能量传输模块包括总线、用于航天器之间的无线传输的多个传能端口、用于总线和传能端口之间进行直流电和交流电的互相转换的多个双向AC/DC转换器，所述总线通过H桥结构与各传能端口相连。本发明通过高效的控制策略，使通信模块和无线能量传输模块相互配合协调，实现航天器交汇期间能量无线传输和信息交流的功能。

技术领域

本发明涉及能量传输领域，更具体地，涉及一种无线能量路由器及其能量传输控制策略。

背景技术

能源互联是指通过先进传能技术、电力电子技术、信息收集技术和智能管理技术的综合运用，将多个分布式储能装置、分布式产能装置和各种负载构成的新型电网等多种能源网络节点互联起来，实现能量的双向传输和信息交流。

能量路由器作为能源互联网的核心设备，可以实现不同电压等级、不同功率形式之间的节点间能量互联和双向流动，它可以实现不同能源、不同负载的多端口输入、输出、转换和储能等功能，实现不同能源形式的互联互补、不同特征能源流的融合。同时能量路由器具有信息融合的智能控制单元，可以通过接收的各能源端和负载端的数据信息进行自主控制和能量管理。

目前在太空中的卫星等航天器运行所需能源主要来源于光伏电池、蓄电池、核能电池等，若能源供给系统中某个环节出现问题，航天器可能面临报废的风险。无线能量传输技术作为一种新型的能量传输技术，可以实现无接线式能量传输。通过将其他航天器的富裕能源无线传输给能源不足的航天器，为太空中航天器由于能源系统损坏出现的供能问题。

发明内容

提供了本发明以解决现有技术中存在的上述问题。本发明是一种无线能量路由器及其能量传输控制策略，能够在太空中实现航天器之间的信息共享和能源互联。

本发明具体采用如下技术方案：

根据本发明的第一方案，提供一种能源路由器，所述能源路由器包括信息交流模块和无线能量传输模块；

所述的信息交流模块包括用于接收航天器自身能源状态信息的CAN总线以及用于进行航天器之间无线信息交流的信息传输装置；

所述信息传输装置包括信息接收器、滤波电路、自动增益放大器、ADC转换器、数据处理芯片、DAC转换器、功率放大器和信息发射器，所述自动增益放大器与所述滤波电路和所述ADC转换器相连，以放大滤波之后的信号，所述ADC转换器设置在所述信息接收器和所述数据处理芯片之间，以将所述信息接收器接收到的模拟信号转换为数字信号，所述DAC转换器设置在所述数据处理芯片与所述信息发射器之间，以将所述数据处理芯片处理后的数字信号转换为模拟信号，所述功率放大器设置在所述DAC转换器之后用于放大信号；

所述无线能量传输模块包括总线、用于航天器之间的无线传输的多个传能端口、用于总线和传能端口之间进行直流电和交流电的互相转换的多个双向AC/DC转换器，所述总线通过能量传输电路与各传能端口相连。

进一步，所述能量传输电路通过双主动全桥变换器联式结构接入多个能量无线传能端口，并进行直流/交流的双向转换；

所述双主动全桥变换器原边全桥用于连接航天器电网，副边全桥连接传能端口；

航天器内部电网中电能直接向其他航天器进行传输，所述能源路由器接收的能量直接进入航天器内部电网。

根据本发明的第二方案，提供一种如上所述的能源路由器的能量传输控制策略，所述方法包括以下步骤：

步骤1)通信模块接收其他航天器和自身功率状态和故障信息；

步骤2)判断能源路由器自身是否发生故障或功率状态出现问题，若自身出现故障，则进入步骤3)，若自身未出现故障，则进入步骤4)；