基于模糊平均电流控制的电池电源控制器研究

为保障控制器输出电压的稳定性,引进模拟控制理论,对电池电源控制器展开全面的设计研究。建立电池电源控制推挽式拓扑结构,划分电路工作过程;根据作业需求,设计内环和外环的控制器,内环控制器主要实现对系统内部细节的精确控制,而外环控制器用于调整内环的控制参数;参照PD控制器,开发模糊控制器,设计模糊推理规则,描述输入电压与输出电压之间的模糊关系,实现电压模糊化处理。仿真结果表明:提出的控制器在应用中的效果良好,此控制器可以实现对其运行中扰动的控制,以此种方式,保证电压的输出精度。

航天器多端口电源控制器拓扑推演和优化方法综述

电源控制器需要完成输入、储能和输出端口功率之间的控制,随着更多不同类型能源接口的加入,具有高功率密度、高效率和其他高性能的多端口变换器成为电源控制器的理想解决方案,其拓扑是实现航天器供配电功能的重要基础。文章针对航天器多端口电源控制器拓扑结构电路应用和任务专项需求,对多种拓扑推演方法和拓扑主要性能优化措施进行详细的调研和总结;在此基础上提出拓扑结构设计重点发展方向,例如归一化的拓扑推演流程、完善的电路拓扑性能优化方法和基于总体角度的电源控制器设计思路。上述研究结果可为更远距离空间探测、更大规模航天器供配电系统建造和航天任务中新型能源管理设计提供参考。

卫星电源控制器批产测试中的自动测试平台设计与应用

随着卫星技术的飞速发展,电源控制器(PCU)作为卫星的重要组件,其批产测试变得尤为重要,本文介绍了PCU的主要功能及其在卫星系统中的作用,并阐述了批产测试中使用的设备及其功能。在此基础上详细讨论了电源控制器的构成模块和整机测试环境下需要验证的功能点,同时本文还介绍了如何利用交换机、LabVIEW软件以及地检箱等设备搭建并控制测试环境,并阐述了自动测试平台如何拆解手动测试步骤,实现各项电性能测试。

飞机电源控制器PCU测试仪的设计与实现

在先进飞机供电系统中,电源控制器PCU(Power Control Unit)负责对飞机供电系统进行监控和保护,并将供电系统的工作状态信息和PCU本身的工作状态信息传送给上位机,PCU在飞机供电系统的地位很重要;根据现实需要,设计了针对某型号飞机PCU的测试仪,对PCU工作状态进行测试,测试仪负责向PCU提供模拟飞机供电系统工作时的各种信号及飞机供电系统发生故障时的故障信号,即模拟PCU的各种输入信号。

基于Saber-Simulink的PPT卫星电源控制器联合仿真

本文的目的是通过Saber-Simulink联合仿真来验证作者建立的峰值功率跟踪(PPT)卫星电源控制器的有效性以及这种联合仿真方法的合理性。首先在MATLAB/Simulink中建立卫星电源控制器模型,包括PPT控制器模块,工作模式转换模块以及恒流-恒压(CC-CV)充电控制器模块。结合Simulink和Saber两者的优势,详细介绍了两软件接口定义方法并对基于PPT的卫星电源系统进行联合仿真。仿真结果表明卫星电源控制器工作模式切换正常,Saber-Simulink联合仿真是一种可靠的系统仿真方法,适合用于卫星电源控制器的仿真。

航天电源控制器集成模块的控制策略及参数设计方法

在航天器太阳电池阵——蓄电池电源系统中,采用新型电源控制器(PCU)集成模块替代原有PCU中的多个功率调节器,可以简化电路结构,降低系统成本。但是PCU集成模块的控制策略需要改进,并且电路参数设计更加复杂。提出该模块在两种不同续流方式时的控制策略,并对其中的分域控制和双频率PWM控制进行详述。在此基础上,通过详细分析不同工作模式时的输入、输出特性,提出PCU集成模块的电路参数设计方法。最后,搭建了一套110W的原理样机并进行了实验验证。

卫星用型谱化高比功率电源控制器研究

鉴于我国航天事业的发展,卫星的发射周期在缩短,研制成本也在降低,因此迫切需要预研42 V全调节母线卫星用型谱化高比功率电源控制器。对当前42 V全调节母线卫星电源控制器进行分析,从电路、结构及工艺上提升,设计满足下一代导航卫星、Small-GEO卫星等适合下一代中高轨长寿命卫星需求的42 V型谱化高比功率电源控制器。

离线式开关电源控制器芯片的设计与实现

为了提高离线式开关电源的性能,提出一种的高效率、低功耗的离线式开关电源控制器芯片的设计方法.该控制器是基于脉宽调制(PWM)模式和脉冲间隙调制(PSM)模式方式设计.控制器环路控制方式采用峰值电流控制.在反馈电压小于4.75V时采用PWM工作模式,在反馈电压大于4.75V时采用脉冲间歇调制模式控制.另外,电路还具有短路保护、过压保护、欠压保护、内部电流斜率补偿、电流采样死区控制的功能.为了降低系统的电磁干扰(EMI),芯片在一定的频率范围(1kHz)内随机改变脉冲频率,以拓宽频谱.芯片采用TSMC0.6μm高压40VBCD工艺模型实现.仿真结果表明,该电路可实现两个工作模式及相互之间的平稳过渡,适用于大范围交流输入(85～264V)的锂电池充电器或电源适配器.

基于Modbus/RS232的数字电源控制器的远控设计与实现

中国散裂中子源(CSNS)的磁铁电源全面采用数字化技术。磁铁电源是由电源内部的数字电源控制器DPSCM来进行电压电流回路的调节,其主要是由CYCLONE Core+NIOS-II系统组成,它具有RS-232通信(MODBUS协议)接口。为此,远程控制系统制定了基于Modbus/RS232的DPSCM的通讯规约,并使用MOXA嵌入式串口设备DA682开发了基于Modbus/RS232的EPICS IOC和实时数据库,并与DPSCM及RCS动态电源进行了现场联调。调试结果表明,使用DA682完全能够实现对RCS磁铁电源的远程控制,系统稳定可靠易扩展,满足物理要求。

高轨大功率电源控制器的工程研制与在轨应用

针对我国大功率、长寿命卫星的应用需求,开展了高轨大功率电源控制器(PCU)的研究工作。PCU设计上采用全调节统一母线,接口上适应高效三结砷化镓太阳电池阵的结电容特性,满足高比能量锂离子蓄电池组的恒流恒压充电需求;采用模块化设计,具有母线品质好、输出功率范围宽、载荷适应能力强等优点,在地球同步轨道通信卫星、遥感卫星等领域有广泛应用前景。介绍了高轨大功率PCU的工程研制和在轨应用情况,对国产大功率PCU的设计方法、技术特点及研制情况进行了描述,结合国产大功率PCU在高分四号卫星上的应用,对在轨飞行数据进行了梳理、分析和评价。

PSC/PSI电源控制器在BEPCII样机电源中应用研究

BEPCII储存环的磁铁电源系统、按磁铁种类及供电方式,分为B铁电源、Q铁电源、S铁电源、斜四极子电源、校正磁铁电源、超导磁铁电源、同步辐射插入件4W1电源。由于储存环磁铁电源需要重新设计,并且数量由原来的97台增加到350台左右,所以储存环磁铁电源控制系统需要重建。为保证较高的控制精度和提高系统的抗干扰能力,采用美国SNS实验室研制的电源控制器(PSC/PSI)。介绍了PSC/PSI电源控制器在BII样机电源中应用,解决了接地的规范问题,避免了各种干扰。

基于通信卫星TDMA载荷的电源控制器设计

为满足通信卫星TDMA载荷的动态性能需求,提出了一种大功率电源控制器设计方法,其功率达21.6 kW,功率可扩展,采用100 V母线体制,介绍了其工作原理、模块构成和原理样机测试情况,能够满足未来通信卫星电源工程化的需求。

基于Matlab的大功率电源控制器设计仿真

对电源控制器进行建模仿真可为系统的设计分析提供重要的指导作用。针对20 k W电源控制器,设计了全调节母线的模块化系统方案。基于Matlab/Simulink软件,构建了包含顺序开关分流调节器、蓄电池充放电调节器的仿真系统。通过设置合适的电路参数及控制参数,仿真系统可准确模拟多种工况下电源控制器母线的动静态响应。仿真结果表明设计的电源控制器能够满足20 k W负载的供电需求。

PSI数字化电源控制器在上海光源大功率电源上的应用及创新

本文介绍了国外使用PSI数字化控制器在大功率电源上的控制方式,进而阐明了上海光源(SSRF)大功率开关电源的控制方式,及PSI数字化控制器在SSRF大功率开关电源上的创新应用。

一种新型飞机电源控制器的设计

电源控制器(PCU)在飞机供电系统(EPS)的控制保护中居于核心地位,设计的飞机电源控制器以高性能DSP芯片TMS320F2812为核心,采用通用的嵌入式硬件和软件设计方法,构建了一个高性能的控制系统平台;通过RS485总线接口实现与地面维护设备的通信,维护方便,通过ARINC429总线通信接口与交流一次配电控制装置通信,接收交流一次配电控制装置发送的命令并向其报告工作状态;根据该原理研制的试验样机现已进入试验验收阶段,试验结果表明,该控制器工作可靠,性能良好。

基于VC++的飞机电源控制器试验台软件设计

飞机电源控制器试验台用于对几种某型飞机电源控制器和控制盒在手动或自动方式下进行性能检测,系统人机对话简单,操作使用方便,具有数据库管理和打印测试结果功能.试验台软件系统采用VC++6.0编程,系统按照规定的测试流程进行试验,同时将测试结果进行数据库存储,还可实现数据报表的打印,试验过程中需要与其他设备进行通信.

空间20kW电源控制器研究

鉴于卫星的功率随着有效载荷的需求不断增大,未来卫星电源对高效率、大功率电源控制器的需求将变得迫切。为了实现电源控制器的20 kW功率设计,采用了100 V母线体制,设计了全新的分流调节器、优化了传统蓄电池充放电调节器及基于FPGA的高集成智能管理单元。原理样机能够完成20 kW功率输出,满足未来卫星电源工程化的需求。

新型空间电源控制器的设计与实现

传统的基于S3R(sequential switching shunt regulator)功率控制技术的空间电源控制器已经在卫星中广泛应用,但随着功率控制技术和蓄电池技术的进步,人们发现基于S4R(sequential switching shunt series regulator)功率控制技术的新型电源控制器效率高、寿命长,更适合频繁充放电,尤其适合低轨道同步卫星。在S4R功率调节单元的工作原理的基础上,设计了由四级S4R功率调节单元和锂离子蓄电池构成的新型空间电源控制器,实现了母线电压调节和蓄电池"恒流限压"充电功能。实验表明,这种新型电源控制器能够很好满足空间电源系统自主管理的要求。

基于DSP2812的新型飞机电源控制器的设计

电源控制器(PCU)在飞机供电系统(EPS)的控制保护中居于核心地位。设计的飞机电源控制器以高性能DSP芯片TMS320F2812为核心,采用通用的嵌入式硬件和软件设计方法,构建了一个高性能的控制系统平台。通过RS485总线接口实现与地面维护设备的通信,维护方便。通过ARINC429总线通信接口与交流一次配电控制装置通信,接收交流一次配电控制装置发送的命令并向其报告工作状态。根据该原理研制的试验样机现已进入试验验收阶段,试验结果表明,该控制器工作可靠,性能良好。

一种适用于无人值守台站电源控制器的研究与实现

针对目前无人值守台站仪器因为软件等原因造成的通讯故障问题,研制了以Arduino Uno为硬件基础的电源控制器,其主要特点是,在无人值守台站需要监控的仪器和供电电瓶之间安装控制器,并将控制器接入网络;在远程同一网段的计算机安装管理端,并保持打开状态,可以不间断地实施监控功能,对仪器运行状态进行实时判断;并根据需要,实现多控制器的管理功能。经台站安装使用测试,表明设备运行效果良好。