[发明专利]一种空间近场双向电能传输系统

权利要求书

1.一种空间近场双向电能传输系统，其特征在于，包括：

星外供电系统(100)、星外载荷(101)、直流恒压母线BUS1、双向无线传能装置(200)、直流恒压母线BUS2、星内PCU电源系统(300)和星内载荷(301)；

所述星外供电系统(100)通过所述直流恒压母线BUS1分别与所述双向无线传能装置(200)的一端和星外载荷(101)连接；

所述双向无线传能装置(200)通过所述直流恒压母线BUS2的分别与所述星内PCU电源系统(300)和星内载荷(301)连接；

所述星外供电系统(100)用于在光照期间通过所述直流恒压母线BUS1将能量供给所述双向无线传能装置(200)和所述星外载荷(101)；

所述双向无线传能装置(200)用于将所述能量传输给所述直流恒压母线BUS2；

所述星内PCU电源系统(300)用于调节所述直流恒压母线BUS2的电压，并通过所述直流恒压母线BUS2为所述星内载荷(301)供电；

所述星内PCU电源系统(300)还用于在阴影期间通过所述直流恒压母线BUS2为所述星内载荷(301)供电，

同时，通过所述双向无线传能装置(200)和所述直流恒压母线BUS1为所述星外载荷(101)供电。

2.如权利要求1所述的空间近场双向电能传输系统，其特征在于，还包括：功率隔离二极管D1，其设置在所述直流恒压母线BUS1上，位于所述星外供电系统(100)与所述星外载荷(101)之间，用于防止电流反灌。

3.如权利要求2所述的空间近场双向电能传输系统，其特征在于，所述双向无线传能装置(200)包括第一全控H桥(2021)和第二全控H桥(2022)

所述第一全控H桥(2021)用于当能量从所述直流恒压母线BUS1正向传输时，将所述直流恒压母线BUS1提供的直流量进行DC/AC变换；

所述第二全控H桥(2022)用于将所述双向无线传能装置(200)传回的交流量进行AC/DC变换后变成恒流输出给所述直流恒压母线BUS2；

所述第二全控H桥(2022)还用于当能量从所述直流恒压母线BUS2反向传输时，将所述直流恒压母线BUS2提供的直流量进行DC/AC变换；

所述第一全控H桥(2021)还用于将所述双向无线传能装置(200)传回的交流量进行整流后输出给所述直流恒压母线BUS1。

4.如权利要求3所述的空间近场双向电能传输系统，其特征在于，

所述双向无线传能装置(200)还包括：第一控制器(2011)，与所述第一全控H桥(2021)连接；

第二控制器(2012)，与所述第二全控H桥(2022)连接；

谐振网络，其分别与所述第一全控H桥(2021)和所述第二全控H桥(2022)连接；

在光照期间，所述第一控制器(2011)用于根据原、副边之间的第一通信反馈信号通过控制所述第一全控H桥(2021)中的桥臂间的相位差θ1，以控制所述谐振网络的原边激励电压和副边激励电压的相位差α，且当所述谐振网络的副边激励电压的相位领先于所述谐振网络的原边激励电压时，使能量从所述直流恒压母线BUS1通过所述谐振网络正向传输；

在阴影期间，所述第二控制器(2012)用于根据原、副边之间的第二通信反馈信号通过控制所述第二全控H桥(2022)中的桥臂间的相位差θ2，以控制所述谐振网络的原边激励电压和副边激励电压的相位差α，且当所述谐振网络的副边激励电压的相位落后于所述谐振网络的原边激励电压时，使能量从所述直流恒压母线BUS2通过所述谐振网络反向传输。