[发明专利]一种应用于空间的高压母线电源控制器

权利要求书

1.一种应用于空间的高压母线电源控制器，其特征在于，至少包括：

下位机模块，用于通信、模拟量采集，指令控制、DA给定和软件MPPT算法实现；

滤波模块，用于放置母线滤波电容，降低母线输出阻抗，提高动态响应；

信号模块，用于从400V母线获得电源控制器所需±12V供电、获得母线电压信号VMEA；

功率模块，用于功率变换，在太阳电池阵功率充足的情况下，调节母线电压，在太阳阵功率不足的情况下，实现太阳电池阵最大功率跟踪；其中：

四种类型模块通过背板实现模块之间控制信号与功率信号之间的连接。

2.根据权利要求1所述的应用于空间的高压母线电源控制器，其特征在于：所述功率模块包括非隔离的DCDC变换器与谐振变换器；所述非隔离的DCDC变换器用于实现太阳电池阵最大功率跟踪与母线控制，所述谐振变换器将非隔离DCDC变换器变换的中间母线电压变换成400V高压母线。

3.根据权利要求1所述的应用于空间的高压母线电源控制器，其特征在于：所述功率模块实现闭环控制，具体的控制过程为：通过信号调理电路获得母线电压信号V_BUS与参考电压V_REF做PI运算获得第二误差放大信号V_EAR2，第二误差放大信号V_EAR2作为电流内环的参考基准；通过采样保持电路和RS触发器获得硬件MPPT工作点电压信号V_MPPT-hard与方阵电压V_SA信号做PI运算，获得第一误差放大信号V_EAR1，第一误差放大信号V_EAR1作为电流内环的参考基准，实现硬件方式最大功率的跟踪；最大功率跟踪软件的计算获得的软件MPPT工作点电压信号V_MPPT-soft与方阵电压V_SA信号做PI运算，获得第三误差放大信号V_EAR3，第三误差放大信号V_EAR3作为电流内环的参考基准，实现软件方式最大功率的跟踪；通过取小电路，获得第一误差放大信号V_EAR1、第二误差放大信号V_EAR2和第三误差放大信号V_EAR3这三个误差信号中的最小值，将最小值作为电流内环的参考基准。

4.根据权利要求3所述的应用于空间的高压母线电源控制器，其特征在于：所述硬件MPPT工作点电压信号V_MPPT-hard和软件MPPT工作点电压信号V_MPPT-soft为互锁关系。

5.根据权利要求1所述的应用于空间的高压母线电源控制器，其特征在于：所述功率模块实现硬件MPPT功能，具体实现过程为：MPPT控制电路首先对功率电路中太阳电池阵电压和电流进行采样，通过采样保持电路和RS触发器对当前电流或者电压值与前一状态的值进行对比，通过RS触发器输出状态的变化实现改变太阳电池的工作点，使变换器的工作点收敛于最大功率点P_MAX(V_MAX，I_MAX)，从而使变换器实现了电导增量的控制算法。

6.根据权利要求1所述的应用于空间的高压母线电源控制器，其特征在于：所述功率模块实现软件MPPT功能，具体实现过程为：首先由当前的太阳电池输出电压V(k)和电流I(k)，计算当前的太阳输出功率P(k)，与前一次的输出功率P(k-1)作比较，当功率增加时，则比较V(k)与V(k-1)的大小关系，如果电压值也增加了，则把V(k)赋值给V(k-1)，并将V(k)的值继续增加△V；如果电压值减小了，则把V(k)赋值给V(k-1)，并将V(k)的值减小△V；当功率值减小时，仍然判断V(k)与V(k-1)的大小关系，当电压增加时，将V(k)减小△V；当电压减小时，将V(k)增大△V；如果功率值没有变换且电压值也没有变化，则无需动作。

7.根据权利要求1所述的应用于空间的高压母线电源控制器，其特征在于：所述非隔离DCDC变换器包含Buck、Boost、Super-Buck和Super-Boost中的一种或者多种。