[发明专利]一种基于宽电压范围的双向多端口变换器的PCU控制系统

摘要

本发明提供了一种基于宽电压范围的双向多端口变换器的航天器电源控制器控制系统，包括主功率部分、FPGA部分、数模转换部分、表决电路和被控量采样电路；其中，主功率部分由N个主功率变换模块组成，每一个主功率变换模块采用双向三端口变换器，实现太阳能阵SA、母线BUS和电池BAT间能量的调节和调度，N个主功率变换模块间通过并联进行功率扩展；FPGA部分包括N个FPGA模块，与N个主功率变换模块对应；被控量采样电路采样所述功率部分的被控量，通过A/D转换电路提供给FPGA部分，FPGA给出的驱动信号通过D/A转换电路后分别控制N个主功率变换模块；FPGA部分作为所述系统的控制核心，通过控制算法和控制逻辑使主功率变换模块的变换器实现PCU的控制功能。

主权项

1.一种基于宽电压范围的双向多端口变换器的航天器电源控制器控制系统，其特征在于：所述系统包括主功率部分、FPGA部分、数模转换部分、表决电路和被控量采样电路；其中，所述数模转换部分包括A/D转换电路和D/A转换电路；所述主功率部分由N个主功率变换模块组成，每一个主功率变换模块采用双向三端口变换器，实现太阳能阵SA、母线BUS和电池BAT间能量的调节和调度，所述N个主功率变换模块间通过并联进行功率扩展；所述FPGA部分包括N个FPGA模块，与所述N个主功率变换模块对应；所述被控量采样电路采样所述主功率部分的被控量，通过A/D转换电路提供给所述FPGA部分，所述FPGA部分给出的驱动信号通过D/A转换电路后分别控制所述N个主功率变换模块；所述FPGA部分作为所述系统的控制核心，通过控制算法和控制逻辑使所述主功率变换模块的变换器实现以下功能：输出功率大于输入功率时，输入太阳能阵SA端进行MPPT；母线BUS按照设定电压恒压输出，通过均流算法实现N个主功率模块间母线BUS电流的均流；电池BAT侧实现恒流充电和涓流充电，通过算法使FPGA部分给出的所述驱动信号间有相同相位差。