CN108110748A

CN108110748A - 一种直流并网装置的接入及退出控制电路及方法

Info

Publication number: CN108110748A
Application number: CN201711376090.4A
Authority: CN
Inventors: 冯悦; 张旭东; 王力; 王蓓蓓; 周新顺; 郭晓峰; 陈永刚
Original assignee: Beijing Satellite Manufacturing Factory Co Ltd
Current assignee: Beijing Satellite Manufacturing Factory Co Ltd
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2018-06-01

Abstract

本发明提供了一种直流并网装置的接入及退出控制电路及方法，该方法包括并网接入与并网退出两个过程：并网接入过程如下：(1.1)、检测并网输出端当前母线电压值，并将检测结果作为直流变换器的目标输出电压，输入给直流变换器的控制器；(1.2)、直流变换器的控制器根据直流变换器的目标输出电压，输出控制信号至直流变换器，调节直流变换器的输出为目标输出电压；(1.3)、等待变换器输出电压稳定后再闭合供电开关，将直流变换器输出的电压接入到并网母线上；并网退出过程如下：(2.1)、将直流变换器的输出电流调节至最小值；(2.2)、等待直流变换器的输出电流稳定后再断开供电开关。本发明实现了直流并网接入/退出过程的平稳过渡，可靠性高。

Description

一种直流并网装置的接入及退出控制电路及方法

技术领域

本发明属于航天总体技术领域，涉及一种应用于航天电子产品所需要的直流并网装置的接入及退出控制电路及方法，其方法也可以广泛应用于地面电子设备中。

背景技术

航天器供电系统主要来源于太阳能，但多个航天器在轨组合形成组合体或空间站后，部分舱段自身的供电系统会由于空间位置的相互遮挡等原因而无法满足自身供电需求，从而需要通过其他方式进行并网供电。目前多采用的是通过一级直流变换加配电开关实现两舱直流的并网。当组合体中某个舱体出现供电不足时，通过直流变换器与配电开关将其他舱段的能源与本舱段母线并联实现供电补充。

一般情况下，并网用直流变换器采用的是恒压控制方式，恒压直流稳压源在线接入时使用继电器或电子开关实现供电回路的接通，由于实际电路中存在压差，可导致供电开关在闭合或断开时超过其触点额定电流。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种直流并网装置的接入及退出控制电路及方法，实现直流并网接入/退出过程的平稳过渡，设计简单，可靠性高。

本发明的技术解决方案是：一种直流并网装置的接入及退出控制方法，直流并网装置包括直流变换器和配电开关，直流变换器输出通过配电开关与并网母线连接，该方法包括并网接入与并网退出两个过程：

并网接入过程如下：

(1.1)、检测并网输出端当前母线电压值，并将检测结果作为直流变换器的目标输出电压，输入给直流变换器的控制器；

(1.2)、直流变换器的控制器根据直流变换器的目标输出电压，输出控制信号至直流变换器，调节直流变换器的输出为目标输出电压；

(1.3)、等待变换器输出电压稳定后再闭合供电开关，将直流变换器输出的电压接入到并网母线上；

并网退出过程如下：

(2.1)、将直流变换器的输出电流调节至最小值；

(2.2)、等待直流变换器的输出电流稳定后再断开供电开关。

所述直流变换器为恒流限压型变换器。

本发明另一个技术解决方案是：一种直流并网装置的调压接入及调流退出控制电路，直流并网装置包括直流变换器和配电开关，直流变换器输出通过配电开关与并网母线连接，该调压接入及调流退出控制电路包括AD采集模块、逻辑处理模块、第一DA模块和第二DA模块；其中：

AD采集模块，采集被接入的并网母线电压，并将其转换为数字信号发送给逻辑处理模块；

逻辑处理模块，接收外部输入的并网接入指令之后，将母线电压数字信号转换为母线电压值，将母线电压值作为直流变换器的目标输出电压，将其换算为直流变换器控制器的输入电压数字量，并将该电压数字量输出到第一DA模块，并开始计时，等待第一预设时间T1之后，输出接通控制信号至供电开关，闭合供电开关；接收外部输入的并网退出指令之后，将预设的直流变换器输出电流最小值作为直流变换器的目标输出电流，将其换算为直流变换器控制器的输入电流数字量，并将该电流数字量输出到第二DA模块，并开始计时，等待第二预设时间T2之后，输出断开控制信号至供电开关，断开供电开关；

第一DA模块，将逻辑处理模块输出的电压数字量转换为模拟量，输出给直流变换器的控制器；

第二DA模块，将逻辑处理模块输出的电压数字量转换为模拟量，输出给直流变换器的控制器。

所述第一预设时间T1大于直流变换器输出电压响应时间。

所述第二预设时间T2大于直流变换器输出电流响应时间。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)、本发明通过在并网接入前调节直流变换器的电压，使之与并网母线的电压接近，降低了供电开关和并网母线的冲击，降低了对供电开关额定能力的要求，提高了并网母线的安全性与可靠性；

(2)、本发明通过在并网断开前调节直流变换器的输出电流，使之电流降低至最小值，降低了供电开关和并网母线的冲击，降低了对供电开关额定能力的要求，提高了并网母线的安全性与可靠性；

(3)、本发明并网接入及退出控制电路实现简单，具有很好的经济效益。

附图说明

图1为本发明的直流并网调压接入及调流退出的控制电路示意图。

图中，1为输入母线、2为输入滤波器，3为功率变换电路，4为控制电路，5为供电开关，6为并网母线，7为调压接入及调流退出控制电路；

图2为本发明调压接入及调流退出控制电路组成框图。

具体实施方式

下面结合图1对本发明作进一步说明。

由于本发明涉及一种应用于航天电子产品所需要的直流并网接入及退出控制方法，主要针对航天器上用的供电开关在并网接入与退出过程中的调压、调流控制方法，通过嵌入式软件实现控制。

如图1所示，直流并网装置一般包括直流变换器和配电开关，直流变换器输出通过配电开关与并网母线连接。所述直流变换器为恒流限压型变换器。

本发明提供的一种直流并网装置的接入及退出控制方法，包括并网接入与并网退出两个过程：

并网接入过程如下：

并网退出过程如下：

(2.1)、将直流变换器的输出电流调节至最小值；

(2.2)、等待直流变换器的输出电流稳定后再断开供电开关。

如图2所示，，本发明的一种直流并网装置的调压接入及调流退出控制电路，该调压接入及调流退出控制电路包括AD采集模块、逻辑处理模块、第一DA模块和第二DA模块；其中：

逻辑处理模块，接收外部输入的并网接入指令之后，将母线电压数字信号转换为母线电压值，将母线电压值作为直流变换器的目标输出电压，将其换算为直流变换器控制器的输入电压数字量，并将该电压数字量输出到第一DA模块，并开始计时，等待第一预设时间T1之后，输出接通控制信号至供电开关，闭合供电开关；接收外部输入的并网退出指令之后，将预设的直流变换器输出电流最小值作为直流变换器的目标输出电流，将其换算为直流变换器控制器的输入电流数字量，并将该电流数字量输出到第二DA模块，并开始计时，等待第二预设时间T2之后，输出断开控制信号至供电开关，断开供电开关；第一预设时间T1大于直流变换器输出电压响应时间。第二预设时间T2大于直流变换器输出电流响应时间。

本发明的工作过程为：当接收到并网接入指令时，调压接入及调流退出控制电路检测并网端母线电压，并将检测结果作为变换器的输出电压给定，通过变换器内部调节器对其输出电压进行调节，延时等待变换器输出稳定后再闭合供电开关，实现供电开关闭合时开关两端压差最小；在接收到并网退出指令时，嵌入式软件将变换器的输出电流给定调节至最小值，延时等待调节器输出稳定后再断开供电开关，减小供电开关断开过程中通过开关的电流，实现保护供电开关的目的。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims

1.一种直流并网装置的接入及退出控制方法，直流并网装置包括直流变换器和配电开关，直流变换器输出通过配电开关与并网母线连接，其特征在于包括并网接入与并网退出两个过程：

并网接入过程如下：

并网退出过程如下：

(2.1)、将直流变换器的输出电流调节至最小值；

(2.2)、等待直流变换器的输出电流稳定后再断开供电开关。

2.根据权利要求1所述的一种直流并网装置的调压接入及调流退出控制方法，其特征在于所述直流变换器为恒流限压型变换器。

3.一种直流并网装置的调压接入及调流退出控制电路，直流并网装置包括直流变换器和配电开关，直流变换器输出通过配电开关与并网母线连接，其特征在于该调压接入及调流退出控制电路包括AD采集模块、逻辑处理模块、第一DA模块和第二DA模块；其中：

4.根据权利要求3所述的一种直流并网装置的调压接入及调流退出控制电路，其特征在于第一预设时间T1大于直流变换器输出电压响应时间。

5.根据权利要求3所述的一种直流并网装置的调压接入及调流退出控制电路，其特征在于第二预设时间T2大于直流变换器输出电流响应时间。