基于S4R技术的空间站电源系统的仿真_毕业设计论文.docx

基于S4R技术的空间站电源系统的仿真
摘要
S4R作为一种新型卫星母线调节技术能够很好的控制母线电压,稳定地为负载供电。同时,具有优良的蓄电池充放电效率。能充分合理的利用太阳能,稳定高效维持的空间站等航天载具的工作。本文在查阅各种文献的基础上,从S4R原理出发,先对S4R和S4R技术进行了比较,然后给出S4R电路的实现方法。并在此基础进行仿真,结合实际波形设计电路参数。最后阐述了本次研究的不足与展望。
关键词:S3R,S4R,仿真分析与实现
Technology-based S4R power system simulation for space station
Abstract
S4R regulation as a new satellite bus technology can well control the bus voltage, and stability to the the same time, has an excellent battery charge and discharge and rational use of solar energy, stable and efficient to maintain the Space Station and other space vehicles to the literature, this paper based on the principle of starting from the S4R, first on the S4R and S4R technology pared, and then gives S4R circuit this basis, the simulation, combined with the actual wave circuit design , it discussed the deficiencies of this study and prospect.
Key words: S3R, S4R, simulation analysis and implementation, inadequate and prospects
目录
摘要 3
第一章 S4R系统及其与S3R系统的比较 5
空间站电源系统的基本要求 5
S4R与S3R系统的比较 5
第二章电路仿真及参数选择 5
6
6
6
6
6
6
电路图器件参数选择 7
第三章各模块详细参数设计 7
PI参数设置 7
滤波电路和参数设计 9
滞缓、抗饱和电路的引入 18
非理想器件对电路的影响 19
仿真结果、不足及展望 21
21
21
22
24
参考文献 27
致谢 27
第一章 S4R系统及其与S3R系统的比较

空间站电源为太阳能电池阵,每个太阳能电池阵应实现三个不同的功能:负载供电,蓄电池充电,分流。太阳能电池阵首先应满足负载供电要求,其次蓄电池限流充电,只有在负载和蓄电池需求同时被满足的时候,多余的电能才能被分流支路分流掉。
S4R与S3R系统的比较
S3R和S4R系统原理框图如下
图1 S3R系统原理图图2 S4R系统原理图
S3R系统由分流调节单元(SR)、蓄电池充电单元(BCR)、蓄电池放电单元(BDR)组成,其控制原理为:将太阳能电池阵分块,利用SR控制向负载供电的太阳能电池阵分块个数。在光照期,SR控制负载总功率,BCR由负载总线获取充电能量,当光照期负载功率需求增加时,通过减小BCR充电能量或增加负载供电太阳能电池分块个数达到功率调节目的,当光照期负载功率需求超过太阳能电池供电能力时,由SDR放电实现功率调节。在无光照期,使用BDR放电供电。
S4R系统主要由一个SR替代S3R中的BCR单元,其控制原理为:电池充电与总线供电相对独立互相并联,各自使用S3R 相同的总线调节方式。两个开关分流部分对开关管的开关控制方向相反。电池充电使用总线不使用的太阳能电池阵列分块。当总线供电与电池充电竞争同一块太阳能电池阵列分块时,总线供电优先。
S4R在S3R模块的基础上增加了串联充电通