[发明专利]一种火箭发射车柔性不间断直流电源系统的控制方法

说明书

一种火箭发射车柔性不间断直流电源系统及控制方法，电源系统包括输电电路和控制电路两部分，由高压采集单元、主控单元、电池组、静态切换开关模块、充电机、输出接触器和直流配电箱组成；输电电路的主干路由外部供电连接输出接触器，输出接触器连接直流配电箱；静态切换开关和充电机并联形成互锁，连接储能电池组和输电主干路，控制电路主要由高压采集单元连接主控单元构成，高压采集单元监测外部供电电压的波动，主控单元分别连接并控制静态切换开关、充电机和输出接触器，实现发射车柔性不间断直流供电。

技术领域

本发明属于运载火箭发射车供电系统技术领域，具体涉及一种火箭发射车柔性不间断直流电源系统及控制方法。

背景技术

传统的运载火箭发射车供电，大多采用28V低压供电方案。但是随着对系统大功率、高品质、轻量化的要求日趋迫切，大功率、高压供电的方案也逐步成为如今的发展趋势。现阶段，实际应用中的高压直流供电，基本都是通过将三相交流电整流为直流电来实现的；三相交流电的获得大致有三种方式：外部工业380V三相电、柴油发电机三相电和自身底盘发电机。然而，当三相电供电蓓突然切断时，整车的供电网络将会被直接关断，特别是在执行某个任务流程的时候，此流程将会在中途直接中断，这样不仅会对电气设备带来不可修复的破坏，还会极大地延误整个任务流程，耽误发射任务。

发明内容

本发明提出了一种火箭发射车柔性不间断直流电源系统及控制方法，能解决当三相电供电蓓突然切断时，连续柔性不间断直流给发射车供电，技术方案如下：

一种火箭发射车柔性不间断直流电源系统及控制方法，包括高压采集单元、主控单元、电池组、静态切换开关模块、充电机、输出接触器和直流配电箱；高压采集单元一端接外部直流供电通路上，另一端接主控单元的输入端；主控单元输出端分别连接控制切换开关模块、充电机和输出接触器；输出接触器接在直流配电箱前，控制输出通路的通断；静态切换开关模块与充电机并联，一端接在输出接触器与外部电源之间，一端连接电池组正极。

主控单元包括微处理器模块，供电电源模块，通讯模块，存储模块，接触器驱动模块等，主控单元采取标准的CAN总线通讯接口，用于与其他模块的通讯获取信息并实现与整车的信息交互。

电池组由若干节磷酸铁锂电芯串联形成，使用电池管理系统(BMS)的电池采集单元对单体电芯的电压、温度进行采集，对单体电芯的信息采集覆盖率达到100％。并且电池具有耐高温低温的能力。

静态切换开关由IGBT管和二极管串联构成，IGBT管处于导通状态时，锂电池通过IGBT管和二极管给输出供电；当IGBT管处于关断状态时，锂电池不接入回路，二极管能够防止母线电压通过IGBT的体二极管给锂电池充电。

充电机的输入为直流电，输出的电压以及最大限流可以通过CAN总线调节；通过调节BUCK电路的开关占空比来实现输出电压的稳压以及调节功能，通过 LLC电路实现充电机的输入输出隔离功能。

主控单元监测控制外部供电多余功率给电池组充电。

输出接触器由主控模块中的驱动电路控制，驱动电路输出控制信号给接触器，控制其闭合与断开。

控制方法是：

(1)高压采集单元从外部直流供电通路上采集电压信号，实时判断电压变化的情况，将电压信号转化为电流信号输入给主控单元；

(2)主控单元通过获取高压采集单元输入的电流信号，从而获取、判断外部直流供电通路上电压变化情况，当外部直流供电通路上电压低于负载额定值区间下线时，主控单元发送开关闭合信号给静态切换开关模块，同时发送断开信号给充电机，充电机断电；

(3)静态切换开关模块迅速导通电池组到输出负载的回路，充电机会维持在断开的状态。这样储能电池组就能够保证在主线路很小的电压降的情况下，迅速介入，实现系统的柔性不间断直流供电；