[发明专利]空间新型核电源系统及其分时多形式功率管理策略

权利要求书

1.一种空间新型核电源系统的分时多形式功率管理策略，其特征在于，该核电源系统的分时多形式功率管理策略包含：

控制棒控制阶段，其是通过控制棒控制单元对核反应堆(N)输出的热能的调控；

工质流量调节阶段，其是通过工质流量调节单元对热电转换系统(M)的热能转换为机械能的调控；

蓄电池组充放电阶段，其是通过充放电控制单元对蓄电池组(B)进行充电或放电的调控；

寄生负载耗散阶段，其是通过脉宽调制控制单元对寄生负载(R)耗散的电能大小的调控；

负载(R1)的功率下降时的管理策略中，按照负载(R1)功率下降比例从小到大依次分别为蓄电池组充电阶段、寄生负载耗散阶段、第一工质流量调节阶段和第一控制棒控制阶段；

负载(R1)的功率上升时的管理策略中，按照负载(R1)功率上升比例从小到大依次分别为蓄电池组放电阶段、第二工质流量调节阶段和第二控制棒控制阶段。

2.如权利要求1所述的一种分时多形式功率管理策略，其特征在于，负载(R1)的功率下降时的管理策略中，

蓄电池组充电阶段：当负载(R1)功率下降≤10％时，响应时间为0ms～t；其中，0mst10ms；所述蓄电池组充电阶段通过对蓄电池组(B)充电，吸收核电源系统的热电转换系统(M)输出的部分功率；

寄生负载耗散阶段：当负载(R1)功率下降≥10％且≤20％时，响应时间为t～10ms；所述寄生负载耗散阶段通过脉宽调制控制单元来调宽与寄生负载(R)串联的耗散开关管的导通时间，使所述寄生负载(R)耗散电能增大，吸收核电源系统的热电转换系统(M)输出的部分功率；

第一工质流量调节阶段：当负载(R1)功率下降≥20％且≤30％时，响应时间为10ms～10min；所述第一工质流量调节阶段是在发电机转速保持不变前提下，通过工质流量调节单元提高经过排放节流门的工质流量，降低了所述热电转换系统(M)的输出功率；

第一控制棒控制阶段：当负载(R1)功率下降≥30％且≤50％时，响应时间为大于或等于10min；所述第一控制棒控制阶段通过反应堆控制系统，使核反应堆(N)控制棒与堆芯位置相对分离，降低核反应堆(N)的热功率。

3.如权利要求2所述的一种分时多形式功率管理策略，其特征在于，负载(R1)功率上升时的管理策略中，

蓄电池组放电阶段：当负载(R1)功率上升≤10％时，响应时间为0ms～10ms；所述蓄电池组放电阶段通过对蓄电池组(B)进行放电，使核电源系统功率增加；

第二工质流量调节阶段：当负载(R1)功率上升≥10％且≤30％时，响应时间为10ms～10min；所述第二工质流量调节阶段是在发电机转速保持不变前提下，通过工质流量调节单元提高压缩机前工质的压力，提高热电转换系统(M)的工质流量，使热电转换系统(M)的输出功率增加；

第二控制棒控制阶段：当负载(R1)功率上升≥30％且≤50％时，响应时间为大于或等于10min；所述第二控制棒控制阶段通过核反应堆控制系统，使核反应堆(N)控制棒与堆芯位置重叠增大，使核反应堆(N)的热功率增加。

4.一种采用如权利要求1-3任意一项所述的分时多形式功率管理策略的空间新型核电源系统，其特征在于，其包含：

核反应堆(N)，其通过控制棒控制单元对所述核反应堆(N)输出的热功率进行调控；

热电转换系统(M)，其通过与所述核反应堆(N)连接来接收所述核反应堆(N)输出的热能；其通过工质流量调节单元对热电转换系统(M)的输出功率进行调控；

蓄电池组(B)，其通过充放电控制单元与热电转换系统(M)和负载(R1)连接，对所述蓄电池组(B)充电或放电进行调控，调节所述核电源系统的功率；

寄生负载(R)，其通过耗散开关管与热电转换系统(M)和负载(R1)连接，其通过脉宽调制控制单元对所述寄生负载(R)耗散的电能大小进行调控。