空间站能源系统并网供电技术研究

王宇鹏，周新顺，万成安

（北京卫星制造厂，北京 100190）

0 引言

随着我国载人航天技术的发展，空间站将成为下一个发展目标。为确保空间站的长期在轨运行，其供电系统的重要性不言而喻[1]。通常，空间站是由多个航天器对接组合而成，各航天器均具备独立的供电系统。但由于受空间位置和相互遮挡的影响，航天器各自的供电系统有可能无法满足自身供电需求，所以在不增加太阳能电池板面积和航天器供电总功率的前提下，有必要实施空间站组合体的电源系统联合并网供电，以实现各组合体之间电能的有效利用[2]。

空间站并网供电是指各舱段对接组合而成的空间站，通过电源变换技术和管理技术实现对各舱段电源系统的供电以确保空间站全部负载正常工作的技术措施[1,3]。空间站并网供电是实现多电源系统电能传输的关键技术，具有供电功率大、多电源系统集成、可靠性高和可人工干预等特点，涉及大功率DC/DC变换、能源管理、测量、控制及通信等诸多技术。

1 “天宫一号”目标飞行器与“神舟”飞船对接后的并网供电

宫一号”目标飞行器与“神舟”飞船实现交会对接后，需要向飞船提供最大功率为 500 W 的供电支持。目标飞行器采用100 V高压供电体制，而飞船沿用 28 V供电体制，需要采用并网供电设备（DC/DC）完成100 V/28 V电压变换，以保证不同供电体制下的供电安全。

对接后进入组合体飞行模式，由目标飞行器发出并网控制接通指令，通过目标飞行器内的并网控制器实现对飞船内负载的供电，其并网供电原理如图1所示。……