一种基于三端口模块的卫星电源分布式系统架构研究

毕 超，闫 奎，叶沙琳，洪 峰

(1.南京航空航天大学 电子信息工程学院，江苏 南京 210016；2.上海卫星工程研究所，上海 201109)

一种基于三端口模块的卫星电源分布式系统架构研究

毕 超1，闫 奎2，叶沙琳2，洪 峰1

(1.南京航空航天大学 电子信息工程学院，江苏 南京 210016；2.上海卫星工程研究所，上海 201109)

提出一种以三端口模块(Three-Port Converters，TPC)为基本单元构成的卫星电源分布式系统架构及其功率控制方法。该系统以TPC为基本单元，通过将各TPC的输入端口并联连接，实现储能装置和负载分散配置。以两个TPC组成的本卫星电源分布式系统为例，分析所有可能的工作模式，并提出有效的系统功率控制策略，以实现在各种工作状态下平滑、稳定地切换。

三端口变换器；卫星电源；分布式架构；储能电池分散配置；负载分散配置

0 引言

卫星电源系统作为独立的可再生能源的独立供电系统，一般会配有储能电池，从而形成了输入、输出和作为能量缓冲单元的三个端口的系统结构。随着卫星技术的不断发展，对卫星电源系统的要求也越来越高。传统卫星电源系统采用多个两端口变换器构成，经过几级变换，效率低下，且体积笨重，成本过高，难以适应未来卫星供电系统的要求。而集成三端口变换器可同时实现输入源、储能装置和负载三个端口的功率管理和能量控制，具有高变换效率、高集成度和低体积成本的优点，近年来在卫星电源供电系统研究中得到越来越多的关注。

另一方面，现有卫星电源系统储能元件大多是集中配置的电池组，蓄电池组是直接接入母线，结构简单，充放电效率高，没有设置充放电电路，其充分利用能源[1]；……