飞行器供能控制系统、方法、装置、设备及介质

本发明涉及飞行器，尤其涉及一种飞行器供能控制系统、方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、临近空间飞行器为了能够实现长航时飞行，通常采用太阳能作为其能量来源，即在飞行器上表面铺设大面积的柔性太阳电池阵列，用以接收太阳光并将其转化为电能。

2、由于太阳能阵列的输出功率不能直接应用于飞行器中，需要配置功率变换模块用于将太阳能阵列的直流输出转换为交流输出，并进一步采用最大功率点跟踪（maximumpower point tracking，mppt）控制器以提高功率变换模块的转换效率。现有技术中，为了提高转换效率，每一个太阳能阵列配置一个独立的mppt控制器，每个太阳能阵列的输出相互独立，以提高对单独阵列的转换效率。

3、然而，现有技术中至少存在以下问题：由于飞行器姿态、太阳高度角、光照强度等都会频繁地发生变化，而mppt控制器需要针对可能的太阳能阵列的最大输出功率进行设计，这一方面导致了较大的mppt功率冗余和浪费问题，另一方面由于需要更大质量的mppt控制器，导致飞行器整体物理性能受到限制，同时，一一对应的设计使得若对应mppt控制器失效，则太阳能阵列的输出将无法进行转换，即太阳能阵列完全失效。

技术实现思路

1、本发明提供飞行器供能控制系统、方法、装置、设备及介质，用以降低现有技术中与太阳能阵列对应设计的mppt控制器对飞行器的不利影响，通过功率变换模块复用的方式实现提高整体飞行器供能控制系统的转换效率，降低系统质量，并提高系统稳定性。

2、本发明提供一种飞行器供能控制系统，包括：

3、多个太阳能模块，所述太阳能模块用于输出太阳能功率；

4、控制单元，用于确定目标输出端；

5、功率变换模块，所述功率变换模块包括至少一个第一功率变换器，所述功率变换模块用于将太阳能功率转换为交流输出；

6、所述第一功率变换器的输入端与目标输出端电连接，用于将目标输出端对应的太阳能模块输出的太阳能功率转换为交流输出。

7、根据本发明提供的飞行器供能控制系统，所述功率变换模块包括第二功率变换器，任一太阳能模块的输出端均与至少一个第二功率变换器的输入端电连接。

8、根据本发明提供的飞行器供能控制系统，所述太阳能模块包括至少一个第一太阳能模块和至少一个第二太阳能模块，所述第一太阳能模块与所述第二太阳能模块对称设置于所述飞行器两侧。

9、根据本发明提供的飞行器供能控制系统，所述太阳能模块包括太阳能子阵列和固态功率分配器，所述太阳能子阵列的输出端和固态功率分配器的输入端电连接，所述固态功率分配器的输出端与功率变换模块的输入端电连接。

10、本发明还提供一种飞行器供能控制方法，应用于上述的飞行器供能控制系统，包括以下步骤：

11、获取太阳能模块输出端功率数据；

12、根据太阳能模块输出端功率数据，确定目标输出端。

13、根据本发明提供的飞行器供能控制方法，所述根据太阳能模块输出端功率数据，确定目标输出端，包括：

14、根据太阳能模块输出端功率数据，确定输出功率高于第一预设阈值的太阳能模块输出端为第一输出端，确定输出功率低于第二预设阈值的太阳能模块输出端为第二输出端；

15、确定所有与所述第二输出端连接的第一功率变换器为待调整功率变换器；

16、确定所述第一输出端为所有所述待调整功率变换器的目标输出端。

17、本发明还提供一种飞行器供能控制装置，包括：

18、数据获取模块，用于获取太阳能子阵列工作功率数据；

19、连接控制模块，用于根据太阳能子阵列工作功率数据，确定目标输出端。

20、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的飞行器供能控制方法。

21、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的飞行器供能控制方法。

22、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的飞行器供能控制方法。

23、本发明提供的一种飞行器供能控制系统、方法、装置、设备及介质，通过设置不固定连接的至少一个第一功率变换器，使多个太阳能模块输出端能共用同一个第一功率变换器，从而即使多个太阳能模块输出功率出现波动，也能确保较高的功率转换效率，减小功率冗余和功率浪费。

技术特征：

1.一种飞行器供能控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的飞行器供能控制系统，其特征在于，所述功率变换模块包括第二功率变换器，任一太阳能模块的输出端均与至少一个第二功率变换器的输入端电连接。

3.根据权利要求1所述的飞行器供能控制系统，其特征在于，所述太阳能模块包括至少一个第一太阳能模块和至少一个第二太阳能模块，所述第一太阳能模块与所述第二太阳能模块对称设置于飞行器两侧。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的飞行器供能控制系统，其特征在于，所述太阳能模块包括太阳能子阵列和固态功率分配器，所述太阳能子阵列的输出端和固态功率分配器的输入端电连接，所述固态功率分配器的输出端与功率变换模块的输入端电连接。

5.一种飞行器供能控制方法，应用于根据权利要求1-4任意一项所述的飞行器供能控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的飞行器供能控制方法，其特征在于，所述根据太阳能模块输出端功率数据，确定目标输出端，包括：

7.一种飞行器供能控制装置，应用于根据权利要求1-4任意一项所述的飞行器供能控制系统，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求5至6任一项所述飞行器供能控制方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至6任一项所述飞行器供能控制方法。

技术总结
本发明涉及飞行器技术领域，提供一种飞行器供能控制系统、方法、装置、设备及介质，本发明通过设置不固定连接的至少一个第一功率变换器，使多个太阳能模块输出端能共用同一个第一功率变换器，从而即使多个太阳能模块输出功率出现波动，也能确保较高的功率转换效率，减小功率冗余和功率浪费。

技术研发人员：徐国宁,蔡培源,杨燕初,贾忠臻,王旭巍,杜晓伟,蔡榕
受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29