日前，北京航空航天大學(xué)郭宏教授團(tuán)隊(duì)在《航空學(xué)報(bào)CJA》第46卷第7期發(fā)表了題為“航空高壓直流供電系統(tǒng)雙向瞬態(tài)干擾抑制方法”的研究長(zhǎng)文，分析了機(jī)載大功率脈沖型負(fù)載需求和傳統(tǒng)主發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)性能的局限性，針對(duì)雷達(dá)與定向能武器的瞬時(shí)大功率脈沖用電及四象限電力作動(dòng)器的再生功率回饋，提出了一套基于高壓蓄電池儲(chǔ)能、雙向功率變換與智能能量管理的綜合解決方案，系統(tǒng)介紹了面向多電飛機(jī)高壓直流（HVDC）電網(wǎng)的雙向大功率瞬態(tài)干擾抑制新技術(shù)。張博一、郭宏、徐金全等為該文作者，徐金全為通訊作者，北京航空航天大學(xué)為第一單位。郭宏教授領(lǐng)銜的特種電機(jī)設(shè)計(jì)與控制創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期聚焦航空航天高可靠特種電機(jī)系統(tǒng)的創(chuàng)新研究，近年來承擔(dān)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目20余項(xiàng)，獲國(guó)家及省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)多項(xiàng)，發(fā)表論文200余篇，授權(quán)發(fā)明專利70余項(xiàng)，研究成果廣泛應(yīng)用于航空航天工程實(shí)踐。

多通道雙向功率變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

雙向瞬態(tài)干擾抑制策略結(jié)構(gòu)示意圖

本文提出了一種基于電網(wǎng)電壓-負(fù)載電流和蓄電池荷電狀態(tài)的綜合能量管理策略，采用基于微分跟蹤方法的多模式狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)載擾動(dòng)的快速檢測(cè)和供電模式的快速配置。通過仿真驗(yàn)證了狀態(tài)轉(zhuǎn)移邏輯的準(zhǔn)確性，以及所提出脈沖補(bǔ)償、能量回饋吸收、儲(chǔ)能容量調(diào)節(jié)和應(yīng)急泄放功能的有效性。本文還引入了微分跟蹤器與負(fù)載電流前饋相結(jié)合的穩(wěn)壓控制算法，顯著提高了系統(tǒng)在全負(fù)載范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和穩(wěn)壓精度。

能量管理策略結(jié)構(gòu)示意圖

能量管理策略主要狀態(tài)機(jī)功能仿真結(jié)果

郭宏教授團(tuán)隊(duì)搭建了多通道雙向功率變換器實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)對(duì)雙向瞬態(tài)干擾抑制方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的雙向能量控制拓?fù)淠軌蛴行б种扑矐B(tài)大功率雙向電能脈沖帶來的電網(wǎng)電壓波動(dòng)，提升了機(jī)載高壓直流電源的魯棒性和供電品質(zhì)，為機(jī)載魯棒電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了全新解決途徑。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)

蓄電池放電實(shí)驗(yàn)電壓電流波形

論文鏈接：https://hkxb.buaa.edu.cn/CN/10.7527/S1000-6893.2024.30930