2023.1Vol.47No.1研究与设计收稿日期:2022-06-19作者简介:司佳佳(1989—),女,河北省人,硕士,工程师,主要研究方向为航天器电源。基于S3MPR拓扑和扰动观察法的空间电源系统研究司佳佳,王利然,张璇,蒋硕(中国空间技术研究院通信卫星事业部,北京100094)摘要:利用S3R调节器和最大功率点跟踪(MPPT)模块将太阳电池阵控制在最大功率点工作,采用此控制策略的功率调节系统被称为开关分流最大功率调节器,可实现太阳电池阵功率的最大化利用。设计了S3MPR控制系统结构,并基于Matlab/Simulink仿真环境验证了最大功率算法的可靠性以及S3MPR电路的正确性,为后续S3MPR拓扑的应用提供了参考。关键词:最大功率点跟踪;开关分流调节;扰动观察法中图分类号:TM914文献标识码:A文章编号:1002-087X(2023)01-0117-05DOI:10.3969/j.issn.1002-087X.2023.01.026ResearchofspacepowersystembasedonS3MPRtopologyandperturbationobservationmethodSIJiajia,WANGLiran,ZHANGXuan,JIANGShuo(InstituteofTelecommunicationSatellite,ChinaAcademyofSpaceTechnology,Beijing100094,China)Abstract:UsingtheS3RregulatorandtheMPPTmodule,thesolararraycanbecontrolledtoworkatthemaximumpowerpoint.ApowerregulationsystemusingthiscontrolstrategyisknownasaSequentialSwitchingShuntMaximumPowerRegulator(S3MPR),whichmaximizestheuseofsolararraypower.Inthispaper,theS3MPRcontrolsystemstructureisdesignedandthereliabilityofthemaximumpoweralgorithmandthecorrectnessoftheS3MPRcircuitareverifiedbasedontheMatlab/Simulinksimulationenvironment,providingareferenceforthesubsequentapplicationoftheS3MPRtopology.Keywords:MPPT;S3Rperturbation;observationmethod在航天领域,国内卫星电源系统的功率调节系统绝大部分都采用直接能量传输(DET)方式,即将太阳电池阵功率直接馈送给负载的方式。DET方式中,太阳电池阵的工作点必须设置在寿命末期(EOL)处,这样只能保证EOL期太阳电池阵输出功率得到最大利用,而不能充分利用寿命初期(BOL)太阳电池阵的最大功率输出。但近年来由于对月球、火星、水星等深空探测浪潮的回归,电推进技术的成熟,新型有效载荷对高功率的需求,以及国内外航天产业对面向成本设计日益增长的追求,使得最大功率点跟踪(MPPT)技术重新获得了关注和应用。1MPPT简介1.1MPPT原理与算法太阳电池阵输出功率调节分为并联调节和串联调节...