平流层飞艇能源管理系统设计与仿真

摘要

提出了一种平流层飞艇能源管理系统冗余设计方案以及控制策略.系统考虑太阳能电池和锂电池的协调控制,在充分利用太阳能电池能量的前提下,维持母线电压的恒定,从而保证负载稳定工作.通过分析单向直流-直流变换器和双向直流-直流变换器不同的控制模式,系统能够根据不同的工况切换到对应的工作状态.搭建MATLAB仿真模型,通过调节系统输入能量的变化以及母线端负载量的变化来检测系统的稳定可靠性,同时通过设置关键节点的故障信息来检测系统应对典型故障的重构能力.仿真结果表明该设计方案和控制策略在维持直流母线电压的同时,能够将关键节点的故障进行隔离、实现系统重构以及有效地保护锂电池.