日前，北京航空航天大學郭宏教授團隊在《航空學報CJA》第46卷第7期發表了題為“航空高壓直流供電系統雙向瞬态幹擾抑制方法”的研究長文，分析了機載大功率脈沖型負載需求和傳統主發電機動态性能的局限性，針對雷達與定向能武器的瞬時大功率脈沖用電及四象限電力作動器的再生功率回饋，提出了一套基于高壓蓄電池儲能、雙向功率變換與智能能量管理的綜合解決方案，系統介紹了面向多電飛機高壓直流（HVDC）電網的雙向大功率瞬态幹擾抑制新技術。張博一、郭宏、徐金全等為該文作者，徐金全為通訊作者，北京航空航天大學為第一單位。郭宏教授領銜的特種電機設計與控制創新研究團隊長期聚焦航空航天高可靠特種電機系統的創新研究，近年來承擔國家級項目20餘項，獲國家及省部級科技獎勵多項，發表論文200餘篇，授權發明專利70餘項，研究成果廣泛應用于航空航天工程實踐。

多通道雙向功率變換拓撲結構示意圖

雙向瞬态幹擾抑制策略結構示意圖

本文提出了一種基于電網電壓-負載電流和蓄電池荷電狀态的綜合能量管理策略，采用基于微分跟蹤方法的多模式狀态機實現系統負載擾動的快速檢測和供電模式的快速配置。通過仿真驗證了狀态轉移邏輯的準确性，以及所提出脈沖補償、能量回饋吸收、儲能容量調節和應急洩放功能的有效性。本文還引入了微分跟蹤器與負載電流前饋相結合的穩壓控制算法，顯著提高了系統在全負載範圍内的動态響應速度和穩壓精度。

能量管理策略結構示意圖

能量管理策略主要狀态機功能仿真結果

郭宏教授團隊搭建了多通道雙向功率變換器實驗測試平台對雙向瞬态幹擾抑制方法進行實驗驗證，實驗結果表明，所提出的雙向能量控制拓撲能夠有效抑制瞬态大功率雙向電能脈沖帶來的電網電壓波動，提升了機載高壓直流電源的魯棒性和供電品質，為機載魯棒電源系統設計提供了全新解決途徑。

實驗測試平台

蓄電池放電實驗電壓電流波形

論文鍊接：https://hkxb.buaa.edu.cn/CN/10.7527/S1000-6893.2024.30930