多探測器電源分系統間相互充電的裝置及其控制方法制造方法及圖紙

本發明專利技術是一種多探測器電源分系統間實現相互充電的裝置及控制方法，設置有探測器之間的脫落插頭，各個探測器各自的充電開關，在各個探測器之前切換來對應構成功率輸出回路的充電切換開關，以及在各個探測器之前切換來對應構成充電反饋回路的反饋切換開關，從而利用任意一個探測器的充電控制電路，實現對該探測器以及其他各個探測器分別充電的目的。在控制方法中，嚴格遵守先連通反饋切換開關，再連通充電切換開關至該探測器的順序來進行充電，充電完成后則以相反順序斷開相應的開關。因此，本發明專利技術電路結構簡單可靠，易于工程實現，對衛星能量的合理利用及能量平衡的實現具有重要的工程應用價值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，適用于航天電源控制

技術介紹
深空探測中，考慮到發射成本等問題，經常會使多個探測器一起發射且協同工作。在探測器抵達目的地前的飛行過程中，各探測器自身蓄電池會存在不同程度的自放電問題，為了防止自放電現象嚴重后影響探測器進一步工作，需要在飛行過程中的光照期對蓄電池進行充電。雖然各探測器均有太陽帆板，但是各自展開與收攏操作較為繁瑣，如果遇到展開空間受限制等問題時可能無法同時展開，需要分時段各自展開，以致影響探測器及時充電。目前國內外還沒有相關論文或專利文獻提出過能對探測器電源分系統間相互充電實現控制的電源裝置或控制方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是提出一種，電路結構簡單、易于工程實現，能夠通過展開一個探測器的太陽帆板實現給多個探測器進行充電的功能，能夠有效的解決多探測器相互充電的問題，從而省去展開多個探測器太陽帆板的繁瑣步驟，實現太陽帆板的合理利用，同時操作更加安全，有效提高了各探測器在軌工作的可靠性。為了達到上述專利技術目的，本專利技術的一個技術方案是提供一種多探測器電源分系統間相互充電的裝置，其中設多個探測器中的任意一個為第一探測器，其他的至少一個探測 器為第二探測器；則所述裝置中包含 第一探測器中相連接的太陽陣及充電控制電路，通過切換能夠分別為包含第一探測器及各個第二探測器在內的任意一個探測器進行充電； 若干個脫落插頭，作為第一探測器分別與各個第二探測器之間電氣連接的接插件，在發射時即保持連接以構成相應探測器之間功率傳輸與信號傳遞的通道； 若干個充電開關，分別設置在第一探測器與各個第二探測器之間功率傳輸的電路中；任意一個第二探測器中充電開關的通斷，能夠實現該第二探測器與第一探測器之間功率傳輸電路的導通或斷開； 充電切換開關，設置有若干觸點分別連接至第一探測器及各個第二探測器，通過在充電切換開關的觸點間切換，將第一探測器的充電控制電路分別與相應探測器連通實現充電； 反饋切換開關，設置有若干觸點分別連接至第一探測器及各個第二探測器，通過在反饋切換開關的觸點間切換，分別將相應探測器的充電反饋信號接入至第一探測器的充電控制電路。每個探測器中設置有蓄電池組，以及通過放電開關與蓄電池組并聯的電容陣。所述充電控制電路具有S3R或S4R型的拓撲結構。本專利技術的另一個技術方案是提供一種多探測器電源分系統間相互充電的控制方法，采用上述裝置實現，其中設多個探測器中的任意一個為第一探測器，其他的至少一個探測器為第二探測器；進一步設第二探測器中的任意一個探測器為第三探測器，則通過第一探測器的充電控制電路對第三探測器進行充電時，所述控制方法包含以下步驟 首先，接通第一探測器的放電開關，將第一探測器中的電容陣與蓄電池組導通，利用所述充電控制電路為第一探測器的蓄電池組進行充電； 其次，將第三探測器的充電開關閉合，實現第一探測器與第三探測器之間功率傳輸電路的導通； 之后，先切換反饋切換開關的觸點，使所述充電控制電路的反饋輸入端與第三探測器連接； 再切換充電切換開關的觸點，使所述充電控制電路的功率輸出端與第三探測器中設置的電容陣連接； 當第三探測器的電容陣電壓達到設定數值后，閉合第三探測器的放電開關，通過第三探測器的電容陣對第三探測器的蓄電池組進行充電。當第三探測器充電完成后，首先斷開第三探測器中蓄電池組與電容陣之間的放電開關; 之后，先切換充電切換開關的觸點，使所述充電控制電路的功率輸出端與第一探測器的電容陣連接； 再切換反饋切換開關的觸點，使所述充電控制電路的反饋輸入端與第一探測器連接；最后，斷開第三探測器的充電開關，使第一探測器與第三探測器之間功率傳輸電路的連接斷開。在對第三探測器進行充電之前，需要先確保第一探測器與第三探測器之間脫落插頭的可靠連接；并且，使充電切換開關和反饋切換開關的觸點，均切換到與第一探測器的電容陣導通的位置；此時第一探測器和第三探測器的放電開關均斷開，第三探測器的充電開關也斷開。本專利技術上述技術方案的優點和有益效果是在探測器間設立了充電開關，在不需要兩器聯合工作時可以斷開相應的電氣連接，防止誤動作影響兩器各自功能。本專利技術還通過設置在各個探測器之前切換來對應構成功率輸出回路的充電切換開關，以及在各個探測器之前切換來對應構成充電反饋回路的反饋切換開關，從而能夠利用任意一個探測器的充電控制電路，實現對該探測器以及其他各個探測器分別充電的目的。本專利技術的控制方法中，主要通過對充電反饋電路與功率傳輸電路的先后切換控制，實現不同探測器間的相互充電，即，以依次導通充電開關、反饋切換開關、充電切換開關至該探測器的順序來進行充電，而在充電完成后則以充電切換開關、反饋切換開關、充電開關的相反順序來依次斷開。因此，本專利技術的電路結構簡單，成功實現利用一個探測器充電電路對多個探測器·的蓄電池組進行充電的功能，為深空探測中多探測器相互充電的實際要求提供了技術支持，極大提高了太陽帆板利用率，簡化了探測器在飛行過程中的操作流程，提高了各探測器在軌工作的可靠性。附圖說明以下將結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的說明。圖I是本專利技術所述多探測器電源分系統間相互充電的裝置中兩器充電前的電氣連接圖2是本發 明所述多探測器電源分系統間相互充電的裝置中兩器充電時的電氣連接圖。具體實施例方式以下將結合圖I 圖2對本專利技術的作進一步的詳細描述。參見圖I，本實施例中以兩個探測器(下文稱為Z器、X器)之間的充電控制電路為例進行說明，其中主要包含一個探測器的充電控制電路6，脫落插頭7，充電開關1，充電切換開關4，反饋切換開關5。具體在本例中使用了 Z器中相連的太陽陣及充電控制電路6，對Z器和X器進行充電。其中，Z器的充電控制電路6的輸出端，通過充電切換開關4的其中一個觸點可以連通Z器的蓄電池組及電容陣，或者切換到另一個觸點來連通X器的蓄電池及電容陣。而反饋切換開關5的兩個觸點，則分別與Z器和X器的蓄電池組及電容陣連接，通過切換將Z器或X器的反饋信號接入到Z器的充電控制電路6的反饋輸入端。并且，Z器的蓄電池組通過放電開關3與其電容陣并聯；X器的蓄電池組通過放電開關2與其電容陣并聯。在Z器的蓄電池組通過脫落插頭7電氣連接至X器的蓄電池組及電容陣的通路中，設置了所述充電開關I。同理，如果需要使用X器對Z器充電，則交換圖I中兩器的電路連接即可實現。如果要實現更多數量的探測器間相互充電，比如Z器還需要對A器充電，則按照Z器對X器的充電電路，再增加一套對A器的功率傳輸電路和充電反饋電路即可例如是，設置脫落插頭7將Z器與A器的蓄電池組電氣連接，為A器配置一個可控制其功率傳輸電路啟停的充電開關1，為充電切換開關4設置三個觸點來分別連接Z器、X器、A器的蓄電池組，同時為反饋切換開關5設置三個觸點來分別引入Z器、X器、A器的蓄電池組的反饋信號。另外，在其他擴展的實施例中，除了通過Z器連接X器和A器進行充電外，還可以同時使得X器以類似方式連接Z器和A器作為備用，在Z器的充電電路不能完成工作時，切換到X器提供充電功率。對于多探測器間充電的裝置來說，其中所述的充電控制電路6是各個探測器自身的充電電路，可以采用S3R、S4R等多種拓撲。本專利技術通過使用其中任意一個探測器的充電控制電路6，實現對該探測器及其余探測器的充電功能。所述的脫落插頭7是提供充本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多探測器電源分系統間相互充電的裝置，其特征在于，設多個探測器中的任意一個為第一探測器，其他的至少一個探測器為第二探測器；則所述裝置中包含：第一探測器中相連接的太陽陣及充電控制電路（6），通過切換能夠分別為包含第一探測器及各個第二探測器在內的任意一個探測器進行充電；若干個脫落插頭（7），作為第一探測器分別與各個第二探測器之間電氣連接的接插件，在發射時即保持連接以構成相應探測器之間功率傳輸與信號傳遞的通道；若干個充電開關（1），分別設置在第一探測器與各個第二探測器之間功率傳輸的電路中；任意一個第二探測器中充電開關（1）的通斷，能夠實現該第二探測器與第一探測器之間功率傳輸電路的導通或斷開；充電切換開關（4），設置有若干觸點分別連接至第一探測器及各個第二探測器，通過在充電切換開關（4）的觸點間切換，將第一探測器的充電控制電路（6）分別與相應探測器連通實現充電；反饋切換開關（5），設置有若干觸點分別連接至第一探測器及各個第二探測器，通過在反饋切換開關（5）的觸點間切換，分別將相應探測器的充電反饋信號接入至第一探測器的充電控制電路（6）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉勇，金波，周健，許峰，劉東，張婷婷，
申請(專利權)人：上海空間電源研究所，
類型：發明
國別省市：