[發明專利]多探測器電源分系統間相互充電的裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201210526226.6
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102946134A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 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
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術領域

本發明涉及一種多探測器電源分系統間相互充電的裝置及其控制方法，適用于航天電源控制技術領域。

背景技術

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。

發明內容

本發明的目的是提出一種多探測器電源分系統間相互充電的裝置及其控制方法，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。

為了達到上述發明目的，本發明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。

本發明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。