[发明专利]多探测器电源分系统间相互充电的装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多探测器电源分系统间相互充电的装置及其控制方法，适用于航天电源控制技术领域。

背景技术

深空探测中，考虑到发射成本等问题，经常会使多个探测器一起发射且协同工作。在探测器抵达目的地前的飞行过程中，各探测器自身蓄电池会存在不同程度的自放电问题，为了防止自放电现象严重后影响探测器进一步工作，需要在飞行过程中的光照期对蓄电池进行充电。虽然各探测器均有太阳帆板，但是各自展开与收拢操作较为繁琐，如果遇到展开空间受限制等问题时可能无法同时展开，需要分时段各自展开，以致影响探测器及时充电。目前国内外还没有相关论文或专利文献提出过能对探测器电源分系统间相互充电实现控制的电源装置或控制方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种多探测器电源分系统间相互充电的装置及其控制方法，电路结构简单、易于工程实现，能够通过展开一个探测器的太阳帆板实现给多个探测器进行充电的功能，能够有效的解决多探测器相互充电的问题，从而省去展开多个探测器太阳帆板的繁琐步骤，实现太阳帆板的合理利用，同时操作更加安全，有效提高了各探测器在轨工作的可靠性。

为了达到上述发明目的，本发明的一个技术方案是提供一种多探测器电源分系统间相互充电的装置，其中设多个探测器中的任意一个为第一探测器，其他的至少一个探测器为第二探测器；则所述装置中包含：

第一探测器中相连接的太阳阵及充电控制电路，通过切换能够分别为包含第一探测器及各个第二探测器在内的任意一个探测器进行充电；

若干个脱落插头，作为第一探测器分别与各个第二探测器之间电气连接的接插件，在发射时即保持连接以构成相应探测器之间功率传输与信号传递的通道；

若干个充电开关，分别设置在第一探测器与各个第二探测器之间功率传输的电路中；任意一个第二探测器中充电开关的通断，能够实现该第二探测器与第一探测器之间功率传输电路的导通或断开；

充电切换开关，设置有若干触点分别连接至第一探测器及各个第二探测器，通过在充电切换开关的触点间切换，将第一探测器的充电控制电路分别与相应探测器连通实现充电；

反馈切换开关，设置有若干触点分别连接至第一探测器及各个第二探测器，通过在反馈切换开关的触点间切换，分别将相应探测器的充电反馈信号接入至第一探测器的充电控制电路。

每个探测器中设置有蓄电池组，以及通过放电开关与蓄电池组并联的电容阵。

所述充电控制电路具有S³R或S⁴R型的拓扑结构。

本发明的另一个技术方案是提供一种多探测器电源分系统间相互充电的控制方法，采用上述装置实现，其中设多个探测器中的任意一个为第一探测器，其他的至少一个探测器为第二探测器；进一步设第二探测器中的任意一个探测器为第三探测器，则通过第一探测器的充电控制电路对第三探测器进行充电时，所述控制方法包含以下步骤：

首先，接通第一探测器的放电开关，将第一探测器中的电容阵与蓄电池组导通，利用所述充电控制电路为第一探测器的蓄电池组进行充电；

其次，将第三探测器的充电开关闭合，实现第一探测器与第三探测器之间功率传输电路的导通；

之后，先切换反馈切换开关的触点，使所述充电控制电路的反馈输入端与第三探测器连接；

再切换充电切换开关的触点，使所述充电控制电路的功率输出端与第三探测器中设置的电容阵连接；

当第三探测器的电容阵电压达到设定数值后，闭合第三探测器的放电开关，通过第三探测器的电容阵对第三探测器的蓄电池组进行充电。

当第三探测器充电完成后，首先断开第三探测器中蓄电池组与电容阵之间的放电开关；

之后，先切换充电切换开关的触点，使所述充电控制电路的功率输出端与第一探测器的电容阵连接；

再切换反馈切换开关的触点，使所述充电控制电路的反馈输入端与第一探测器连接；

最后，断开第三探测器的充电开关，使第一探测器与第三探测器之间功率传输电路的连接断开。

在对第三探测器进行充电之前， 需要先确保第一探测器与第三探测器之间脱落插头的可靠连接；并且，使充电切换开关和反馈切换开关的触点，均切换到与第一探测器的电容阵导通的位置；此时第一探测器和第三探测器的放电开关均断开，第三探测器的充电开关也断开。