[发明专利]一种月球探测器星上电源系统可靠性测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及电源可靠性验证技术领域，具体涉及一种月球探测器星上电源系统可靠性测试装置。

背景技术

电源分系统承担探测器能量的产生、储存、输送和控制管理的任务，由±Y两个太阳电池阵、1组锂离子蓄电池组和1台电源控制器系统组成。电源分系统的主要功能是供电、光照唤醒控制和月夜休眠状态设置。即在探测器月昼期间的各种工作模式下保证一次母线电压维持在规定的范围内，并平稳地输出供电电压；在月昼转月夜过渡段，完成电源分系统休眠状态设置；月夜转月昼过渡段，利用光照唤醒电路唤醒探测器。

电源分系统的具体功能如下：

月昼期间，将太阳电池阵转换的电能首先满足负载的需求；在太阳电池阵输出功率满足负载用电需求并有剩余时，利用合理的充电体制为蓄电池组充电；当输出功率满足负载需求且蓄电池充满时，将多余电能进行分流；

月夜期间，在太阳电池电路输出功率不能满足负载用电需求时，通过放电控制使蓄电池进行放电，由太阳电池阵-蓄电池组联合供电支持负载工作；

具备在地面测试阶段和发射场测试阶段为探测器提供地面模拟主母线电源的接口和监测通道，以及分系统的自检测试功能；

电源分系统为探测器上仪器和设备提供电源，需满足巡视器在整个寿命期间、各种工作模式下的功率需求，其可靠性关乎整星设备的稳定运行，因此在电源分系统与其他系统联合测试之前，需要通过地面验证系统对星上电源分系统的设计合理性、匹配性和可靠性进行充分的验证。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种月球探测器星上电源系统可靠性测试装置，能够对电源系统可靠性进行测试。

本发明的一种月球探测器星上电源系统可靠性测试装置，包括电源控制器测试仪、太阳电池模拟器和电子负载，其中：

所述太阳电池模拟器模拟月球探测器星上电源系统中的太阳电池方阵，用于向电子负载和月球探测器的锂离子蓄电池组供电；

所述电源控制器测试仪包括遥测模块、指令模块和功率配电模块；

所述太阳电池模拟器的能量输出接口与所述电源控制器的能量输入接口X08相连；电源控制器的供电接口X09通过所述功率配电模块与电子负载相连，供电接口X09与功率配电模块之间的连线即为母线供电通路；所述供电接口X09处设有母线开关，用以控制母线供电通路的通断；电源控制器中的遥测接口X10与所述遥测模块相连；锂离子蓄电池组的充放电接口Y01通过功率配电模块连接到母线供电通路，其中充放电接口Y01处设置有充放电开关，用以控制太阳电池模拟器向锂离子蓄电池组充电和锂离子蓄电池组向电子负载放电；所述电源控制器的遥测指令接口X11与所述指令模块相连；所述电源控制器的信号采集接口X12与锂离子蓄电池组的信号接口Y02相连，用于监测锂离子蓄电池组的实时电压，并将电压通过遥测接口Y10发送给遥测模块，同时还向锂离子蓄电池组发送充放电开关通、断命令；

所述指令模块通过遥测指令接口X11向电源控制器分别发送母线开关接通命令、母线开关断开命令、锂离子蓄电池组单体反馈断开指令、锂离子蓄电池组单体反馈接通指令、锂离子蓄电池组充放电开关接通命令和锂离子蓄电池组充放电开关断开命令；

所述遥测模块从所述遥测接口X10接收母线开关状态、锂离子蓄电池组单体反馈开关状态、锂离子蓄电池组充放电开关状态、母线电压、太阳电池模拟器电流和电压以及锂离子蓄电池组充、放电电流，并将上述各项分别进行显示；

所述可靠性测试装置对电源分系统进行三种模式的测试，分别为母线供电检测模式、太阳电池模拟器对电子负载供电同时对锂离子蓄电池组充电检测模式和锂离子蓄电池组放电功能检测模式，其中：

在所述母线供电检测模式下，指令模块通过遥测指令接口X11发送母线开关接通命令；电子负载控制负载电流在1A～10A之间变化；同时，遥测模块分别显示母线开关状态、母线实时电压以及太阳电池模拟器的实时电流和电压；

在所述太阳电池模拟器对电子负载供电同时对锂离子蓄电池组充电检测模式下，所述指令模块通过遥测指令接口X11发送母线开关接通命令，然后发送充放电开关接通命令；电子负载的负载电流设置为2.5A；同时，所述遥测模块分别显示母线电压、锂离子蓄电池组放电开关状态、母线开关状态、实时充电电流和锂离子蓄电池组实时电压；