CN108680820B - 多航天器串联状态检测电路及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多航天器串联状态检测电路及实现方法，当航天器1与航天器2触点未相连时，电阻R1、R2并联后与电阻R3串联，当航天器1与航天器2触点相连时，电阻R1断开，电阻R2与电阻R3串联，电阻R3接地。通过检测电阻R3处的状态输出电压P，判断航天器1和航天器2的串联状态。所述多航天器串联状态检测电路实现实现原理拓扑简单易懂，工程实现容易，对多航天器串联使用具有重要的工程应用价值。

Description

多航天器串联状态检测电路及实现方法

技术领域

本发明涉及多航天器串联技术领域，具体涉及一种多航天器串联状态检测电路及实现方法。

背景技术

目前多航天供电形式为从属关系，即一个航天器H向其余N个航天器供电的形式。为了检测航天器H是否与其余N个航天器是否处于供电关系状态，只需在航天器H供电输出端口采用简单的电阻分压即可实现对应的状态量。检测这N个状态量是否为高电平，即可得知航天器A是否与其余N个航天器处于供电关系状态。如图1所示，航天器1与航天器2为从属关系，航天器1可以向航天器2单向供电。当航天器1向航天器2供电时，触点A与B接通，状态输出Y(1)＝V1×R1/(R2+R1)；当航天器1未向航天器2供电时，触点A与触点C接通，状态输出Y(2)＝0。状态输出Y的集合为{Y(1)，Y(2)}，通过检测Y的输出值，即可得知航天器1与航天器2是否处于供电关系。

但在多航天器均有独立母线电压，且可以互相供电的情况下，若仍采用图1的检测电路，则状态输出Y的值始终为max(V1,V2)×R1/(R2+R1)，或min(V1,V2)×R1/(R2+R1)。特别地当航天器1与航天器2各自独立母线电压相等时，状态输出值max(V1,V2)×R1/(R2+R1)＝min(V1,V2)×R1/(R2+R1)，输出值始终为单一值，根本无法检测这二者处于何种互联状态。因此，有必要针对有独立母线电压的多航天器，通过专门的检测电路，实现该多航天器间是否处于供电关系状态的检测功能。

发明内容

本发明要求解决的问题是克服上述现有技术存在的不足，采用的技术方案如下：

一种多航天器串联状态检测电路，当航天器1与航天器2触点未相连时，电阻R1、R2并联后与电阻R3串联，当航天器1与航天器2触点相连时，电阻R1断开，电阻R2与电阻R3串联，电阻R3接地。

一种多航天器串联状态检测电路实现方法，通过检测电阻R3处的状态输出电压P，判断航天器1和航天器2的串联状态。

进一步地，当只有航天器1有母线电压V1、航天器2无母线电压即V2＝0时，航天器2触点A与航天器1触点B未相连，则状态输出电压P为P₀，P₀＝0V，表征航天器1和航天器2未串联；若触点A与触点B相连，电阻R1断开，航天器2接受航天器1供电，则状态输出电压P为P₁，P₁＝V1×R3/(R2+R3)，表征航天器1和航天器2实现串联。

进一步地，当航天器1有母线电压V1、航天器2有母线电压V2时，触点A与触点B未相连，则状态输出电压P为P₂，P₂＝V2×(R1+R2)×R3/(R1×R2+R1×R3+R2×R3)，表征航天器1和航天2未串联；若触点A与触点B相连，触点A电压为V1与V2中的较大值，则状态输出电压P为P₃，P₃＝max(V1，V2)×R3/(R2+R3)，表征航天器1和航天器2实现串联。

进一步地，当只有航天器2有母线电压V2时，触点A与B未相连，则状态输出电压P为P₄，P₄＝V2×(R1+R2)×R3/(R1×R2+R1×R3+R2×R3)，表征航天器1与航天2未串联；若触点A与触点B相连，航天器1与航天器2的电压均为V2，则状态输出电压P为P₅，P₅＝V2×R3/(R2+R3)，表征航天器1和航天器2实现串联。

进一步地，包括以下步骤：

步骤1，确定航天器1母线电压V1和航天器2母线电压V2的大小；

步骤2，选择电阻R1、R2、R3的阻值，使{P₀、P₂}与{P₁、P₅}无公共元素，且min(P₁、P₅)-P₀与P₂-max(P₁、P₅)大于1V，使状态输出电压P在不同状态切换过程中死区电压大于0.5V，保证状态输出电压P的正确性。

本发明通过多只不同阻值电路分压即可实现多器串联状态检测，器件种类少，电路拓扑简单易懂，工程实现容易，对多航天器串联使用有重要的工程应用价值。

附图说明

图1是常规多航天器串联状态检测电路实现原理图；

图2是本发明提供的多航天器串联状态检测电路实现原理图；

图3是本发明实现多航天器串联状态检测电路的一个实例。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

图2是本发明提供的多航天器串联状态检测电路实现原理图，当只有航天器1有母线电压V1、航天器2无电压V2＝0时，触点A与触点B未相连，该检测电路状态输出P₀为0V，表征两器间未串联；若触点A与触点B相连，电阻R1断开，航天器2接受航天器1供电，航天器2电压为V2＝V1，状态输出P₁＝V1×R3/(R2+R3)，表征两器实现串联。当航天器1与航天器2均有母线电压V1及V2时，触点A与触点B未相连，该检测电路状态输出P₂＝V2×(R1+R2)×R3/(R1×R2+R1×R3+R2×R3)，表征航天器1与航天2未串联；若触点A与触点B相连，触点A电压为V1与V2中的较大值，状态输出P₃＝max(V1，V2)×R3/(R2+R3)，表征航天器1与航天器2串联。当只有航天器2有母线电压V2时，触点A与B未连接，状态输出P₄＝V2×(R1+R2)×R3/(R1×R2+R1×R3+R2×R3)，表征航天器1与航天2未串联；若触点A与触点B相连，航天器1与航天器2均有母线电压V2，状态输出P₅＝V2×R3/(R2+R3)，表征两器实现串联。

综上，P₄＝P₂；P₃＝P₁或P₅，且P₀<(P₁、P₅)<P₂。因此经过合理选择电阻R1、R2、R3的阻值，使{P₀、P₂}与{P₁、P₅}无公共元素，即可实现，只通过检测状态输出P的电压来表征两器间是否串联的功能。

所述多航天器串联状态检测电路实现方法，通过以下步骤即可实现：

步骤1，确定航天器1与航天器2的电压V1、V2的大小；

步骤2，选择合适的电阻R1、R2、R3的阻值，使{P₀、P₂}与{P₁、P₅}无公共元素，且min(P1、P5)-P0与P2-max(P1、P5)应尽量的大，使状态检测P在不同状态切换过程中有大的死区，保证状态检测P的正确性。

所述V1、V2一般在多航天器相差很小，甚至相等。

图3为本发明具体实施例，从图3可知，航天器1的母线电压为30V，航天器2的母线电压为29V，电阻R1取值为100kΩ，R2取值为39kΩ，R3取值为5kΩ(可通过两只10kΩ并联得到)。

当航天器1有电压30V，航天器2无电压时，若触点A与触点B未连接，状态检测输出P₀＝0V；若触点A与B相连，状态检查输出P₁＝3.295V。

当航天器1有电压30V，航天器2有电压29V时，若触点A与触点B未连接，状态检测输出P₂＝4.386V；若触点A与B相连，航天器2电压由29V变为30V，状态检查输出P₃＝3.409V。

当航天器1无电压，航天器2有电压29V时，若触点A与触点B未连接，状态检测输出P₄＝4.386V；若触点A与B相连，航天器2电压保持29V不变，状态检查输出P₅＝3.295V。

综上，考虑到状态输出P有一定电压波动，因此当状态输出P电压为(0～0.5)V或(4～4.5)V时，表征航天器1与航天器2未串联；当状态输出P电压为(3～3.8)V时，表征航天器1与航天器2已串联。

需要说明的是，上文只是对本发明进行示意性说明和阐述，本领域的技术人员应当明白，对本发明的任意修改和替换都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种多航天器串联状态检测电路，其特征在于，当航天器1与航天器2触点未相连时，电阻R1、R2并联后与电阻R3串联，当航天器1与航天器2触点相连时，电阻R1断开，电阻R2与电阻R3串联，电阻R3接地；通过检测电阻R3处的状态输出电压P，判断航天器1和航天器2的串联状态；

当只有航天器1有母线电压V1、航天器2无母线电压即V2＝0时，航天器2触点A与航天器1触点B未相连，则状态输出电压P为P₀，P₀＝0V，表征航天器1和航天器2未串联；若触点A与触点B相连，电阻R1断开，航天器2接受航天器1供电，则状态输出电压P为P₁，

P₁＝V1×R3/(R2+R3)，表征航天器1和航天器2实现串联；

当航天器1有母线电压V1、航天器2有母线电压V2时，触点A与触点B未相连，则状态输出电压P为P₂，

P₂＝V2×(R1+R2)×R3/(R1×R2+R1×R3+R2×R3)，

表征航天器1和航天2未串联；若触点A与触点B相连，触点A电压为V1与V2中的较大值，则状态输出电压P为P₃，P₃＝max(V1，V2)×R3/(R2+R3)，表征航天器1和航天器2实现串联；

当只有航天器2有母线电压V2时，触点A与B未相连，则状态输出电压P为P₄，P₄＝V2×(R1+R2)×R3/(R1×R2+R1×R3+R2×R3)，表征航天器1与航天器2未串联；若触点A与触点B相连，航天器1与航天器2的电压均为V2，则状态输出电压P为P₅，P₅＝V2×R3/(R2+R3)，表征航天器1和航天器2实现串联；

选择电阻R1、R2、R3的阻值，使{P₀、P₂}与{P₁、P₅}无公共元素。

2.使用如权利要求1所述的多航天器串联状态检测电路的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，确定航天器1母线电压V1和航天器2母线电压V2的大小；

步骤2，选择电阻R1、R2、R3的阻值，使{P₀、P₂}与{P₁、P₅}无公共元素，且min(P₁、P₅)-P₀与P₂-max(P₁、P₅)大于1V，使状态输出电压P在不同状态切换过程中死区电压大于0.5V，保证状态输出电压P的正确性。

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