CN110943515B - 一种航天器蓄电池在轨防断电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种航天器蓄电池在轨防断电系统，包括蓄电池组和电源控制器，所述电源控制器包括串联在所述蓄电池组的蓄电池母线的放电开关继电器K，所述放电开关继电器K的两端并联有器表防断电保护通路。本发明还提供了一种航天器蓄电池在轨防断电方法。本发明的有益效果是：可以实现整个转内电过程航天器的不间断安全供电，保证航天器能源系统的安全性。

Description

一种航天器蓄电池在轨防断电方法
技术领域
本发明涉及航天器，尤其涉及一种航天器蓄电池在轨防断电系统与方法。
背景技术
目前的航天器供配电链路设计中，蓄电池组通过放电开关接入母线，从而为整个航天器负载供电。航天器在轨飞行转内电期间，尤其是深空探测类航天器，主动段太阳翼尚未展开前，以及地外天地软着陆动力下降和着陆冲击过程，太阳翼为收拢状态，一旦蓄电池组放电开关异常断开，整个航天器将存在断电后无法再次加电的风险，使得整个飞行任务失败。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种航天器蓄电池在轨防断电系统与方法。
本发明提供了一种航天器蓄电池在轨防断电系统，包括蓄电池组和电源控制器，所述电源控制器包括串联在所述蓄电池组的蓄电池母线的放电开关继电器K， 所述放电开关继电器K的两端并联有器表防断电保护通路。
作为本发明的进一步改进，所述器表防断电保护通路包括器表和插接在所述器表上的短路插头，所述器表与所述放电开关继电器K相并联。
作为本发明的进一步改进，所述航天器蓄电池在轨防断电系统还包括数管分系统，所述数管分系统与所述放电开关继电器K连接，所述数管分系统以设定频率不间断发送蓄电池放电开关接通遥控指令。
本发明还提供了一种航天器蓄电池在轨防断电方法，基于上述的航天器蓄电池在轨防断电系统进行以下步骤：
S1、在航天器发射前将短路插头插接在器表上；
S2、航天器进入在轨关键转内电飞行阶段；
S3、通过数管分系统持续发送蓄电池放电开关接通遥控指令；
S4、判断放电开关继电器K是否异常断开，如果否，则返回步骤S3，如果是，则进入下一步骤；
S5、蓄电池组完全通过器表防断电保护通路进行放电；
S6、蓄电池放电开关接通遥控指令立即将放电开关继电器K再次接通。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，航天器发射前在加电状态下完成短路插头的插接操作。
作为本发明的进一步改进，航天器在轨转入内电状态后，立即启动蓄电池放电开关接通遥控指令持续发送序列，整个内电阶段以1min为时间间隔持续、不断地发送蓄电池放电开关接通遥控指令，直至航天器转内电阶段结束。
本发明的有益效果是：通过上述方案，可以实现整个转内电过程航天器的不间断安全供电，保证航天器能源系统的安全性。
附图说明
图1是本发明一种航天器蓄电池在轨防断电系统的示意图。
图2是本发明一种航天器蓄电池在轨防断电方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种航天器蓄电池在轨防断电系统，包括蓄电池组1和电源控制器2，所述电源控制器2包括串联在所述蓄电池组1的蓄电池母线+的放电开关继电器K， 所述放电开关继电器K的两端并联有器表防断电保护通路，在放电开关继电器K之外又新建了一条蓄电池放电通路。
如图1所示，所述器表防断电保护通路包括器表3和插接在所述器表3上的短路插头4，短路插头4又称器表防断电保护插头，所述器表3通过导线与所述放电开关继电器K相并联。
如图1所示，所述航天器蓄电池在轨防断电系统还包括数管分系统5（简称数管），所述数管分系统5与所述放电开关继电器K连接，所述数管分系统5以设定频率不间断发送蓄电池放电开关接通遥控指令（简称为放电开关接通遥控指令）。从而一旦放电开关继电器K异常断开，立即通过遥控指令将其接通。放电开关继电器K断开的短暂过程，由器表防断电保护通路作为蓄电池应急放电通道，确保整个航天器能源系统的正常供电，而不会造成整器掉电。
相比放电开关通路，器表防断电保护通路接点数较少且导线较长，因此通路阻抗比放电开关通路要大得多。根据阻抗、电流匹配原理，在蓄电池放电的情况下，大部分的母线负载电流将会通过放电开关形成回流，而器表防断电保护通路上仅流过少量电流。
如图2所示，本发明还提供了一种航天器蓄电池在轨防断电方法，基于上述的航天器蓄电池在轨防断电系统进行以下步骤：
S1、在航天器发射前将短路插头4插接在器表3上；
S2、航天器进入在轨关键转内电飞行阶段；
S3、通过数管分系统5持续发送蓄电池放电开关接通遥控指令；
S4、判断放电开关继电器K是否异常断开，如果否，则返回步骤S3，如果是，则进入下一步骤；
S5、蓄电池组1完全通过器表防断电保护通路进行放电；
S6、蓄电池放电开关接通遥控指令立即将放电开关继电器K再次接通。
在步骤S1中，航天器发射前在加电状态下完成短路插头4的插接操作。
航天器在轨转入内电状态后，立即启动蓄电池放电开关接通遥控指令持续发送序列，整个内电阶段以1min为时间间隔持续、不断地发送蓄电池放电开关接通遥控指令，直至航天器转内电阶段结束。
在航天器转内电后的第5min时，发送蓄电池放电开关断开遥控指令，模拟在轨期间放电开关继电器异常断开，实验过程，放电开关继电器异常断开后1min后，立即由遥控指令控制接通。放电开关继电器断开期间，蓄电池通过器表放电通路为整个航天器负载供电，整器未断电。
本发明提供的一种航天器蓄电池在轨防断电系统与方法，通过不间断发送放电开关接通遥控指令和设置器表防断电保护通路相结合的手段，可以实现整个转内电过程航天器的不间断安全供电，提升了航天器能源系统的安全性，为航天器供配电系统提供了一种性能可靠、操作简单的防断电方法。
本发明可用于多舱段复杂航天器在主动段、地外天地软着陆等多种转内电飞行阶段的应用场合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种航天器蓄电池在轨防断电方法，其特征在于：提供一种航天器蓄电池在轨防断电系统，包括蓄电池组和电源控制器，所述电源控制器包括串联在所述蓄电池组的蓄电池母线的放电开关继电器K， 所述放电开关继电器K的两端并联有器表防断电保护通路；
基于所述的航天器蓄电池在轨防断电系统进行以下步骤：
S1、在航天器发射前将短路插头插接在器表上；
S2、航天器进入在轨关键转内电飞行阶段；
S3、通过数管分系统持续发送蓄电池放电开关接通遥控指令；
S4、判断放电开关继电器K是否异常断开，如果否，则返回步骤S3，如果是，则进入下一步骤；
S5、蓄电池组完全通过器表防断电保护通路进行放电；
S6、蓄电池放电开关接通遥控指令立即将放电开关继电器K再次接通。
2.根据权利要求1所述的航天器蓄电池在轨防断电方法，其特征在于：在步骤S1中，航天器发射前在加电状态下完成短路插头的插接操作。
3.根据权利要求1所述的航天器蓄电池在轨防断电方法，其特征在于：航天器在轨转入内电状态后，立即启动蓄电池放电开关接通遥控指令持续发送序列，整个内电阶段以1min为时间间隔持续、不断地发送蓄电池放电开关接通遥控指令，直至航天器转内电阶段结束。
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