CN114545993A - 基于温度闭环控制的航天产品热试验系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于温度闭环控制的航天产品热试验系统及方法。系统包括：内部加热组件，外表面加热器，内部温度传感器，外表面温度传感器，控制系统和功率输出装置。外表面加热器和内部加热组件分别与功率输出装置电连接；继电器串联在功率输出装置与内部加热组件之间；内部温度传感器用于实时检测并反馈内部的温度信号至控制系统中；外表面温度传感器用于实时检测并反馈外表面的温度信号至控制系统中；控制系统与功率输出装置电连接，用于比较实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，输出功率增大/减小信号至功率输出装置；用于比较实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，输出继电器切断/导通信号至功率输出装置中。

Description

基于温度闭环控制的航天产品热试验系统及方法

技术领域

本申请涉及航天产品地面验证试验技术领域，尤其涉及一种基于温度闭环控制的航天产品热试验系统及方法。

背景技术

在航天产品的地面验证试验中，需要通过热试验来模拟产品在飞行过程中气动热、设备发热和电池发热等作用下的综合热环境，以验证设备在该环境下能否正常工作。

航天产品由于内表面空间小，现有的加热设备在对航天产品模拟热环境时，往往采用简单的加热，没有综合考虑航天产品的受热环境，无法很好地模拟热环境。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于温度闭环控制的航天产品热试验系统及方法。

基于上述目的，本申请提供了一种基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，包括：内部加热组件，外表面加热器，内部温度传感器，外表面温度传感器，控制系统，功率输出装置和继电器；

所述外表面加热器与功率输出装置电连接；所述内部加热组件与功率输出装置电连接；所述继电器串联在所述功率输出装置与所述内部加热组件之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置与所述内部加热组件的连接；所述内部温度传感器，用于实时检测并反馈内部的温度信号至所述控制系统中；所述外表面温度传感器，用于实时检测并反馈外表面的温度信号至所述控制系统中；

所述控制系统与所述功率输出装置电连接，用于比较所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，响应于第一比较结果为大于，输出功率增大信号至所述功率输出装置或响应于第一比较结果为小于，输出功率增大信号至所述功率输出装置；用于比较所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，响应于第二比较结果为大于，输出继电器切断信号至所述功率输出装置中或响应于第二比较结果为小于，输出继电器导通信号至所述功率输出装置中。

在一些实施例中，所述内部加热组件包括：用于加热电池的电池加热器，和用于加热内表面的内表面加热器；

所述内部温度传感器包括：用于实时检测并反馈电池的温度信号至所述控制系统中的电池温度传感器，和用于实时检测并反馈内表面的温度信号至所述控制系统中的内表面温度传感器。

在一些实施例中，所述外表面温度传感器设置在所述外表面加热器靠近所述航天产品的表面；所述电池加热器设置在所述电池的内表面，所述电池温度传感器设置在所述电池的外表面；所述内表面温度传感器设置在所述内表面加热器的内表面。

在一些实施例中，所述外表面加热器为红外灯阵，所述外表面温度传感器设置在所述红外灯阵靠近所述航天产品的表面；所述电池加热器包括多个加热片，所述多个加热片与电池的多个内表面一一对应设置；所述内表面加热器包括与所述航天产品内表面的形状相适配的基体，和在所述基体的内部沿所述基体轴向均匀设置的多个发热棒；所述内表面加热器设置在所述发热棒靠近所述基体的表面。

在一些实施例中，所述继电器包括第一继电器和第二继电器；

所述第一继电器串联在所述功率输出装置与所述电池加热器之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置与所述电池加热器的连接；

所述第二继电器串联在所述功率输出装置与所述内表面加热器之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置与所述内表面加热器的连接。

在一些实施例中，所述控制系统包括上位机和控制机柜；所述内部的温度信号包括电池的温度信号和内表面的温度信号；所述第二比较结果包括电池比较结果和内表面比较结果；所述继电器导通信号包括第一继电器导通信号和第二继电器导通信号；所述继电器切断信号包括第一继电器切断信号和第二继电器切断信号。

本申请实施例还提供一种基于温度闭环控制的航天产品热试验方法，包括：

内部温度传感器实时检测并反馈内部的温度信号至控制系统中；外表面温度传感器实时检测并反馈外表面的温度信号至控制系统中；

控制系统接收并比较所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，响应于第一比较结果为大于，输出功率增大信号至所述功率输出装置或响应于第一比较结果为小于，输出功率增大信号至所述功率输出装置；控制系统接收并根据所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，响应于第二比较结果为大于，输出继电器切断信号至所述功率输出装置中或响应于第二比较结果为小于，输出继电器导通信号至所述功率输出装置中；

功率输出装置接收并根据所述功率增大信号增大输出功率至外表面加热器中或根据功率减小信号减小输出功率至外表面加热器中；功率输出装置接收并根据所述继电器导通信号导通继电器与内部加热组件的连接；功率输出装置接收并根据所述继电器切断信号切断继电器与内部加热组件的连接。

在一些实施例中，所述控制系统包括上位机和控制机柜；所述内部的温度信号包括电池的温度信号和内表面的温度信号；所述内部温度阈值包括电池温度阈值和内表面温度阈值；所述第二比较结果包括电池比较结果和内表面比较结果；所述继电器包括第一继电器和第二继电器；所述第一继电器串联在所述功率输出装置与所述电池加热器之间；所述第二继电器串联在所述功率输出装置与所述内表面加热器之间；所述继电器导通信号包括第一继电器导通信号和第二继电器导通信号；所述继电器切断信号包括第一继电器切断信号和第二继电器切断信号。

在一些实施例中，所述控制系统接收并比较所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，响应于第一比较结果为大于，输出功率增大信号至所述功率输出装置或响应于第一比较结果为小于，输出功率增大信号至所述功率输出装置具体包括：

所述上位机接收所述实时检测的外表面的温度信号；

所述上位机根据所述实时检测的外表面的温度信号，比较外表面的温度与外表面温度阈值的大小关系，得到第一比较结果并发送至所述控制机柜中；

所述控制机柜接收所述第一比较结果，响应于所述第一比较结果为大于，输出减小输出功率的控制信号至所述功率输出装置中；响应于所述第一比较结果为小于，输出增大输出功率的控制信号至所述功率输出装置中。

在一些实施例中，所述控制系统接收并根据所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，响应于第二比较结果为大于，输出继电器切断信号至所述功率输出装置中或响应于第二比较结果为小于，输出继电器导通信号至所述功率输出装置中具体包括：

所述上位机接收所述实时检测的电池的温度信号和内表面的温度信号；

所述上位机根据所述实时检测的电池的温度信号，比较电池的温度与电池温度阈值的大小关系，得到电池比较结果并发送至控制机柜中；根据所述实时检测的内表面的温度信号，比较内表面的温度与内表面温度阈值的大小关系，得到内表面比较结果并发送至控制机柜中；

所述控制机柜接收所述电池比较结果，响应于所述电池比较结果为大于，输出切断信号至所述第一继电器中或响应于所述电池比较结果为小于，输出导通信号至所述第一继电器中；所述控制机柜接收所述内表面比较结果，响应于所述内表面比较结果为大于，输出切断信号至所述第二继电器中；响应于所述内表面比较结果为小于，输出导通信号至所述第二继电器中。

从上面所述可以看出，本申请提供的基于温度闭环控制的航天产品热试验系统及方法，通过设置内部加热组件与功率输出装置电连接，加热所述航天产品的内部；继电器串联在所述功率输出装置与所述内部加热组件之间，在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置与所述内部加热组件的连接；所述外表面加热器与功率输出装置电连接，用于加热所述航天产品的外表面；内部温度传感器，实时检测并反馈内部的温度信号至所述控制系统中；外表面温度传感器，实时检测并反馈外表面的温度信号至所述控制系统中；所述控制系统与所述功率输出装置电连接，根据所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，输出功率增大信号/功率减小信号至所述功率输出装置；根据所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，输出继电器导通信号/切断信号至所述功率输出装置中。能够对航天产品的内部和外表面分别加热，并分别检测实时温度信号，根据实时检测的外表面的温度信号，增大或减小外表面加热器的输出功率，调节对外表面的加热；配合根据实时检测的内部的温度信号，导通或断开输出功率装置与内部加热组件的电连接，调节对内部的加热，能够综合考虑航天产品的受热环境，进而良好地模拟热环境。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的航天产品升温的辐射源示意图；

图2为本申请实施例的加热器的结构示意图；

图3为本申请实施例的示基于温度闭环控制的航天产品热试验系统的结构示意图意图；

图4为本申请实施例的基于温度闭环控制的航天产品热试验方法的流程示意图；

图5为本申请实施例的继电器控制策略示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

一些对航天产品的加热方式例如：1)红外灯阵加热器；2)加热毯等柔性加热器；3)石英/云母板等定制刚性加热器等。在航天产品模拟热环境时，内部并不适合布置红外灯阵的加热器；而使用加热毯或石英/云母板等进行接触式加热时，需要对边缘附近一部分区域做封装处理，无法布置加热丝，导致存在加热盲区，且加热盲区在航天产品内部占比较大，会造成对内部的加热不均匀。

基于此，本申请实施例提供了一种基于温度闭环控制的航天产品热试验系统及方法，能够在一定程度上解决现有的加热设备无法很好地模拟热环境的问题。

本申请实施例提供一种基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，包括：内部加热组件，外表面加热器，内部温度传感器，外表面温度传感器，控制系统，功率输出装置和继电器；

外表面加热器，与功率输出装置电连接，用于加热所述航天产品的外表面；所述内部加热组件与功率输出装置电连接，用于加热所述航天产品的内部；所述继电器串联在所述功率输出装置与所述内部加热组件之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置与所述内部加热组件的连接；

内部温度传感器，用于实时检测并反馈内部的温度信号至所述控制系统中；外表面温度传感器，用于实时检测并反馈外表面的温度信号至所述控制系统中；

所述控制系统与所述功率输出装置电连接，用于根据所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，输出功率增大信号/功率减小信号至所述功率输出装置；根据所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，输出继电器导通信号/切断信号至所述功率输出装置中。

本申请实施例提供的基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，通过设置内部加热组件与功率输出装置电连接，加热所述航天产品的内部；继电器串联在所述功率输出装置与所述内部加热组件之间，在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置与所述内部加热组件的连接；所述外表面加热器与功率输出装置电连接，用于加热所述航天产品的外表面；内部温度传感器，实时检测并反馈内部的温度信号至所述控制系统中；外表面温度传感器，实时检测并反馈外表面的温度信号至所述控制系统中；所述控制系统与所述功率输出装置电连接，根据所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，输出功率增大信号/功率减小信号至所述功率输出装置；根据所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，输出继电器导通信号/切断信号至所述功率输出装置中。能够对航天产品的内部和外表面分别加热，并分别检测实时温度信号，根据实时检测的外表面的温度信号，增大或减小外表面加热器的输出功率，调节对外表面的加热；配合根据实时检测的内部的温度信号，导通或断开输出功率装置与内部加热组件的电连接，调节对内部的加热，能够综合考虑航天产品的受热环境，进而良好地模拟热环境。

在一些实施例中，见图2，外表面加热器110设置在所述航天产品的外表面，以更好地模拟高速飞行过程中，航天产品升温的第一辐射源。如图1，该第一辐射源可以理解为，舱体外表面的舱体外表面与大气摩擦产生气动热800，该气动热800在经过防热层之后，仍会导致舱体的内壁具有较高温度。见图3，所述外表面温度传感器210设置在所述外表面加热器110靠近所述航天产品的表面，以更加真实准确地检测航天产品外表面的温度。

在一些实施例中，如图3所示，所述外表面加热器110为红外灯阵。所述外表面温度传感器210设置在所述红外灯阵靠近所述航天产品的表面。所述红外灯阵的尺寸与所述航天产品的外表面的尺寸相适配。

应当说明的是，功率输出装置500用于提供红外灯阵工作的功率，也即提供红外灯阵加热的工作电压。

在一些实施例中，所述内部加热组件包括：电池加热器120和内表面加热器130。其中，电池加热器120用于加热电池，内表面加热器130用于加热内表面。对应地，所述内部温度传感器包括：电池温度传感器220和内表面温度传感器230。电池温度传感器220，用于实时检测并反馈电池的温度信号至所述控制系统中。内表面温度传感器230，用于实时检测并反馈内表面的温度信号至所述控制系统中。也即，所述内部加热组件包括：用于加热电池的电池加热器120，和用于加热内表面的内表面加热器130；所述内部温度传感器包括：用于实时检测并反馈电池的温度信号至所述控制系统中的电池温度传感器220，和用于实时检测并反馈内表面的温度信号至所述控制系统中的内表面温度传感器230。该种设置能够更好地模拟航天产品内部的发热。

在一些实施例中，所述电池加热器120设置在所述电池的内表面，也即设置在电池的内部，以更好地模拟高速飞行过程中，航天产品升温的第二辐射源。该第二辐射源可以理解为，如图1所示，舱体内部的电池900在航天产品飞行过程中持续工作产生的热。所述电池温度传感器设置在所述电池的外表面，以更加真实准确地检测电池900的温度。

在一些实施例中，如图2所示，所述电池加热器120可以包括多个加热片，所述多个加热片与电池的多个内表面一一对应设置，以更好地对电池进行加热，更加真实地模拟电池的产热。

在一些实施例中，当航天产品内部的电池设置为两个或两个以上时，电池加热器120也设置为两个或两个以上，分别与两个或两个以上的电池一一对应设置。对应地，见图3，电池温度传感器220也设置为两个或两个以上，分别与两个或两个以上的电池一一对应设置。

在一些实施例中，所述内表面加热器130设置在所述航天产品的舱体内表面，如图2所示，仪器设备700不设置在内表面外，以更好地模拟高速飞行过程中，航天产品升温的第三辐射源。该第三辐射源可以理解为，如图1，舱体内表面受尾喷管产生的高温气体600的冲刷产生的快速升温。所述内表面温度传感器230设置在所述内表面加热器130的内表面，以更加真实准确地检测内表面的温度。

在一些实施例中，如图2所示，所述内表面加热器130包括与所述航天产品内表面的形状相适配的基体，和在所述基体的内部沿所述基体轴向均匀设置的多个发热棒。对应地，所述内表面加热器130设置在所述发热棒靠近所述基体的表面。以更加均匀地对舱体内部加热，更加真实地模拟舱体内部的热环境。

在一些实施例中，见图3，所述继电器可以包括第一继电器410和第二继电器420。其中，所述第一继电器410串联在所述功率输出装置500与所述电池加热器120之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置500与所述电池加热器120的连接。所述第二继电器420串联在所述功率输出装置500与所述内表面加热器130之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置500与所述内表面加热器130的连接。

在一些实施例中，如图3所示，所述控制系统包括上位机310和控制机柜320。所述上位机310用于接收所述实时检测的内部的温度信号和所述外表面的温度信号；根据所述实时检测的外表面的温度信号，比较外表面的温度与外表面温度阈值的大小关系，得到第一比较结果；根据所述实时检测的内部的温度信号，比较内部的温度与内部温度阈值的大小关系，得到第二比较结果。控制机柜320，用于接收所述第一比较结果和所述第二比较结果；响应于所述第一比较结果为大于，输出减小输出功率的控制信号至所述功率输出装置500中；响应于第一比较结果为小于，输出增大输出功率的控制信号至所述功率输出装置500中。响应于所述第二比较结果为大于，输出切断信号至所述继电器中；响应于所述第二比较结果为小于，输出导通信号至所述继电器中。

在一些实施例中，所述内部的温度信号包括电池的温度信号和内表面的温度信号；所述第二比较结果包括电池比较结果和内表面比较结果；所述继电器导通信号/切断信号包括第一继电器导通信号/切断信号，和第二继电器导通信号/切断信号。也即，所述继电器导通信号包括第一继电器导通信号和第二继电器导通信号；所述继电器切断信号包括第一继电器切断信号和第二继电器切断信号。

对应地，所述上位机310用于接收所述实时检测的内部的温度信号和所述外表面的温度信号；根据所述实时检测的内部的温度信号，比较内部的温度与内部温度阈值的大小关系，得到第二比较结果具体包括：

所述上位机310用于接收所述实时检测的电池的温度信号和内表面的温度信号；根据所述实时检测的电池的温度信号，比较电池的温度与电池温度阈值的大小关系，得到电池比较结果；根据所述实时检测的内表面的温度信号，比较内表面的温度与内表面温度阈值的大小关系，得到内表面比较结果。

对应地，所述控制机柜320用于接收所述第一比较结果和所述第二比较结果；响应于所述第二比较结果为大于，输出切断信号至所述继电器中；响应于所述第二比较结果为小于，输出导通信号至所述继电器中具体包括：

所述控制机柜320接收所述电池比较结果；响应于所述电池比较结果为大于，输出切断信号至所述第一继电器410中或响应于所述电池比较结果为小于，输出导通信号至所述第一继电器410中。

所述控制机柜320用于接收所述内表面比较结果；响应于内表面比较结果为大于，输出切断信号至所述第二继电器420中或响应于所述内表面比较结果为小于，输出导通信号至所述第二继电器420中。

本申请实施例提供的基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，通过与航天产品的外表面的尺寸相适配的红外灯阵，与电池的多个内表面一一对应设置的多个加热片，与所述航天产品内表面的形状相适配的基体和沿所述基体轴向均匀设置的多个发热棒，能够使得航天产品同时受到三个发热体的辐射作用，精确地模拟航天产品复杂的受热环境；设置在所述红外灯阵靠近所述航天产品的表面的外表面温度传感器210，设置在所述电池的外表面的电池温度传感器220，设置在所述内表面加热器130的内表面温度传感器230，能够对该三种发热体进行准确地发热监测，配合上位机310根据各个发热体温度的监测结果与对应的温度阈值进行比较，根据比较结果，调整红外灯阵的输出功率，并切断或导通，加热片、发热棒等与功率输出装置500的连接，能够对舱体外表面、内表面和电池同时加热，并对各发热体的实际温度进行温度闭环反馈控制，实现对航天产品的受热环境的良好模拟，并对温度进行闭环控制加热。

基于同一发明构思，与上述任意实施例系统相对应的，本申请还提供了一种基于温度闭环控制的航天产品热试验方法。

参考图4，所述基于温度闭环控制的航天产品热试验方法，包括：

S1010,内部温度传感器实时检测并反馈内部的温度信号至控制系统中；外表面温度传感器210实时检测并反馈外表面的温度信号至控制系统中；

S1020,控制系统接收并根据所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，输出功率增大信号/功率减小信号至所述功率输出装置500；控制系统接收并根据所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，输出继电器导通信号/切断信号至所述功率输出装置500中；

S1030,功率输出装置500接收并根据所述功率增大信号/功率减小信号增大/减小输出功率至外表面加热器110中；功率输出装置500接收并根据所述继电器导通信号/切断信号导通/切断继电器与内部加热组件的连接。

在一些实施例中，在步骤S1010中，所述内部加热组件包括：用于加热电池的电池加热器120，和用于加热内表面的内表面加热器130。所述内部温度传感器包括：用于实时检测并反馈电池的温度信号至所述控制系统中的电池温度传感器220，和用于实时检测并反馈内表面的温度信号至所述控制系统中的内表面温度传感器230。所述内部的温度信号包括：电池的温度信号和内表面的温度信号。

在一些实施例中，所述电池加热器120设置在所述电池的内表面，所述电池温度传感器220设置在所述电池的外表面。所述内表面加热器130设置在所述航天产品的内表面，所述内表面温度传感器230设置在所述内表面加热器130的内表面。对应地，所述电池的温度信号为电池外表面的温度信号，内表面温度信号为内表面加热器130的内表面的温度信号。通过检测电池外表面的温度信号和内表面加热器130的内表面的温度信号，能够更加准确地检测航天产品的内部的温度。

在一些实施例中，所述外表面温度传感器210设置在所述外表面加热器110靠近所述航天产品的表面。对应地，所述外表面的温度信号为外表面加热器110靠近所述航天产品的表面的温度信号。通过检测外表面加热器110靠近所述航天产品的表面的温度信号，能够更加准确地检测航天产品的外表面的温度。

在一些实施例中，所述外表面加热器110为红外灯阵，所述外表面温度传感器210设置在所述红外灯阵靠近所述航天产品的表面。所述电池加热器120包括多个加热片，所述多个加热片与电池的多个内表面一一对应设置。所述内表面加热器130包括与所述航天产品内表面的形状相适配的基体，和在所述基体的内部沿所述基体轴向均匀设置的多个发热棒。所述内表面加热器130设置在所述发热棒靠近所述基体的表面。

在一些实施例中，所述控制系统包括上位机310和控制机柜320。上位机310与控制机柜320电连接。

在一些实施例中，在步骤S1020中，可以理解为，控制系统接收并比较所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，响应于第一比较结果为大于，输出功率增大信号至所述功率输出装置500或响应于第一比较结果为小于，输出功率增大信号至所述功率输出装置500；控制系统接收并根据所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，采用如图5的继电器控制策略，响应于第二比较结果为大于，输出继电器切断信号至所述功率输出装置500中或响应于第二比较结果为小于，输出继电器导通信号至所述功率输出装置500中。

在一些实施例中，所述根据所述内部的温度信号与内部温度阈值的关系，输出导通信号/切断信号至所述继电器中具体包括：

根据所述电池的温度信号与电池温度阈值的关系，输出导通信号/切断信号至所述第一继电器410中；以及

根据所述内表面的温度信号与内表面温度阈值的关系，输出导通信号/切断信号至所述第二继电器420中。

在一些实施例中，所述根据所述电池的温度信号与电池温度阈值的关系，输出导通信号/切断信号至所述第一继电器410中具体包括：

响应于电池的温度小于所述电池温度阈值，输出导通信号至所述第一继电器410中；

响应于电池的温度大于所述电池温度阈值，输出切断信号至所述第一继电器410中。

在一些实施例中，所述根据所述内表面的温度信号与内表面温度阈值的关系，输出导通信号/切断信号至所述第一继电器410中具体包括：

响应于内表面的温度小于所述内表面温度阈值，输出导通信号至所述第一继电器410中；

响应于内表面的温度大于所述内表面温度阈值，输出切断信号至所述第一继电器410中。

具体地，所述上位机310接收所述反馈的温度信号，并与对应温度阈值进行比较，得到温度信号与对应温度阈值的关系；并将比较结果传输至所述控制机柜320中。控制机柜320根据比较结果，输出对应的功率调节信号至所述功率输出装置500中。

在一些实施例中，所述上位机310用于接收所述实时检测的内部的温度信号和所述外表面的温度信号；根据所述实时检测的外表面的温度信号，比较外表面的温度与外表面温度阈值的大小关系，得到第一比较结果；根据所述实时检测的内部的温度信号，比较内部的温度与内部温度阈值的大小关系，得到第二比较结果。控制机柜320，用于接收所述第一比较结果和所述第二比较结果；响应于所述第一比较结果为大于，输出减小输出功率的控制信号至所述功率输出装置500中或响应于第一比较结果为小于，输出增大输出功率的控制信号至所述功率输出装置500中；响应于所述第二比较结果为大于，输出切断信号至所述继电器中或响应于所述第二比较结果为小于，输出导通信号至所述继电器中。

应该说明的是，所述外表面温度阈值根据待测航天产品外表面的实际运行温度设定。所述电池温度阈值和内表面温度阈值根据待测航天产品的实际运行温度设定，电池温度阈值可以设置为240～250℃，目标温度设定为245℃。类似地，内表面温度阈值可以设置为240～250℃，目标温度设定为245℃。

在一些实施例中，所述继电器包括第一继电器410和第二继电器420；

所述第一继电器410串联在所述功率输出装置500与所述电池加热器120之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置500与所述电池加热器120的连接；

所述第二继电器420串联在所述功率输出装置500与所述内表面加热器130之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置500与所述内表面加热器130的连接。

在一些实施例中，所述第二比较结果包括电池比较结果和内表面比较结果；所述继电器导通信号/切断信号包括第一继电器410导通信号/切断信号，和第二继电器420导通信号/切断信号。也即，所述继电器导通信号包括第一继电器410导通信号和第二继电器420导通信号；所述继电器切断信号包括第一继电器410切断信号和第二继电器420切断信号。

在一些实施例中，所述控制系统接收并根据所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，输出功率增大信号/功率减小信号至所述功率输出装置500具体包括：

所述上位机310接收所述实时检测的外表面的温度信号；

所述上位机310根据所述实时检测的外表面的温度信号，比较外表面的温度与外表面温度阈值的大小关系，得到第一比较结果并发送至所述控制机柜320中；

所述控制机柜320接收所述第一比较结果，响应于所述第一比较结果为大于，输出减小输出功率的控制信号至所述功率输出装置500中；响应于所述第一比较结果为小于，输出增大输出功率的控制信号至所述功率输出装置500中。

在一些实施例中，所述控制系统接收并根据所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，输出继电器导通信号/切断信号至所述功率输出装置500中具体包括：

所述上位机310接收所述实时检测的电池的温度信号和内表面的温度信号；

所述上位机310根据所述实时检测的电池的温度信号，比较电池的温度与电池温度阈值的大小关系，得到电池比较结果并发送至控制机柜320中；根据所述实时检测的内表面的温度信号，比较内表面的温度与内表面温度阈值的大小关系，得到内表面比较结果并发送至控制机柜320中；

所述控制机柜320接收所述电池比较结果，响应于所述电池比较结果为大于，输出切断信号至所述第一继电器410中或响应于所述电池比较结果为小于，输出导通信号至所述第一继电器410中；所述控制机柜320接收所述内表面比较结果，响应于所述内表面比较结果为大于，输出切断信号至所述第二继电器420中；响应于所述内表面比较结果为小于，输出导通信号至所述第二继电器420中。

在一些实施例中，步骤S1030中，可以理解为，功率输出装置500接收并根据所述功率增大信号增大输出功率至外表面加热器110中或根据功率减小信号减小输出功率至外表面加热器110中；功率输出装置500接收并根据所述继电器导通信号导通继电器与内部加热组件的连接；功率输出装置500接收并根据所述继电器切断信号切断继电器与内部加热组件的连接。

具体地，所述功率输出装置500接收并根据所述第一继电器410导通信号导通第一继电器410与电池加热器120的连接或接收并根据所述第一继电器410切断信号切断第一继电器410与电池加热器120的连接。

具体地，所述功率输出装置500接收并根据所述第二继电器420导通信号导通第二继电器420与内表面加热器130的连接或接收并根据所述第二继电器420切断信号切断第二继电器420与内表面加热器130的连接。

需要说明的是，本申请实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的方法通过前述任一实施例中相应的装置实现，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，其特征在于，包括：内部加热组件，外表面加热器，内部温度传感器，外表面温度传感器，控制系统，功率输出装置和继电器；

所述外表面加热器与功率输出装置电连接；所述内部加热组件与功率输出装置电连接；所述继电器串联在所述功率输出装置与所述内部加热组件之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置与所述内部加热组件的连接；所述内部温度传感器，用于实时检测并反馈内部的温度信号至所述控制系统中；所述外表面温度传感器，用于实时检测并反馈外表面的温度信号至所述控制系统中；

所述控制系统与所述功率输出装置电连接，用于比较所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，响应于第一比较结果为大于，输出功率增大信号至所述功率输出装置或响应于第一比较结果为小于，输出功率增大信号至所述功率输出装置；用于比较所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，响应于第二比较结果为大于，输出继电器切断信号至所述功率输出装置中或响应于第二比较结果为小于，输出继电器导通信号至所述功率输出装置中。

2.根据权利要求1所述的基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，其特征在于，所述内部加热组件包括：用于加热电池的电池加热器，和用于加热内表面的内表面加热器；

所述内部温度传感器包括：用于实时检测并反馈电池的温度信号至所述控制系统中的电池温度传感器，和用于实时检测并反馈内表面的温度信号至所述控制系统中的内表面温度传感器。

3.根据权利要求2所述的基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，其特征在于，所述外表面温度传感器设置在所述外表面加热器靠近所述航天产品的表面；所述电池加热器设置在所述电池的内表面，所述电池温度传感器设置在所述电池的外表面；所述内表面温度传感器设置在所述内表面加热器的内表面。

4.根据权利要求3所述的基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，其特征在于，所述外表面加热器为红外灯阵，所述外表面温度传感器设置在所述红外灯阵靠近所述航天产品的表面；所述电池加热器包括多个加热片，所述多个加热片与电池的多个内表面一一对应设置；所述内表面加热器包括与所述航天产品内表面的形状相适配的基体，和在所述基体的内部沿所述基体轴向均匀设置的多个发热棒；所述内表面加热器设置在所述发热棒靠近所述基体的表面。

5.根据权利要求2所述的基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，其特征在于，所述继电器包括第一继电器和第二继电器；

所述第一继电器串联在所述功率输出装置与所述电池加热器之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置与所述电池加热器的连接；

所述第二继电器串联在所述功率输出装置与所述内表面加热器之间，用于在控制系统的控制下切断或导通功率输出装置与所述内表面加热器的连接。

6.根据权利要求5所述的基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，其特征在于，所述控制系统包括上位机和控制机柜；所述内部的温度信号包括电池的温度信号和内表面的温度信号；所述第二比较结果包括电池比较结果和内表面比较结果；所述继电器导通信号包括第一继电器导通信号和第二继电器导通信号；所述继电器切断信号包括第一继电器切断信号和第二继电器切断信号。

7.一种基于温度闭环控制的航天产品热试验方法，其特征在于，应用权利要求1～6任一项所述的基于温度闭环控制的航天产品热试验系统，所述方法包括：

内部温度传感器实时检测并反馈内部的温度信号至控制系统中；外表面温度传感器实时检测并反馈外表面的温度信号至控制系统中；

控制系统接收并比较所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，响应于第一比较结果为大于，输出功率增大信号至所述功率输出装置或响应于第一比较结果为小于，输出功率增大信号至所述功率输出装置；控制系统接收并根据所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，响应于第二比较结果为大于，输出继电器切断信号至所述功率输出装置中或响应于第二比较结果为小于，输出继电器导通信号至所述功率输出装置中；

功率输出装置接收并根据所述功率增大信号增大输出功率至外表面加热器中或根据功率减小信号减小输出功率至外表面加热器中；功率输出装置接收并根据所述继电器导通信号导通继电器与内部加热组件的连接；功率输出装置接收并根据所述继电器切断信号切断继电器与内部加热组件的连接。

8.根据权利要求7所述的基于温度闭环控制的航天产品热试验方法，其特征在于，所述控制系统包括上位机和控制机柜；所述内部的温度信号包括电池的温度信号和内表面的温度信号；所述内部温度阈值包括电池温度阈值和内表面温度阈值；所述第二比较结果包括电池比较结果和内表面比较结果；所述继电器包括第一继电器和第二继电器；所述第一继电器串联在所述功率输出装置与所述电池加热器之间；所述第二继电器串联在所述功率输出装置与所述内表面加热器之间；所述继电器导通信号包括第一继电器导通信号和第二继电器导通信号；所述继电器切断信号包括第一继电器切断信号和第二继电器切断信号。

9.根据权利要求8所述的基于温度闭环控制的航天产品热试验方法，其特征在于，所述控制系统接收并比较所述实时检测的外表面的温度信号与外表面温度阈值的关系，响应于第一比较结果为大于，输出功率增大信号至所述功率输出装置或响应于第一比较结果为小于，输出功率增大信号至所述功率输出装置具体包括：

所述上位机接收所述实时检测的外表面的温度信号；

所述上位机根据所述实时检测的外表面的温度信号，比较外表面的温度与外表面温度阈值的大小关系，得到第一比较结果并发送至所述控制机柜中；

所述控制机柜接收所述第一比较结果，响应于所述第一比较结果为大于，输出减小输出功率的控制信号至所述功率输出装置中；响应于所述第一比较结果为小于，输出增大输出功率的控制信号至所述功率输出装置中。

10.根据权利要求8所述的基于温度闭环控制的航天产品热试验方法，其特征在于，所述控制系统接收并根据所述实时检测的内部的温度信号与内部温度阈值的关系，响应于第二比较结果为大于，输出继电器切断信号至所述功率输出装置中或响应于第二比较结果为小于，输出继电器导通信号至所述功率输出装置中具体包括：

所述上位机接收所述实时检测的电池的温度信号和内表面的温度信号；

所述上位机根据所述实时检测的电池的温度信号，比较电池的温度与电池温度阈值的大小关系，得到电池比较结果并发送至控制机柜中；根据所述实时检测的内表面的温度信号，比较内表面的温度与内表面温度阈值的大小关系，得到内表面比较结果并发送至控制机柜中；

所述控制机柜接收所述电池比较结果，响应于所述电池比较结果为大于，输出切断信号至所述第一继电器中或响应于所述电池比较结果为小于，输出导通信号至所述第一继电器中；所述控制机柜接收所述内表面比较结果，响应于所述内表面比较结果为大于，输出切断信号至所述第二继电器中；响应于所述内表面比较结果为小于，输出导通信号至所述第二继电器中。

Images