线包电阻上存在少量电感，因此在继电器线包两端电压断开瞬间，若不采取相应措施，会导致电感上的电流因无处释放而将电能反灌到线路的其他设备上，或造成“打火”等现象，有损坏与之连接其他设备的风险。因此，为解决该问题，优选地，本发明在该伺服电源的高压热电池单元激活电路中进一步设计了消反峰电路，如图3中所示，第一激活回路22还包括第一消反峰电路，第一消反峰电路包括第一二极管Dl和第一释放电阻Rl ;第一二极管Dl的正极与激活信号发生电路24的输出负极连接，第一二极管Dl的负极串联第一释放电阻Rl后与激活信号发生电路24的输出正极连接。如此设计，使得该伺服电源的高压热电池单元激活电路在完成热电池的激活动作后，线路上的剩余电量通过“二极管+释放电阻”组成的消反峰电路释放掉到释放电阻上，剩余电量不会损坏与该设备连接的任何其他设备。
[0063]优选地，如图3所示，冗余激活回路23还包括第二消反峰电路，第二消反峰电路包括第二二极管D2和第二释放电阻R2 ;第二二极管D2的正极与激活信号发生电路24的输出负极连接，第二二极管D2的负极串联第二释放电阻R2后与激活信号发生电路24的输出负极连接。第二消反峰电路的作用类似于第一消反峰电路，用于在冗余激活回路完成热电池的激活动作后，释放剩余电路中的剩余电量，避免剩余电能反灌到线路的其他设备上。
[0064]图3中所示伺服电源的高压热电池单元激活电路中，第一继电器和第二继电器共用第一消反峰电路，控制待激活的伺服电源中各高压热电池单元的一个激活电桥；第三继电器和第四继电器一组，共用第二消反峰电路，控制待激活的伺服电源中各高压热电池单元的另外一个电桥。两组激活电路物理上完全独立，实现双冗余的使用要求。
[0065]优选地，激活信号发生电路24输出的脉冲电压信号宽度可调，宽度范围优选为10ms ?200ms。
[0066]本发明实施例提供的上述方案中，以继电器组为基础的激活回路的输入端可以兼容双冗余的设计要求，可以接受单路点火激活脉冲信号或双路冗余点火激活脉冲信号，双冗余设计电路相互独立，只要其中一路能够正常工作，就可保证全部热电池单元正常激活，可以极大提高运载火箭的可靠性指标。同时，该激活控制器可以实现在激活动作完成后，热电池组的全部单元热电池的点火器两两之间相互物理隔离，满足高压热电池安全性使用的要求，可以避免采取传统的串联或并联激活方式引起的高压热电池因点火器的物理上有连接，而造成熔穿热电池失效的问题。此方案的能够带来如下有益效果:
[0067]I)可以实现以热电池为基础的伺服动力电源的快速高可靠激活，继电器组的响应时间极高，激活脉冲信号只要100ms，继电器组即可可靠激活伺服动力电源，满足固体运载火箭推力矢量控制的要求；
[0068]2)可以实现高压热电池双冗余的设计使用要求。继电器组的两路激活电路物理上完全独立，功能一致，只要一路可靠工作即可确保伺服动力电源的正常激活，极大提高了激活可靠性，满足运载火箭的可靠性指标要求。
[0069]3)可以有效隔离热电池组中各个单元热电池点火器的物理连接，实现激活后各点火器之间两两物理断开，不存在耦合，避免高压热电池的熔穿现象，满足运载火箭的安全性与可靠性要求。
[0070]4)可扩充性强，理论上该点火激活器可以适应任意单元热电池数量的热电池组的激活使用要求。
[0071]5)体积小、重量轻、成本低。作为独立的设备，其体积、重量、成本相对于热电池组本身都非常低，可以方便的满足固体运载火箭的安装使用要求，同时在一定程度上降低成本。
[0072]6)设备自身可靠性高，安全可靠。该方案采用成熟的继电器即可满足使用要求，同时在设计中采取了消反峰电路设计，可以有效保证在完成激活动作后，线路上的剩余电量通过消反峰电路释放掉，不会损坏与该设备连接的任何其他设备。
[0073]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种伺服电源的高压热电池单元激活电路，包括与待激活的高压热电池单元连接的第一激活回路和冗余激活回路，其特征在于:还包括输出脉冲电压信号的激活信号发生电路； 所述第一激活回路包括第一电磁继电器和第二电磁继电器；待激活的伺服电源中的第η个高压热电池单元的第一激活电桥的正极通过所述第一电磁继电器中的第η个开关与所述激活信号发生电路的输出正极连接，所述待激活的伺服电源中的第η个高压热电池单元的第一激活电桥的负极通过所述第二电磁继电器中的第η个开关与所述激活信号发生电路的输出负极连接；其中，η = 1，2，…，N;所述N为所述待激活的伺服电源中的高压热电池单元的数量；所述第一电磁继电器和第二电磁继电器为常开式继电器，所述激活信号发生电路输出的脉冲电压信号能使所述第一、第二继电器的开关吸合。
2.如权利要求1所述的伺服电源的高压热电池单元激活电路，其特征在于，所述冗余激活回路包括第三电磁继电器和第四电磁继电器；所述待激活的伺服电源中的第η个高压热电池单元的第二激活电桥的正极通过所述第三电磁继电器中的第η个开关与所述激活信号发生电路的输出正极连接，所述待激活的伺服电源中的第η个高压热电池单元的第二激活电桥的负极通过所述第四电磁继电器中的第η个开关与所述激活信号发生电路的输出负极连接；其中，所述第三电磁继电器和第四电磁继电器为常开式继电器。
3.如权利要求2所述的伺服电源的高压热电池单元激活电路，其特征在于，所述第一激活回路还包括第一消反峰电路，所述第一消反峰电路包括第一二极管和第一释放电阻；所述第一二极管的正极与所述激活信号发生电路的输出负极连接，所述第一二极管的负极串联所述第一释放电阻后与所述激活信号发生电路的输出正极连接。
4.如权利要求2所述的伺服电源的高压热电池单元激活电路，其特征在于，所述冗余激活回路还包括第二消反峰电路，所述第二消反峰电路包括第二二极管和第二释放电阻；所述第二二极管的正极与所述激活信号发生电路的输出负极连接，所述第二二极管的负极串联所述第二释放电阻后与所述激活信号发生电路的输出正极连接。
5.如权利要求1至4任一项所述的伺服电源的高压热电池单元激活电路，其特征在于，所述激活信号发生电路输出的脉冲电压信号宽度可调。
【专利摘要】本发明提供一种伺服电源的高压热电池单元激活电路，属于机电领域，用于解决现有的高压热电池单元激活时间长、可靠性低的问题。本发明提供的激活电路包括第一激活回路、冗余激活回路和输出脉冲电压信号的激活信号发生电路；第一激活回路包括为常开式继电器的第一电磁继电器和第二电磁继电器，第一电磁继电器中的三个开关的一端分别通过待激活的伺服电源中的一个高压热电池单元的第一激活电桥与第二电磁继电器中的三个开关的一端连接，第一电磁继电器中的三个开关的另一端同时与激活信号发生电路的输出正极连接，第二电磁继电器中的三个开关的另一端同时与激活信号发生电路的输出负极连接。本发明提供的上述方案对高压热电池单元的激活时间短、可靠性高。
【IPC分类】H01M6-50
【公开号】CN104638279
【申请号】CN201510089987
【发明人】闫丽媛, 郑再平, 郑华义, 史晨虹, 于超
【申请人】北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月27日