一种基于状态感知的电源接口保护电路的制作方法

1.本发明涉及一种基于状态感知的电源接口保护电路，属于火箭控制系统箭上供配电技术领域。


背景技术：

2.控制系统是火箭的重要组成部分，在发射前对火箭实施检测、射前准备并操纵火箭的发射，起飞后保证火箭稳定飞行，完成各级的发动机点火和级间分离。
3.为满足运载器在i-ii级分离之后的一子级落点控制要求，需要在不做任何设计和产品更改的前提下，提出一种基于状态感知的电源接口保护电路设计方法，通过状态感知对子级系统设备进行电源管理，达到子系统与主系统共生适配的目标，从而完成子系统后续飞行控制任务。


技术实现要素：

4.本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于状态感知的电源接口保护电路，在主系统和子级系统供电母线上设计开关电路，通过状态感知对开关电路进行控制，从而实现设备供电管理。
5.本发明的技术解决方案是：
6.一种基于状态感知的电源接口保护电路，包括：状态感知控制模块和开关控制电路；
7.状态感知控制模块敏感运载器i-ii级的分离状态，进而通过开关控制电路实现运载器i级中的设备的电源管理；运载器i-ii级分离之前，i级中的设备通过运载器主系统进行供电，运载器i-ii级分离之后，i级中的设备通过控制子系统进行供电。
8.进一步的，电源接口保护电路设置在运载器的i级尾段的控制子系统中。
9.进一步的，主系统的供电母线+b通过线缆b101连接i级中的设备并为其供电，控制子系统供电母线+b3通过线缆b103连接i级中的设备并为其供电。
10.进一步的，所述开关控制电路包括继电器k1、k3和开关k2；
11.继电器k1设置在线缆b103上，继电器k1开关a点与+b母线连接，b点与i级中的设备连接；a点是指继电器k1常开触点的一端，b点是指继电器k1常开触点的另一端；
12.继电器k3和开关k2设置在线缆b103上，继电器k3开关a1点通过k2开关与+b3母线连接，b1点与i级中的设备连接；a1点是指继电器k3常开触点的一端，b1点是指继电器k3常开触点的另一端；
13.k2开关是+b3母线配电控制开关。
14.进一步的，所述开关控制电路还包括二极管v1、v2；
15.二极管v1、v2并联在继电器k1上，二极管v1、v2正端均连接继电器k1的a点、负端接b点。
16.进一步的，所述开关控制电路还包括二极管v3、v4；
17.二极管v3、v4并联在继电器k3上，二极管v3、v4正端均连接继电器k3的a1点、负端接b1点。
18.进一步的，继电器k1的b点与继电器k3的b1点为等电位点。
19.进一步的，当主系统在位时，继电器k1一直处于导通状态，i级中的设备通过主系统+b母线供电。
20.进一步的，当运载器i-ii级分离时，状态感知控制模块敏感运载器i-ii级的分离状态，控制开关控制电路动作实现预配电：继电器k1断开，同时接通配电开关k2、接通继电器k3；继电器切换期间i级中的设备通过继电器k1并联的二极管v1、v2导通性能继续给i级中的设备供电，以防止开关切换期间的供电线路不连续。
21.进一步的，当运载器i-ii级完全分离后，即主系统和控制子系统完全分离后，再次让控制子系统进行配电管理，控制配电开关k2，确保+b3母线配电操作完成。
22.本发明与现有技术相比的有益效果是：
23.(1)本发明基于状态感知的电源接口保护电路设计的设计思想是利用子系统时序控制模块，通过两组控制开关，将主系统供电线路和子系统供电线路分时控制，序贯给设备1供电，从而完成后续飞行控制任务。
24.(2)本发明通过本发明设计的电源接口保护电路，分时复用，具有自适应切换功能；
25.(3)通过本发明设计的电源接口保护电路，子系统加装与否，不影响主系统给设备供电；
26.(4)通过本发明设计的电源接口保护电路，主系统分离后，子系统可以接管供电功能。
附图说明
27.图1为主系统与子系统共生适配示意图；
28.图2为基于状态感知的电源接口保护电路设计示意图；
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
30.为满足运载器在i-ii级分离之后的一子级落点控制要求，在不改变现有控制系统电气架构和飞行程序的前提下，通过在一级尾段增配小型控制系统，达到在分离后接管一级控制资源进而来实现落点控制的目标。
31.在不做任何设计和产品更改的前提下，该控制系统与主系统共生适配，通过状态感知对子级系统设备进行电源管理，从而完成后续飞行控制任务。
32.主系统与子系统共生适配示意图如图1所示。
33.基于状态感知的电源接口保护电路，包括：状态感知控制模块和开关控制电路；
34.状态感知控制模块敏感运载器i-ii级的分离状态，进而通过开关控制电路实现运载器i级中的设备的电源管理；运载器i-ii级分离之前，i级中的设备通过运载器主系统进行供电，运载器i-ii级分离之后，i级中的设备通过控制子系统进行供电。
35.电源接口保护电路设置在运载器的i级尾段的控制子系统中。
36.b101电缆为主系统电缆组成，b103电缆为子系统电缆组成，b101电缆与b103电缆均可与设备1(i级中的设备)对接，给设备1提供供电通路。+b为主系统供电母线，+b3为子系统供电母线。
37.基于状态感知的电源接口保护电路设计如图2所示。
38.如图2所示，开关控制电路包括继电器k1、k3和开关k2；
39.继电器k1设置在线缆b103上，继电器k1开关a点与+b母线连接，b点与i级中的设备连接；a点是指继电器k1常开触点的一端，b点是指继电器k1常开触点的另一端；
40.继电器k3和开关k2设置在线缆b103上，继电器k3开关a1点通过k2开关与+b3母线连接，b1点与i级中的设备连接；a1点是指继电器k3常开触点的一端，b1点是指继电器k3常开触点的另一端；
41.k2开关是+b3母线配电控制开关。
42.进一步的，开关控制电路还包括二极管v1、v2；二极管v1、v2并联在继电器k1上，二极管v1、v2正端均连接继电器k1的a点、负端接b点。
43.开关控制电路还包括二极管v3、v4；二极管v3、v4并联在继电器k3上，二极管v3、v4正端均连接继电器k3的a1点、负端接b1点。二极管v3、v4的作用是防止主系统+b母线电压对子系统设备的电源反灌，影响子系统供电设备。
44.继电器k1的b点与继电器k3的b1点为等电位点。
45.工作原理：
46.当主系统在位时，k1开关一直闭合，设备1通过主系统+b母线供电；
47.当运载器i-ii级分离时，状态感知控制模块敏感运载器i-ii级的分离状态，控制开关控制电路动作实现预配电：继电器k1断开，同时接通配电开关k2、接通继电器k3；继电器切换期间i级中的设备通过继电器k1并联的二极管v1、v2导通性能继续给i级中的设备供电，以防止开关切换期间的供电线路不连续问题。
48.当主系统和子系统完全分离后，再次让子系统进行配电管理，控制配电开关k2，确保+b3母线配电操作完成。
49.本发明的优势体现在：
50.第一、通过本发明设计的电源接口保护电路，提供了一种在不改变现有控制系统电气架构的前提下，通过在一级增配小型子系统，达到在分离后接管子级控制资源，实现序贯管理供电的功能。
51.第二、通过本发明设计的电源接口保护电路，通过敏感飞行状态对电源开关进行控制，从而实现供电管理。
52.第三、通过本发明设计的电源接口保护电路，可以避免开关切换期间设备供电不连续问题。
53.本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。