[发明专利]供电分离连锁保护及软切换装置和方法

说明书

本发明提供了一种供电分离连锁保护及软切换装置和方法，本发明的飞行器电源分系统组合体供电分离连锁保护及软切换装置和方法，所述的保护装置有飞行器组合体两体之间的分离脱插，连接分离连锁保护判断电路与分离脱插的分离信号线，分离连锁保护电路供电开关，线性稳压器，软启动上电MOSFET，以及飞行器两体各自的放电开关，利用分离连锁保护判断电路和驱动电路实现飞行器组合体意外分离时对母线供电的保护及供电电源的软切换功能。在控制方法中，严格遵守发射前接通一次电源供电开关和分离连锁保护电路供电开关，分离连锁保护后接通二次电源开关。

技术领域

本发明涉及一种供电分离连锁保护及软切换装置和方法。

背景技术

空天往返任务中，考虑到能量平衡、返回段可靠性及任务成本等问题，通常为飞行器独立配备高比能的一次性能源，在返回前通过分离形式将其抛弃，以降低返回段飞行器载重等压力。

因此，任务发射及在轨飞行段将涉及飞行器组合体模式，均由一次性能源为飞行器母线供电。在飞行器返回地球前，为防止组合体意外分离造成飞行器母线掉电导致任务失败的情况，需要具备飞行器供电分离连锁保护功能。另外，为了防止意外分离后蓄电池切换过程中造成的母线冲击，需要在发生意外分离过程中利用相关控制电路使飞行器母线供电进行软切换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种供电分离连锁保护及软切换装置和方法。

本发明提供一种供电分离连锁保护及软切换装置，包括：

组合体，包括飞行器T体和飞行器B体，其中，所述飞行器T体的一次蓄电池组在组合体在轨飞行阶段作为主电源为飞行器母线供电，所述飞行器B体的二次蓄电池组在组合体分离后为飞行器母线提供供电；

飞行器T体包括相连接的一次蓄电池组及放电开关K1，所述放电开关K1接通后，所述飞行器T体中所述第一蓄电池组在组合体飞行时为整个飞行器进行供电；

分离脱插J1，作为飞行器T体与飞行器B体之间电气连接的接插件，在发射时即保持连接以构成两体之间功率传输与信号传递的通道，当探测器分离时，该脱插断开；

分离信号线W1，连接分离连锁保护判断电路U1与分离脱插的导线J1，为分离连锁保护判断电路U1提供分离信号；

所述飞行器B体内包括分离连锁保护电路和二次蓄电池组、分离连锁保护判断电路U1，所述分离连锁保护电路包括供电开关K3和线性稳压器，所述供电开关K3和线性稳压器连接飞行器B体的二次蓄电池组和分离连锁保护判断电路U1，K3闭合后为所述分离连锁保护判断电路U1提供不间断供电；所述分离连锁保护判断电路U1，输入端与分离信号线W1相连，完成对组合体分离状态的判断，并为后端分离连锁保护驱动电路U2提供分离连锁保护使能信号；

分离连锁保护驱动电路U2，与分离连锁保护判断电路U1相连，为后端软启动上电MOS管Q1提供驱动信号；

连接于飞行器B体二次蓄电池组与飞行器母线间的B体二次蓄电池组放电开关K2、软启动上电MOS管Q1及软启动二极管D1。

进一步的，在上述装置中，所述分离连锁保护判断电路U1包括电阻R1、R2和比较器N2，组合体时，比较器N2同向端信号被分离信号线W1拉至低电平，小于比较器N2反向端的Ref参考电压，比较器N2输出低电平。

进一步的，在上述装置中，所述分离信号线W1断开，比较器N2同向端电压为电阻R1和R2对线性稳压器N1输出电压的分压值，高于比较器N2反向端电压，比较器N2输出高电平，使能后端分离连锁保护驱动电路U2。

进一步的，在上述装置中，所述分离连锁保护驱动电路U2包括NPN型三极管Q2、电阻R3、R4、电容C1和稳压管D2，组合体时，Q2为截止状态，软启动开关MOS管Q1的栅极G和源级S间无电位差，Q1也处于截止状态。