[发明专利]一种深空撞击探测高冲击环境下系统辅助供电装置

权利要求书

1.一种深空撞击探测高冲击环境下系统辅助供电装置，其特征在于：所述辅助供电装置由压电系统(4)实现，压电系统(4)安装在撞击器内部，撞击器中数据采集系统的供电由撞击器中的电池(3)和压电系统(4)共同完成，其中电池(3)为主供电方，压电系统(4)为辅助供电方，当撞击器受到高过载冲击时，压电系统(4)利用撞击过程的加速度产生电能，用于为数据采集系统(2)辅助供电；

压电系统(4)包括压电元件(5)、电容器(6)、保险丝(7)和二极管(8)，压电元件(5)的正极与二极管(8)的正极连接，二极管(8)的负极与数据采集系统(2)的电源正输入端连接，压电元件(5)的负极与数据采集系统(2)的电源负输入端连接；电容器(6)的一端与二极管(8)的负极连接，另一端与保险丝(7)的一端连接，保险丝(7)的另一端与压电元件(5)的负极连接；

压电元件(5)利用撞击过程的加速度产生电压，为后部的电容器(6)充电，进而为数据采集系统供电。

2.根据权利要求1所述的一种深空撞击探测高冲击环境下系统辅助供电装置，其特征在于：压电元件(5)由多片压电材料串联形成。

3.根据权利要求2所述的一种深空撞击探测高冲击环境下系统辅助供电装置，其特征在于：压电材料为石英、铁电陶瓷或高分子压电薄膜。

4.根据权利要求3所述的一种深空撞击探测高冲击环境下系统辅助供电装置，其特征在于：压电元件(5)利用撞击过程的加速度产生电压U，电压U按下式计算：

其中，Q为压电元件表面聚集的电荷，C为压电元件等效电容，k为纵向压电系数，A为压电元件的面积，δ为压电元件的厚度，m为压电元件质量，a为撞击过程压电元件受到的加速度，ε₀为真空介电常数。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种深空撞击探测高冲击环境下系统辅助供电装置，其特征在于，系统供电方法如下：

(1)撞击器接触目标前，电池(3)为数据采集系统(2)供电；

(2)撞击器撞上目标瞬间，触发电容器(6)；

(3)撞击器撞击目标过程中，产生的加速度使得压电元件(5)内部产生过载，进而在表面聚集电荷，形成电压，此时压电元件(5)等效为一个电压源，为后部的电容器(6)充电，电容器(6)再为数据采集系统供电。

6.根据权利要求5所述的一种深空撞击探测高冲击环境下系统辅助供电装置，其特征在于：电容器(6)事先带有电量，能够满足数据采集系统工作的电量需求。