換成霍爾電推進(jìn)器陰極加熱器需要的恒流源，點(diǎn)火電源模 塊將一次功率母線(xiàn)轉(zhuǎn)換成霍爾電推進(jìn)器陰極點(diǎn)火極需要的高壓脈沖恒流源。
[0026] 陽(yáng)極電源的輸出經(jīng)過(guò)濾波電路后，輸出正連接到霍爾電推進(jìn)器中的陽(yáng)極，輸出負(fù) 連接到霍爾電推進(jìn)器中的磁鐵極正端。陽(yáng)極電源I和陽(yáng)極電源II屬于冗余設(shè)計(jì)。
[0027] 陰極加熱電源的輸出正通過(guò)電子開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)閮陕份敵稣宏帢OA+和陰極B+，陰極 A+連接到霍爾電推進(jìn)器中冗余設(shè)計(jì)的陰極加熱器A，陰極B+連接到霍爾電推進(jìn)器中冗余設(shè) 計(jì)的陰極加熱器B。
[0028] 點(diǎn)火電源的輸出正通過(guò)電子開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)閮陕份敵稣狐c(diǎn)火A+和點(diǎn)火B(yǎng)+，點(diǎn)火A+ 連接到霍爾電推進(jìn)器中冗余設(shè)計(jì)的點(diǎn)火極A，點(diǎn)火B(yǎng)+連接到霍爾電推進(jìn)器中冗余設(shè)計(jì)的點(diǎn) 火極B。
[0029] 陰極加熱電源的輸出負(fù)、點(diǎn)火電源的輸出負(fù)，W及霍爾電推進(jìn)器中磁鐵極的負(fù)端 和陰極加熱器的負(fù)端短接相連作為公共負(fù)端。
[0030] 控制單元分別對(duì)陽(yáng)極電源I、陽(yáng)極電源II、陰極加熱電源、點(diǎn)火電源進(jìn)行使能控 審IJ?？刂茊卧獙?duì)陰極加熱電源輸出控制開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火電源輸出控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。
[0031] 控制單元接收陽(yáng)極電源輸出電壓和電流、陰極加熱電源輸出電壓和電流、點(diǎn)火電 源輸出電壓和電流的采樣數(shù)據(jù)，并對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。
[0032] 控制單元通過(guò)一定時(shí)序?qū)╇娍刂葡到y(tǒng)內(nèi)各模塊進(jìn)行控制，控制時(shí)序如附圖2所 示?？刂茊卧想姾笈c上位機(jī)通信，從上位機(jī)獲得配置參數(shù)，配置參數(shù)包括陰極加熱單元 A/B選擇、點(diǎn)火極A/B選擇、點(diǎn)火等待時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間等等。配置完成后控制單元依次打開(kāi) 母線(xiàn)和各電源模塊，隨后監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)狀況，若點(diǎn)火失敗，報(bào)告并逐次關(guān)閉供電系統(tǒng)各電源模 塊。點(diǎn)火成功，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)間直至任務(wù)結(jié)束。
[0033] 采取本發(fā)明所述供電架構(gòu)的霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)隨某試驗(yàn)衛(wèi)星已發(fā)射入軌，并開(kāi)展在 軌飛行試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)首次在軌點(diǎn)火和穩(wěn)定運(yùn)行；并完成系統(tǒng)在軌性能標(biāo) 定，同時(shí)已經(jīng)完成了百余次在軌點(diǎn)火試驗(yàn)。在軌性能標(biāo)定結(jié)果如表1所示，試驗(yàn)結(jié)果證明采 用本發(fā)明所述供電架構(gòu)的霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)的性能指標(biāo)合格。
[0034] 表1設(shè)計(jì)指標(biāo)表
[0035]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種空間飛行器霍爾電推進(jìn)器供電控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制單元，以及依次 連接的霍爾電源處理單元和包括濾波電路的濾波模塊； 霍爾電源處理單元包括陽(yáng)極電源、陰極加熱電源和點(diǎn)火電源； 陽(yáng)極電源的輸出經(jīng)過(guò)濾波電路后，輸出正連接到霍爾電推進(jìn)器中的陽(yáng)極，輸出負(fù)連接 到霍爾電推進(jìn)器中的磁鐵極正端； 陰極加熱電源的輸出正通過(guò)電子開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)閮陕逢帢O輸出正；兩路輸出正分別對(duì)應(yīng)連 接到霍爾電推進(jìn)器中冗余設(shè)計(jì)的兩個(gè)陰極加熱器上； 點(diǎn)火電源的輸出正通過(guò)電子開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)閮陕伏c(diǎn)火輸出正；兩路點(diǎn)火輸出正分別對(duì)應(yīng)連 接到霍爾電推進(jìn)器中冗余設(shè)計(jì)的兩個(gè)陰極的點(diǎn)火極上； 陰極加熱電源的輸出負(fù)和點(diǎn)火電源的輸出負(fù)，以及霍爾電推進(jìn)器中磁鐵極的負(fù)端和陰 極加熱器的負(fù)端短接相連作為公共負(fù)端； 控制單元用于分別對(duì)陽(yáng)極電源、陰極加熱電源和點(diǎn)火電源進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和使能控制。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間飛行器霍爾電推進(jìn)器供電控制系統(tǒng)，其特征在于， 霍爾電源處理單元的輸入端連接一次側(cè)功率母線(xiàn)的輸出。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空間飛行器霍爾電推進(jìn)器供電控制系統(tǒng)，其特征在于， 陽(yáng)極電源模塊、陰極加熱電源模塊和點(diǎn)火電源模塊用于將一次功率母線(xiàn)的電壓轉(zhuǎn)分別換成 霍爾電推進(jìn)器陽(yáng)極需要的高壓恒壓源、陰極加熱器需要的恒流源和點(diǎn)火極需要的高壓脈沖 恒流源。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間飛行器霍爾電推進(jìn)器供電控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述的陽(yáng)極電源包括分別進(jìn)行采樣且并聯(lián)設(shè)置的陽(yáng)極電源I和陽(yáng)極電源II。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間飛行器霍爾電推進(jìn)器供電控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述的控制單元還用于對(duì)設(shè)置在陰極加熱電源和點(diǎn)火電源輸出的電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。6. -種空間飛行器霍爾電推進(jìn)器供電控制方法，其特征在于，包括如步驟， 步驟一，控制單元上電與上位機(jī)建立通信，并對(duì)空間飛行器霍爾電推進(jìn)器供電控制系 統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)配置； 步驟二，接通一次側(cè)功率供電母線(xiàn)，依次控制陰極加熱電源打開(kāi)、點(diǎn)火電源打開(kāi)和陽(yáng)極 電源打開(kāi)；通過(guò)采樣并檢測(cè)點(diǎn)火狀態(tài)，如果成功則執(zhí)行步驟三，如果失敗則執(zhí)行步驟四； 步驟三，關(guān)斷陰極加熱電源和點(diǎn)火電源，檢測(cè)霍爾電源處理單元是否滿(mǎn)足工作時(shí)長(zhǎng)，直 至滿(mǎn)足工作時(shí)長(zhǎng)后依次關(guān)斷陽(yáng)極電源和供電母線(xiàn)，直至滿(mǎn)足冷卻時(shí)間后檢測(cè)是否達(dá)到點(diǎn)火 循環(huán)次數(shù)，如果不滿(mǎn)足則執(zhí)行步驟二，如果滿(mǎn)足則結(jié)束點(diǎn)火操作； 步驟四，關(guān)斷陰極加熱電源和點(diǎn)火電源后，依次關(guān)斷陰極加熱電源和點(diǎn)火電源的另一 路輸出，陽(yáng)極電源和供電母線(xiàn)，結(jié)束點(diǎn)火操作。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種能夠集中供電，集中進(jìn)行控制與管理的空間飛行器霍爾電推進(jìn)器供電控制系統(tǒng)。本發(fā)明的霍爾電推進(jìn)器功率處理架構(gòu)包括陽(yáng)極電源模塊、陰極電源模塊和點(diǎn)火電源模塊；每個(gè)電源模塊均有使能電路，通過(guò)控制單元統(tǒng)一的作用于各電源模塊中的使能信號(hào)控制各個(gè)電源模塊的工作和關(guān)斷；外部使能信號(hào)作用于各電源模塊的使能控制端，在控制單元統(tǒng)一的時(shí)序控制下發(fā)出使能信號(hào)控制各電源模塊按照時(shí)序工作和關(guān)斷，霍爾電推進(jìn)器即可成功、持續(xù)、穩(wěn)定點(diǎn)火。從而能夠在設(shè)定的時(shí)序下完成電推進(jìn)子系統(tǒng)的運(yùn)行控制，以控制指令進(jìn)行冗余切換，完成遙測(cè)參數(shù)的采集、隔離變換并提供給遙測(cè)/遙控接口，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能；有效的提高系統(tǒng)供電控制和供電效率。
【IPC分類(lèi)】B64G1/40
【公開(kāi)號(hào)】CN105292521
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510672289
【發(fā)明人】成渭民, 康小錄, 張建渝, 喬彩霞, 王波, 張萍, 張新平
【申請(qǐng)人】中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第九研究院第七七一研究所
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月16日