[发明专利]带负载特性测量功能的全固态供配电方法及装置

说明书

带负载特性测量功能的全固态供配电方法及装置，在正式配电前探测负载设备的供电端输入阻抗，生成负载特性曲线，用以和正常情况做比对，提前发现负载故障或状态变化，提高正式供配电的可靠性、安全性。具体的，在正式配电前，由控制器控制功率MOSFET开关产生不同宽度的开启脉冲(成型脉冲)，通过积分电容，在负载端形成安全测试电压。同时，控制器采集配电电流，生成负载的伏安特性曲线，该曲线可描述负载的特性阻抗是否发生变化，以及是否发生短路、断路等情况。确认无误后，控制器可正式开启功率MOSFET开关，完成全功率配电。

技术领域

本发明涉及带负载特性测量功能的全固态供配电方法及装置，属于供配电技术领域。

背景技术

目前，广泛应用于飞行器/运载火箭供配电产品的技术主要包括基于电磁继电器或接触器的配电器以及基于固态继电器或MOSFET的固态配电器。其中，全固态供配电技术以其抗冲击振动能力强、可靠性高等特点已逐渐成为发展趋势。然而，以上两种技术均存在以下问题，即配电器在对下游用电设备配电前无法确定负载状态，如短路、断路、负载阻抗发生变化等情况。直接配电将有可能发生火灾、设备烧毁等不良后果。为此，迫切需要一种方法，旨在正式配电前，预先探测用电设备的状态是否发生变化或发生短路、断路等极端情况，确保正式配电安全可靠。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种带负载特性测量功能的全固态供配电方法及装置，在正式配电前探测负载设备的供电端输入阻抗，生成负载特性曲线，用以和正常情况做比对，提前发现负载故障或状态变化，提高正式供配电的可靠性、安全性。具体的，在正式配电前，由控制器控制功率MOSFET开关产生不同宽度的开启脉冲(成型脉冲)，通过积分电容，在负载端形成安全测试电压。同时，控制器采集配电电流，生成负载的伏安特性曲线，该曲线可描述负载的特性阻抗是否发生变化，以及是否发生短路、断路等情况。确认无误后，控制器可正式开启功率MOSFET开关，完成全功率配电。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

带负载特性测量功能的全固态供配电方法，包括如下步骤：

在正式配电前，配电器中的控制器产生脉冲信号使配电器中的MOSFET打开、关闭，MOSFET的输出经过积分电容后作为激励信号加载到负载；

采集激励信号的电压和电流，生成负载特性曲线；

根据负载特性曲线，控制配电器对负载进行供电。

优选的，采用成型脉冲与积分电容配合后产生激励信号。

优选的，积分电容用于对脉冲信号进行平滑滤波。

优选的，脉冲信号的脉宽逐渐升高，以使得激励信号的电压也逐渐提高。

一种全固态供配电方法，采用上述的全固态供配电方法，包括如下步骤：

采用电池或外接电源为配电器供电；

利用上位机对负载特性曲线进行判断，以确认负载状态是否正常。

优选的，当正式配电后，实时采集负载的电压、电流；并将采集值与装订值进行实时比较，当采集值超限时，关闭通道配电输出。

优选的，在导电通道中，利用MOSFET与肖特基二极管并联，将肖特基二极管作为冗余措施，其中MOSFET作为主通道使用，如果MOSFET失效，肖特基二极管开始工作。

优选的，在导电通道中，采用多条上行指令通道互为备份，用于地面设备与配电器之间进行数据和指令交互。

带负载特性测量功能的全固态供配电装置，采用上述的全固态供配电方法。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：