一种火星车自主休眠与唤醒系统的制作方法

技术特征：
1.一种火星车自主休眠与唤醒系统，其特征在于，包括：太阳电池(1)、供电继电器(2)、mppt电路(3)、唤醒继电器(4)、温度继电器(5)、唤醒继电器线包(6)、唤醒电阻(7)、火星车负载(8)和pcu电源(9)；太阳电池(1)与供电继电器(2)的公共端连接；pcu电源(9)、唤醒继电器线包(6)与唤醒电阻(7)并联设置，构成唤醒电路；其中，pcu电源(9)串联唤醒继电器(4)后接入供电继电器(2)的b端；唤醒继电器线包(6)的一端串联温度继电器(5)后接地，另一端接入供电继电器(2)的b端；唤醒电阻(7)的一端接地，另一端接入供电继电器(2)的b端；火星车负载(8)与mppt电路(3)串联后接入供电继电器(2)的a端，构成正常供电电路。2.根据权利要求1所述的火星车自主休眠与唤醒系统，其特征在于，温度继电器(5)导热粘贴在火星车的蓄电池上；唤醒电阻(7)，包括：第一子电阻、第二子电阻和第三子电阻；其中，第一子电阻、第二子电阻和第三子电阻依次串联，且第一子电阻、第二子电阻和第三子电阻分别导热粘贴在火星车的蓄电池、电源控制器和数据管理单元上。3.根据权利要求2所述的火星车自主休眠与唤醒系统，其特征在于，火星车正常工作时，供电继电器(2)置位a端，太阳电池(1)发电通过mppt电路(3)为火星车负载(8)正常供电。4.根据权利要求3所述的火星车自主休眠与唤醒系统，其特征在于，当q＜q
n
时，火星车自主将供电继电器(2)置位b端，太阳电池(1)停止为火星车负载(8)供电，火星车断电休眠、太阳电池(1)进入唤醒电路；其中，q
n
表示火夜耗电量，q表示蓄电池全天的最高储电量。5.根据权利要求4所述的火星车自主休眠与唤醒系统，其特征在于，火星车断电休眠、太阳电池(1)进入唤醒电路后，太阳电池(1)发电电流进入到唤醒电阻(7)中，唤醒电阻(7)产生的热量分别用于为火星车的蓄电池、电源控制器和数据管理单元加热。6.根据权利要求5所述的火星车自主休眠与唤醒系统，其特征在于，随着唤醒电阻(7)产生的热量为火星车的蓄电池、电源控制器和数据管理单元加热，当蓄电池的当前温度≥t1时，温度继电器(5)闭合；当蓄电池的当前温度＜t1 3，温度继电器(5)断开；其中，t1表示蓄电池的最低工作温度。7.根据权利要求6所述的火星车自主休眠与唤醒系统，其特征在于，当温度继电器(5)闭合后，唤醒电阻(7)产生的压差作用在唤醒继电器线包(6)两端，当太阳电池(1)发电功率达到唤醒功率阈值p后，唤醒继电器线包(6)驱动唤醒继电器(4)闭合，pcu电源(9)得电，之后pcu电源(9)发送控制指令，以控制供电继电器(2)置位a端，恢复正常供电：太阳电池(1)发电通过mppt电路(3)为火星车负载(8)供电。8.根据权利要求2所述的火星车自主休眠与唤醒系统，其特征在于，通过如下方式确定第一子电阻、第二子电阻和第三子电阻的阻值比例：确定蓄电池的最低工作温度t1、电源控制器的最低工作温度t2、数据管理单元的最低工作温度t3；根据热平衡模型，计算得到蓄电池、电源控制器和数据管理单元的加热功率比例；其中，计算得到的加热功率比例满足：当蓄电池的温度达到t1后，电源控制器的温度高于t2、且数据管理单元的温度高于t3；
根据计算得到的满足要求的加热功率比例，确定第一子电阻、第二子电阻和第三子电阻的阻值比例。9.根据权利要求7所述的火星车自主休眠与唤醒系统，其特征在于，通过如下方式确定唤醒功率阈值p：对p
b
进行时间积分，得到太阳电池(1)的全天发电量q
s
；其中，p
b
表示在光深为τ
a
时，太阳电池(1)发电通过mppt电路(3)火星车负载(8)正常供电的功率；确定火星车最小工作模式下的全天耗电量q
w
；当q
s
＝q
w
时，确定唤醒功率阈值p为：p＝max(p
a1
,p
a1
,
…
,p
ai
,
…
,p
an
)；其中，max()为求最大值函数，p
ai
表示在光深为τ
a
时，第i时刻太阳电池(1)发电通过唤醒电路为唤醒电阻(7)供电的功率。10.根据权利要求9所述的火星车自主休眠与唤醒系统，其特征在于，唤醒电阻(7)的阻值r为：其中，v表示唤醒继电器(4)闭合电压。

技术总结
本发明公开了一种火星车自主休眠与唤醒系统，包括：太阳电池、供电继电器、MPPT电路、唤醒继电器、温度继电器、唤醒继电器线包、唤醒电阻、火星车负载和PCU电源；太阳电池与供电继电器的公共端连接；PCU电源、唤醒继电器线包与唤醒电阻并联设置，构成唤醒电路；其中，PCU电源串联唤醒继电器后接入供电继电器的B端；唤醒继电器线包的一端串联温度继电器后接地，另一端接入供电继电器的B端；唤醒电阻的一端接地，另一端接入供电继电器的B端；火星车负载与MPPT电路串联后接入供电继电器的A端，构成正常供电电路。本发明实现了火星车的自主休眠与唤醒，以使或形成适应火星天气环境和通信约束。束。束。


技术研发人员：陈百超 党兆龙 石海平 张冰强 贾阳 陈燕 金波 向艳超 张继荣 郑旸
受保护的技术使用者：北京空间飞行器总体设计部
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2021/9/21