一种月球表面温度全天候测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种月球表面温度全天候测量系统及方法，其中，该系统包括：太阳电池阵、温差发电器、功率控制电路和温度采集电路；其中，太阳电池阵用于在月昼期间接收太阳能，并将太阳能转换为电能，提供给功率控制电路；温差发电器用于将同位素核源的热能转换为电能，提供给功率控制电路；功率控制电路用于将太阳电池阵输出的电能经过功率调节输出稳定的电压并提供给温度采集电路；功率控制电路用于将所述温差发电器输出的电能经过升压调节输出稳定的电压并提供给温度采集电路；温度采集电路依靠功率控制电路供电，用于实现多路温度参数的采集与控制，并将采集的结果进行存储。本发明专利技术解决了月球表面温度全天候测量的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种月球表面温度全天候测量系统及方法
本专利技术属于月球表面温度测量
，尤其涉及一种月球表面温度全天候测量系统及方法。
技术介绍
月球表面的温度对于月球表面探测器的研制和生存有重要的影响，因此需要对月球表面的温度进行准确测量。月面探测器在月面工作时，要经历长达十几个地球日的月夜，月夜期间无光照，太阳电池无法输出电能，仅靠携带的蓄电池组不能满足探测器的功率需求，探测器在月夜期间不能工作。月球月昼最高温高达400K，月夜长期无光照和月昼高温对月球表面温度全天候测量系统提出了苛刻的要求。我国现有的月面探测器仅能对月昼表面温度进行测量，不能实现月球表面温度全天候连续测量。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种月球表面温度全天候测量系统及方法，解决了月球表面温度全天候测量的难题。本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种月球表面温度全天候测量系统，包括：太阳电池阵、温差发电器、功率控制电路和温度采集电路；其中，所述太阳电池阵用于在月昼期间接收太阳能，并将太阳能转换为电能，提供给所述功率控制电路；所述温差发电器用于将同位素核源的热能转换为电能，提供给功率控制电路；所述功率控制电路用于将太阳电池阵输出的电能经过功率调节输出稳定的电压并提供给所述温度采集电路；所述功率控制电路用于将所述温差发电器输出的电能经过升压调节输出稳定的电压并提供给所述温度采集电路；所述温度采集电路依靠功率控制电路供电，用于实现多路温度参数的采集与控制，并将采集的结果进行存储。上述月球表面温度全天候测量系统中，还包括：温度传感器；其中，所述温度传感器用于采集月球表面温度，并采集结果传输给所述温度采集电路。上述月球表面温度全天候测量系统中，所述功率控制电路包括功率控制开关K1和太阳阵调节电路；其中，所述功率控制开关K1的一端与所述太阳阵调节电路的第一端相连接，所述功率控制开关K1的另一端与所述太阳电池阵的一端相连接，所述太阳电池阵的另一端与所述太阳阵调节电路的第二端相连接，所述太阳阵调节电路的第三端和第四端分别与所述温度采集电路相连接；所述太阳阵调节电路用于将太阳电池阵输出的电能经过功率调节输出稳定的电压并提供给所述温度采集电路。上述月球表面温度全天候测量系统中，所述功率控制电路还包括功率控制开关K2和升压调节电路；其中，所述升压调节电路的第一端与所述温差发电器的正端相连接，所述升压调节电路的第二端与所述温差发电器的负端相连接，所述功率控制开关K2的一端与所述温差发电器的正端相连接，所述功率控制开关K2的另一端与所述温差发电器的负端相连接，所述升压调节电路的第三端和第四端分别与所述温度采集电路相连接；所述升压调节电路用于将所述温差发电器输出的电能经过升压调节输出稳定的电压并提供给所述温度采集电路。上述月球表面温度全天候测量系统中，所述功率控制电路对太阳电池阵和温差发电器输出的电能进行控制；其中，在月昼期间，功率控制开关K1闭合，功率控制开关K2闭合，太阳电池阵输出的电能送给所述功率控制电路，所述功率控制电路输出稳定的电压，为温度采集电路进行供电；在月夜期间，功率控制开关K1断开，功率控制开关K2断开，温差发电器输出的电能送给功率控制电路，功率控制电路输出稳定的电压，为温度采集电路进行供电；在月昼向月夜转换时，首先断开功率控制开关K2，温差发电器输出的电能送给功率控制电路，功率控制电路输出稳定的电压，温度采集电路通过温差发电器输出的电能供电，再断开功率控制开关K1；在月夜向月昼转换时，首先闭合功率控制开关K1，再闭合功率控制开关K2，太阳电池阵输出的电能送给功率控制电路，功率控制电路输出稳定的电压，为温度采集电路进行供电。上述月球表面温度全天候测量系统中，所述太阳阵调节电路的第三端通过二极管D1与所述温度采集电路相连接。上述月球表面温度全天候测量系统中，所述升压调节电路的第三端通过二极管D2与所述温度采集电路相连接。上述月球表面温度全天候测量系统中，所述太阳阵调节电路的输出电压和所述升压调节电路的输出电压之间的压差不超过0.3V。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种月球表面温度全天候测量方法，所述方法包括如下步骤：在月昼期间，功率控制开关K1闭合，功率控制开关K2闭合，太阳电池阵输出的电能送给功率控制电路，功率控制电路输出稳定的电压，为温度采集电路进行供电；在月夜期间，功率控制开关K1断开，功率控制开关K2断开，温差发电器输出的电能送给功率控制电路，功率控制电路输出稳定的电压，为温度采集电路进行供电；在月昼向月夜转换时，首先断开功率控制开关K2，温差发电器输出的电能送给功率控制电路，功率控制电路输出稳定的电压，温度采集电路通过温差发电器输出的电能供电，再断开功率控制开关K1；在月夜向月昼转换时，首先闭合功率控制开关K1，再闭合功率控制开关K2，太阳电池阵输出的电能送给功率控制电路，功率控制电路输出稳定的电压，为温度采集电路进行供电；温度采集电路依靠功率控制电路供电，用于实现多路温度参数的采集与控制，并将采集的结果进行存储。上述月球表面温度全天候测量系统中，还包括如下步骤：温度传感器将采集的月球表面温度传输给温度采集电路。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：(1)本专利技术与现有技术相比，通过提出一种太阳电池阵和温差发电器联合供电的方式，解决了现有的月面探测器月夜期间不能测量月球表面温度的问题，能够实现月球表面温度全天候连续测量；(2)本专利技术与现有技术相比，在实现月球表面温度全天候测量的同时，还具有电路结构、控制逻辑简单，可靠性高的优点。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1是本专利技术实施例提供的月球表面温度全天候测量系统的结构框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1是本专利技术实施例提供的月球表面温度全天候测量系统的结构框图。如图1所示，该月球表面温度全天候测量系统包括：太阳电池阵1、温差发电器2、功率控制电路3、温度采集电路4和温度传感器5。其中，太阳电池阵1，用于在月昼期间接收太阳能，将太阳能转换为电能，提供给功率控制电路，输出电压为0～7.2V。温差发电器2，用于将同位素核源的热能转换为电能，提供给功率控制电路，输出电压为0～1.5V。功率控制电路3，包括功率控制开关K1、功率控制开关K2、太阳阵调节电路31和升压调节电路32。功率控制开关K1的一端与太阳阵调节电路31的第一端10相连接，功率控制开关K1的另一端与太阳电池阵1的一端相连接，太阳电池阵1的另一端与太阳阵调节电路31的第二端20相连接，太阳阵调节电路31的第三端30和第四端40分别与温度采集电路4相连接；进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种月球表面温度全天候测量系统，其特征在于包括：太阳电池阵(1)、温差发电器(2)、功率控制电路(3)和温度采集电路(4)；其中，所述太阳电池阵(1)用于在月昼期间接收太阳能，并将太阳能转换为电能，提供给所述功率控制电路(3)；所述温差发电器(2)用于在月夜期间将同位素核源的热能转换为电能，提供给功率控制电路；所述功率控制电路(3)用于将太阳电池阵(1)输出的电能经过功率调节输出稳定的电压并提供给所述温度采集电路(4)；所述功率控制电路(3)用于将所述温差发电器(2)输出的电能经过升压调节输出稳定的电压并提供给所述温度采集电路(4)；所述温度采集电路(4)依靠功率控制电路供电，用于实现多路温度参数的采集与控制，并将采集的结果进行存储。

【技术特征摘要】
1.一种月球表面温度全天候测量系统，其特征在于包括：太阳电池阵(1)、温差发电器(2)、功率控制电路(3)和温度采集电路(4)；其中，所述太阳电池阵(1)用于在月昼期间接收太阳能，并将太阳能转换为电能，提供给所述功率控制电路(3)；所述温差发电器(2)用于在月夜期间将同位素核源的热能转换为电能，提供给功率控制电路；所述功率控制电路(3)用于将太阳电池阵(1)输出的电能经过功率调节输出稳定的电压并提供给所述温度采集电路(4)；所述功率控制电路(3)用于将所述温差发电器(2)输出的电能经过升压调节输出稳定的电压并提供给所述温度采集电路(4)；所述温度采集电路(4)依靠功率控制电路供电，用于实现多路温度参数的采集与控制，并将采集的结果进行存储。2.根据权利要求1所述的月球表面温度全天候测量系统，其特征在于还包括：温度传感器(5)；其中，所述温度传感器(5)用于采集月球表面温度，并采集结果传输给所述温度采集电路(4)。3.根据权利要求1所述的月球表面温度全天候测量系统，其特征在于：所述功率控制电路(3)包括功率控制开关K1和太阳阵调节电路(31)；其中，所述功率控制开关K1的一端与所述太阳阵调节电路(31)的第一端相连接，所述功率控制开关K1的另一端与所述太阳电池阵(1)的一端相连接，所述太阳电池阵(1)的另一端与所述太阳阵调节电路(31)的第二端相连接，所述太阳阵调节电路(31)的第三端和第四端分别与所述温度采集电路(4)相连接；所述太阳阵调节电路(31)用于将太阳电池阵(1)输出的电能经过功率调节输出稳定的电压并提供给所述温度采集电路(4)。4.根据权利要求3所述的月球表面温度全天候测量系统，其特征在于：所述功率控制电路(3)还包括功率控制开关K2和升压调节电路(32)；其中，所述升压调节电路(32)的第一端与所述温差发电器(2)的正端相连接，所述升压调节电路(32)的第二端与所述温差发电器(2)的负端相连接，所述功率控制开关K2的一端与所述温差发电器(2)的正端相连接，所述功率控制开关K2的另一端与所述温差发电器(2)的负端相连接，所述升压调节电路(32)的第三端和第四端分别与所述温度采集电路(4)相连接；所述升压调节电路(32)用于将所述温差发电器(2)输出的电能经过升压调节输出稳定的电压并提供给所述温度采集电路(4)。5.根据权利要求4所述的月球表面温度全天候测量系统，其特征在于：所述功率控制电路(3)对太阳电池阵(1)和温差发电器(2)输出的电能进行控制；其中，在月昼期间，功率控制开关K1闭合，功率控制开关K2闭合，太阳电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷英俊，马亮，石海平，张明，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京,11