[发明专利]一种应用于锂离子蓄电池组的管理方法

说明书

本发明的应用于锂离子蓄电池组的管理方法通过设置蓄电池组电压采样电路和蓄电池单体电压采样电路内各元件参数，使正常工作状态下整组充电电压反馈略小于单体充电电压反馈；在正常工作状态下，单体充电电压反馈主导充电控制；当单体充电电压反馈出现过高故障时，航天器控制系统向蓄电池单体反馈开关发送断开指令，蓄电池单体反馈开关断开，整组充电电压反馈主导充电控制；当有特殊需求时，航天器控制系统向蓄电池单体反馈开关发送导通指令，使蓄电池单体反馈开关切回初始状态；当单体充电电压反馈出现过低故障时，整组充电电压反馈高于单体充电电压反馈，整组充电电压反馈主导充电控制。

技术领域

本发明涉及航天电源控制技术领域，具体涉及一种应用于锂离子蓄电池组的管理方法。

背景技术

在航天领域，锂离子蓄电池已成为替代镉镍、氢镍蓄电池的第三代卫星用储能电源。用锂离子蓄电池作为储能电源，可将储能电源在航天电源分系统中所占的质量由30％～40％降低至10％～15％，大大降低发射成本，增加有效载荷。

正确合理地使用锂离子蓄电池组，可以有效延长锂离子蓄电池的使用寿命，防止安全事故的发生。锂离子电池与镉镍、氢镍蓄电池相比，有一个最大的不同点：锂离子蓄电池严禁过充电，深度过充会导致电池内部有机电解液分解成气体，蓄电池发热，蓄电池壳体变形，甚至壳体爆裂。通常采用电子线路来保证锂离子蓄电池的充电终压始终限定在规定的范围内，以避免充电电压过大对锂离子蓄电池造成不可恢复的损害。因此必须设计专门的管理电路来控制锂离子蓄电池的充电过程。目前卫星用锂离子蓄电池的管理控制多采用卫星电源系统下位机程序实现，其充电控制过程复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于锂离子蓄电池组的管理方法，简单、易于工程实现。

为了达到上述的目的，本发明提供一种应用于锂离子蓄电池组的管理方法，包括以下步骤：通过设置蓄电池组电压采样电路和蓄电池单体电压采样电路内各元件参数，使正常工作状态下整组充电电压反馈略小于单体充电电压反馈；在正常工作状态下，二级管D2反偏截止，二级管D1正向导通，单体充电电压反馈主导充电控制；当单体充电电压反馈出现过高故障时，航天器控制系统向蓄电池单体反馈开关发送断开指令，蓄电池单体反馈开关断开，使二极管D1反偏截止，二极管D2正向导通，整组充电电压反馈主导充电控制；当有特殊需求时，航天器控制系统向蓄电池单体反馈开关发送导通指令，使蓄电池单体反馈开关切回初始状态；当单体充电电压反馈出现过低故障时，整组充电电压反馈高于单体充电电压反馈，二级管D1反偏截止，二级管D2正向导通，整组充电电压反馈主导充电控制。

进一步地，单体充电电压反馈主导充电控制过程为：当单体充电电压反馈小于基准电压时，充电电路的脉宽调制电路全脉宽输出，充电电路对各个蓄电池单体进行限流充电；当单体充电电压反馈大于基准电压时，充电电路的脉宽调制电路输出一定占空比的方波，充电电路对各个蓄电池单体进行恒压充电。

进一步地，整组充电电压反馈主导充电控制过程：当整组充电电压反馈小于基准电压时，充电电路的脉宽调制电路全脉宽输出，充电电路对各个蓄电池单体进行限流充电；当整组充电电压反馈大于基准电压时，充电电路的脉宽调制电路输出一定占空比的方波，充电电路对各个蓄电池单体进行恒压充电。

本发明具有如下技术效果：

1)本发明的应用于锂离子蓄电池组的管理方法，同时具有锂离子蓄电池单体限压保护及锂离子蓄电池整组限压保护的功能，提高了锂离子蓄电池组充电控制的可靠性；

2)本发明的应用于锂离子蓄电池组的管理方法，通过电路参数配置使正常工作状态下单体充电电压反馈主导充电控制，即优先执行锂离子蓄电池单体保护；

3)本发明的应用于锂离子蓄电池组的管理方法，能够实现单体充电电压反馈切除及恢复的功能，避免了蓄电池单体采样电路失效所引起的充电异常情况，进一步提高了充电控制的可靠性；