[发明专利]一种应用于航天电源的储能型超级电容筛选方法

说明书

本发明提供一种应用于航天电源的储能型超级电容筛选方法，包括：航天电源由多个超级电容单体通过串并联连接后封装组成；采用步骤2，对超级电容单体进行筛选；采用步骤3，对封装完成后的航天电源整机进行筛选；从而最终得到满足航天电源使用要求的航天电源。因此，本发明通过制定筛选试验，包括超级电容单体筛选试验和航天电源整机筛选试验，可以有效地从普通的工业级电容器中筛选出满足航天电源要求的储能型电容器，从而将基于超级电容的电源应用于航天器。

技术领域

本发明属于航天电源技术领域，具体涉及一种应用于航天电源的储能型超级电容筛选方法。

背景技术

航天电源系统的工作环境具有以下特殊性：真空，环境温度变化范围极大，宇宙电磁辐射强度远大于地面，在从地面进入太空的过程中过载、振动、冲击等力学可靠性要求高，同时，由于航天发射能力的限制，因此，对航天电源系统的质量需要严格控制。

现有航天电源系统的主要储能器件一般采用锂离子电池，锂离子电池的主要优势在于能量密度高，但存在以下关键问题：1.锂离子电池的充放电有安全性隐患；2.锂离子电池不能瞬间释放较大的电流；3.锂离子电池的放电能力受到环境温度影响严重，在低温下放电能力严重衰减；4.锂离子电池在放电深度较大时会影响其寿命，因此通常使用其设计电源时会严格约束放电深度；5.锂离子电池循环寿命有限，一般在1000次的量级。而相较于锂离子电池，采用储能型超级电容可以克服上述问题。但是，目前无法确定何种性能的储能型超级电容能够安全的作为航天电源使用。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种应用于航天电源的储能型超级电容筛选方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种应用于航天电源的储能型超级电容筛选方法，包括以下步骤：

步骤1，航天电源由多个超级电容单体通过串并联连接后封装组成；采用步骤2，对超级电容单体进行筛选；采用步骤3，对封装完成后的航天电源整机进行筛选；其中，步骤2和步骤3的筛选环境条件为：a)温度：25℃±5℃；b)相对湿度：25％～85％；c)大气压力：86kPa～106kPa；d)无强电磁场干扰；e)测试场所整洁无杂物，满足防静电要求；

步骤2，对于超级电容单体，进行例行试验和型式试验；具体的，对于待筛选的超级电容单体，均进行例行试验，如果存在一项或一项以上例行试验项目不合格，则判定超级电容单体不合格；对于通过例行试验的同一批次多个待筛选的超级电容单体，随机抽样一定数量的超级电容单体，进行型式试验，如果型式试验合格，则判定同一批次的各个超级电容单体的型式试验合格，否则不合格；

其中，所述例行试验包括外观检查试验、外形测量试验、电容测量试验、存储容量测量试验、内阻测量试验、电压保持能力试验和真空漏液试验；所述型式试验包括短路放电试验、高温特性试验、低温特性试验、过放电试验、过充电试验和跌落试验；

步骤3，对于航天电源整机，进行力学试验、热真空试验和低温放电试验；其中，所述力学试验包括加速度试验、正弦振动试验和随机振动试验；

步骤4，通过步骤2首先筛选得到例行试验和型式试验均合格的超级电容单体；然后，将步骤2筛选到的超级电容单体封装形成航天电源整机，再采用步骤3的方式对航天电源整机进行力学试验、热真空试验和低温放电试验，如果力学试验、热真空试验和低温放电试验均合格，则证明被试验的航天电源整机满足航天电源的使用要求，为最终筛选得到的航天电源整机。

优选的，所述外观检查试验具体为：在良好的光线条件下，采用目测法检查超级电容单体的外观，满足以下要求，即为外观检查试验合格：外壳无变形和裂纹；表面平整、干燥并且无电解液溢痕；标志清晰完整、准确无误；

所述外形测量试验具体为：采用游标卡尺测量超级电容单体的尺寸，包括超级电容单体的高度和直径；采用电子秤测量超级电容单体的重量；满足要求，即为外形测量试验合格：