[发明专利]一种基于电平触发的锂电池Bypass组件模拟器及模拟方法在审

专利信息
申请号: 202011148683.7 申请日: 2020-10-23
公开(公告)号: CN112255547A 公开(公告)日: 2021-01-22
发明(设计)人: 付大伟;陈忠贵;刘鹤;杨东;尹溶森;任忠;陈世杰;胡琳;赵峰;闫旭;誾梦楠;张月 申请(专利权)人: 北京空间飞行器总体设计部
主分类号: G01R31/36 分类号: G01R31/36
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 张丽娜
地址: 100094 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 电平 触发 锂电池 bypass 组件 模拟器 模拟 方法
【说明书】:

发明涉及一种基于电平触发的锂电池Bypass组件模拟器。电平检测电路判断输入信号Vin是否有效,将输出信号Vout送至计时电路,并通过光耦实现模拟器与输入端的安全隔离;计时电路根据电平检测电路的输出信号,决定是否输出计时信号1和计时信号2;恒流输出电路根据计时电路的输出结果,决定是否在输入信号Vin和地之间产生恒定电流,模拟Bypass组件的起爆电流,并在计时信号无效时,有效终止恒定电流的输出。本发明能够避免使用真实Bypass组件造成浪费,导致较高的测试成本,又可以全面验证Bypass驱动功能,保证测试的覆盖性和有效性,并且具有较高的通用性和可重复使用性。同时使用了光耦隔离技术和恒流输出电路双重关断技术,保证了航天器的测试安全。

技术领域

本发明涉及一种基于电平触发的锂电池Bypass组件模拟器及模拟方法,适用于航天器锂电池组Bypass组件驱动功能的地面测试。

背景技术

在航天器小型化设计的发展趋势下,锂离子电池因具备比能量高、体积小、热效应小、自放电率低、单体电压高、无记忆效应等特点,逐步成为继镉镍电池、氢镍电池之后的第三代航天器储能电池。然而,若锂电池发生单体开路故障,则将导致整组蓄电池的失效。因此,锂电池组大多为各单体电池配置了Bypass组件,用于旁路发生开路故障的单体,保证整组蓄电池在开路故障下仍可充放电。当锂电池单体发生开路故障时,航天器将驱动故障单体的Bypass组件,实现对故障单体的旁路。若Bypass组件驱动功能失效,故障单体将称为蓄电池故障的单点,引起锂电池组的致命性失效。

Bypass组件为一次性动作的元器件,触发动作后无法恢复初始状态。因此,在航天器锂电池组Bypass组件驱动功能的地面测试中,若使用真实Bypass组件验证航天器的Bypass组件驱动功能,则测试结束后需更换已触发的Bypass组件,导致Bypass组件的浪费,造成测试成本的提高。

目前,Bypass组件驱动功能的测试有两种方法。方法一:使用真实Bypass组件验证该功能;方法二:不使用真实Bypass组件,仅测量航天器Bypass组件驱动电路输出电压的正确性。上述两种测试方法都存在较大的弊端。方法一中,Bypass组件在触发动作后无法恢复初始状态,需进行更换,造成了Bypass组件的浪费和测试成本的升高。方法二保证了Bypass驱动接口的对应性,却无法验证航天器驱动能力是否满足设计要求。因此,以上二者均不能既降低测试成本,又保证测试覆盖性和有效性。

发明内容

本发明解决的技术问题是:克服现有Bypass驱动功能测试方法的不足,提供了一种基于电平触发的锂电池Bypass组件模拟器及模拟方法,具有较高的通用性和可重复使用性,可明显降低测试成本,且有效地保证了测试的覆盖性和有效性,同时使用了光耦隔离技术和恒流输出电路双重关断技术,保证了航天器的测试安全。

本发明的技术解决方案是:

一种基于电平触发的锂电池Bypass组件模拟器,包括电平检测电路、计时电路和恒流输出电路;

电平检测电路判断输入信号Vin是否有效,将输出信号Vout送至计时电路,并通过光耦实现模拟器与输入端的安全隔离;计时电路根据电平检测电路的输出信号,决定是否输出计时信号1和计时信号2;恒流输出电路根据计时电路的输出结果,决定是否在输入信号Vin和地之间产生恒定电流,模拟Bypass组件的起爆电流,并在计时信号无效时,有效终止恒定电流的输出。

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