[发明专利]航天器用蓄电池组防开路失效组件及控制方法

说明书

本发明提供了一种航天器用蓄电池组防开路失效组件及控制方法，包括：双向充放电模块、信息采集/控制模块、数据处理/通信模块、电源模块以及蓄电池组；所述双向充放电模块与信息采集/控制模块相连；所述信息采集/控制模块与数据处理/通信模块相连；所述电源模块与双向充放电模块、信息采集/控制模块、数据处理/通信模块分别相连；所述蓄电池组与双向充放电模块、信息采集/控制模块相连。本发明提供的一种航天器用蓄电池组防开路失效组件接口简洁，相对独立，在蓄电池组正常时不对蓄电池组充放电造成影响，在蓄电池组单体发生开路故障时不影响蓄电池组充放电控制电路的使用。

技术领域

本发明涉及电池组防开路失效技术领域，具体地，涉及一种航天器用蓄电池组防开路失效组件及控制方法。

背景技术

当前每个航天器中均采用蓄电池组作为一次电源，每个航天器配置一个或多个蓄电池组，由于长期充放电循环中，密封失效，单体电解液大量泄漏引起开路；此外，还可能由于制造过程工艺控制不严，电池内部焊接脱开而造成开路，开路是蓄电池严重等级最高的故障模式，对于单组蓄电池组方案航天器来书，蓄电池组开路是致命的危险，对于两组或多组蓄电池方案来说，若有一组蓄电池开路失效，其他的蓄电池组放电深度会大幅度提高，如此将严重影响电源系统供电能力和循环寿命，进而影响整个航天器的应用和寿命。在现有条件下由于重量、功耗等方面因素蓄电池组一般不进行备份，只有容量冗余。常规航天器一般会通过加强地面研制过程控制，加强蓄电池电压、容量、自放电率、内阻等一致性筛选，参加振动、高真空、温度循环、检漏等相关试验，开展寿命试验等手段以期望在早期发现并解决蓄电池组存在的问题，降低蓄电池组在轨运行期间发生开路故障的概率。

专利文献ZL201410798491.9公开了一种“空间用氢镍蓄电池防开路二极管组件漏电流测试方法”，该专利主要描述二极管组件的漏电流测试方法，不是放开路检测方法。

专利文献ZL201610061144.7公开了一种蓄电池组开路监测装置，该专利主要针对地面应用的蓄电池组发生开路情况的检测，一方面不适用于航天器，不具备继续保持蓄电池组应用的能力；检索到“蓄电池组单节开路保护装置”申请号CN200720079704.8，该专利介绍的是电力机车蓄电池组的电池单体开路保护装置，不适用于航天器。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种航天器用蓄电池组防开路失效组件及控制方法。

根据本发明提供的一种航天器用蓄电池组防开路失效组件，包括：双向充放电模块、信息采集/控制模块、数据处理/通信模块、电源模块以及蓄电池组；所述双向充放电模块与信息采集/控制模块相连；所述信息采集/控制模块与数据处理/通信模块相连；所述电源模块与双向充放电模块、信息采集/控制模块、数据处理/通信模块分别相连；所述蓄电池组与双向充放电模块、信息采集/控制模块相连。

优选地，在航天器蓄电池组单体开路故障后，所述航天器用蓄电池组防开路失效组件能够通过双向充放电模块对蓄电池组进行充电，而不影响航天器光照期使用。

在航天器蓄电池组某单体开路故障后仍然能够通过双向充放电模块对蓄电池组进行放电，而不影响航天器阴影期或大负载联合供电期使用。

优选地，所述蓄电池组包括：蓄电池单体；

所述蓄电池单体与双向充放电模块、信息采集/控制模块相连。

优选地，所述信息采集/控制模块能够用于蓄电池单体的电压数据采集，逻辑判断、充放电电流采集、充放电电流控制；

所述信息采集/控制模块具备故障电池单体的充放电通路建立能力以及故障电池单体的充放电通路故障隔离能力。

优选地，所述数据处理/通信模块对以下任意一种信息进行变换和处理：

蓄电池单体的单体健康状态信息；故障状态信息；充放电电流大小信息；充放电控制状态信息；实现与航天器星务计算机的通信。