[发明专利]锂离子蓄电池单体电压采样系统及其采样方法

说明书

本发明公开了一种锂离子蓄电池单体电压采样系统，包括蓄电池单体电压采样电路、温度采样模块和温度补偿模块，蓄电池单体电压采样电路用于获取蓄电池单体电压采样值，温度采样模块获取蓄电池单体电压采样电路的工作温度，温度补偿模块将工作温度代入温度补偿模型，得到蓄电池单体电压补偿值；本发明还公开了一种锂离子蓄电池单体电压采样方法，首先进行温度补偿模型拟合，再利用拟合后的温度补偿模型对工作温度下蓄电池单体电压采样值进行补偿，得到蓄电池单体电压补偿值。本发明降低了因温度变化而引起的采样误差，提高了采样系统的可靠性和温度适应性。

技术领域

本发明属于卫星用锂离子蓄电池在轨管理技术领域，具体涉及一种锂离子蓄电池单体电压采样系统及其采样方法。

背景技术

锂离子蓄电池组具有比能量高、循环寿命长、温度适应范围广等优点，已逐步取代镉镍蓄电池和氢镍蓄电池，被广泛应用于卫星电源领域。锂离子蓄电池组是由多个锂离子蓄电池单体串并联而成，各电池单体之间的电压差异影响电池组的使用寿命。为了延长锂离子蓄电池组的使用寿命，蓄电池在轨管理必须依据各个单体的电压进行均衡控制，减小各个电池单体之间的差异性。

蓄电池单体电压采样是均衡控制的基础，其精度直接影响着均衡控制效果。锂离子蓄电池电压采样精度受到多种因素影响，如采样电路拓扑结构、元器件质量等级、电路工作温度等。现有技术主要针对采样电路拓扑结构以及元器件参数进行优化，而忽视了环境温度对蓄电池单体电压采样的影响。如CN104237806A公开了一种锂离子蓄电池组单体电池采样装置、系统及其方法，其主要技术特征在于从拓扑结构上提高蓄电池单体电压采样精度，而未考虑环境温度对蓄电池单体电压采样精度的影响。在轨卫星的蓄电池单体电压采样电路工作温度变化范围较大，可达-25℃～70℃，因此需要减小采样电路工作温度对采样精度的影响，本发明即基于此提出。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种锂离子蓄电池单体电压采样系统及其采样方法，解决了环境温度对蓄电池单体电压采样精度影响大的技术问题。本发明降低了因温度变化而引起的采样误差，提高了采样系统的可靠性和温度适应性。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种锂离子蓄电池单体电压采样方法，包括：

温度补偿模型拟合阶段：

建立温度补偿模型，所述温度补偿模型为表达蓄电池单体电压采样电路温度、蓄电池单体电压采样值和蓄电池单体电压补偿值之间关系的拟合模型；

使蓄电池单体电压采样电路的温度分别为试验温度T₀,T₁,T₂,...,T_n；

利用蓄电池单体电压采样电路，获取蓄电池单体电压真实值为V_Z时，各试验温度下蓄电池单体电压采样值V₀,V₁,V₂,…,V_n；

基于V_Z、T₀,T₁,T₂,…,T_n和V₀,V₁,V₂,…,V_n确定温度补偿模型中的拟合系数，完成温度补偿模型的拟合；n为大于2的整数；

真实工作阶段：

获取蓄电池单体电压采样电路的工作温度T和蓄电池单体电压采样值V；

将蓄电池单体电压采样电路的工作温度T和蓄电池单体电压采样值V代入拟合后的温度补偿模型中，得到蓄电池单体电压采样电路的工作温度T时的蓄电池单体电压补偿值。