航天器用蓄电池组防开路失效组件及控制方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
航天器用蓄电池组防开路失效组件及控制方法
本专利技术涉及电池组防开路失效
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术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。根据本专利技术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。优选地，所述的电源模块能够用于实现电源变换为不同电压参数和功率参数的电源。所述电源模块能够用于实现电源变换为其他各模块提供不同的需求的电压和功率。优选地，所述的双向充放电模块、信息采集/控制模块、数据处理/通信模块、电源模块能够集成为一个集成组件单元；所述集成组件单元能够直接安装在蓄电池组上使用；所述集成组件单元能够作为一个独立单机使用。优选地，所述航天器用蓄电池组防开路失效组件具备蓄电池组充电均衡制能力，可以通过控制充电均衡电流大小实现蓄电池组的充电容量均衡。优选地，所述航天器用蓄电池组防开路失效组件能够防止航天器地面测试和在轨飞行期间各种状态下的蓄电池组开路失效；所述航天器用蓄电池组防开路失效组件的功能覆盖航天器整个寿命使用周期。根据本专利技术提供的一种航天器用蓄电池组防开路失效组件的控制方法，包括：步骤S1:根据正常状态参数信息，获取蓄电池单体正常工作信息；步骤S2：判断蓄电池单体健康状态并报送相关系统或设备，获取地面测试系统预警机制信息；步骤S3：根据地面测试系统预警机制信息，在蓄电池组单体开路故障时，通过双向充放电模块为故障蓄电池单体提供充电通路；步骤S4:根据地面测试系统预警机制信息，在蓄电池组单体开路故障时，通过双向充放电模块为故障蓄电池单体提供放电通路保证整组蓄电池正常放电输出和控制。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术提供的一种航天器用蓄电池组防开路失效组件可以杜绝由于蓄电池组开路故障而造成的航天器失效的致命危害，对于多组蓄电池组也可以有效增加航天器的在轨应用和使用寿命，增加航天器蓄电池组防开路失效的设计就是增加了航天器在轨运行的一种“保命”手段；2、本专利技术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；3、本专利技术提供的一种航天器用蓄电池组防开路失效组件具备每个电池单体健康状态实时监测和预报功能，为地面测试人员提供预警机制和判断依据；4、本专利技术装配简单，可独立使用也可以作为蓄电池组或其他设备的一部分；5、本专利技术可适应高、中、低轨等各种轨道航天器运行环境严酷的特点，具有功能可集成、可靠性高、可灵活扩展、体积小、重量轻等优势。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术一种航天器用蓄电池组防开路失效组件结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1，根据本专利技术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。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。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。所述信息采集/控制模块能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航天器用蓄电池组防开路失效组件，其特征在于，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；/n所述双向充放电模块与信息采集/控制模块相连；/n所述信息采集/控制模块与数据处理/通信模块相连；/n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；/n所述蓄电池组与双向充放电模块、信息采集/控制模块相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种航天器用蓄电池组防开路失效组件，其特征在于，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。


2.根据权利要求1所述的航天器用蓄电池组防开路失效组件，其特征在于，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。


3.根据权利要求1所述的航天器用蓄电池组防开路失效组件，其特征在于，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。


4.根据权利要求1所述的航天器用蓄电池组防开路失效组件，其特征在于，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。


5.根据权利要求1所述的航天器用蓄电池组防开路失效组件，其特征在于，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。


6.根据权利要求1所述的航天器用蓄电池组防开...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小虎，张朋松，王益军，洪平，高宇翔，邵陈懋，王君磊，袁双，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31