[發明專利]空間用氫鎳蓄電池充電控制方法

無效

• 申請號: 200910199032.8
• 申請日: 2009-11-19
• 公開（公告）號: CN102074747A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 張利群;黃碩;楊華;俞偉;許祺峰
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明屬于空間電源-充電控制領域，具體涉及一種空間用氫鎳蓄電池充電控制方法。

背景技術

氫鎳蓄電池經過多年發展，已經在航天飛行領域得到了大量的應用。目前國外航天器用的氫鎳蓄電池充電控制方式主要是壓力控制，即利用電池內氫氣壓力與電池容量呈線性的關系，根據電池殼內氫氣壓力大小來判斷電池的荷電狀態。通過內置的壓力傳感器或粘貼在電池殼體上的壓力應變片測量出電池內部的壓力，再根據設定的壓力點進行蓄電池充電的終止和恢復控制。

我國國內的氫鎳蓄電池充電控制與國際水平還有較大差距。我國氫鎳電池僅在高軌道型號中使用過，且控制方式為V-T曲線或安時計算方式。

發明內容

本發明旨在提出一種利用對氫鎳電池殼內氫氣壓力的測量來對電池容量進行精確控制方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供的空間用氫鎳蓄電池充電控制方法包括如下步驟：

首先，采集、轉換、儲存氫鎳蓄電池組所有電壓、溫度、壓力信號，對數據進行處理，剔除錯誤數據；

然后，進入過電壓保護，判斷氫鎳蓄電池組電壓是否高于設定保護值，若是則發出充電終止指令，若否，則進入過溫度保護；

判斷氫鎳蓄電池組在充電末期溫度是否高于設定保護值，若是則發出充電終止指令，若否則進入充電終止判斷；

檢測氫鎳蓄電池壓力是否高于設定上限，若是則發出充電終止指令，若否則進入充電解鎖判斷；

檢測氫鎳蓄電池壓力是否低于設定下限，若是發出充電解鎖指令。

相對于現有技術，本發明氫鎳蓄電池充電控制方法是通過氫鎳電池殼內氫氣壓力的測量來對電池容量進行精確控制，適用于對蓄電池性能、控制要求高的低軌道衛星型號，填補了我國低軌道衛星氫鎳蓄電池充電控制的空白，有著廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明控制流程框圖。

圖2為本發明具體實施的軟件流程框圖。

圖中：T：蓄電池組溫度測量值；P：蓄電池組壓力測量值；U_batt：蓄電池組電壓；U_set：電壓保護設定值；T_set：溫度保護設定值；P_ON：壓力控制下限；P_OFF：壓力控制上限。

具體實施方式

如圖1所示，本發明優選實施例提供的空間用氫鎳蓄電池充電控制方法包括如下步驟：

首先，采集、轉換、儲存氫鎳蓄電池組所有蓄電池組溫度測量值T、蓄電池組壓力測量值P和蓄電池組電壓U_batt，對數據進行處理，剔除錯誤數據；

然后，進入過電壓保護，判斷氫鎳蓄電池組電壓是否高于設定保護值U_set，若是則發出充電終止指令，若否，則進入過溫度保護；

判斷氫鎳蓄電池組在充電末期溫度是否高于設定保護值T_set，若是則發出充電終止指令，若否則進入充電終止判斷；

檢測氫鎳蓄電池壓力是否高于設定上限P_OFF，若是則發出充電終止指令，若否則進入充電解鎖判斷；

檢測氫鎳蓄電池壓力是否低于設定下限P_ON，若是發出充電解鎖指令。

如圖2所述，本發明空間用氫鎳蓄電池充電控制方法可通過微處理器系統采用軟件編程方式實現。具體軟件流程如下(設蓄電池組有2個電壓測量點、4個溫度測量點、4個壓力測量點)：

首先，采集、轉換、儲存當前蓄電池組所有溫度點、當前蓄電池組所有壓力點、蓄電池組充電狀態信號以及當前蓄電池組電壓，設置充電狀態標志。

求取當前蓄電池組所有溫度點(4個)的數學平均值，各個溫度值分別與此數學平均值比較，取出其中誤差絕對值最小的3個溫度值(即舍去1個誤差絕對值最大的溫度值)，分別記為當前蓄電池溫度1～3。

查取壓力的上下限值，當前蓄電池壓力1～4分別與壓力的上限值求差值，選出各個差的絕對值中最大的，其所代表的當前蓄電池壓力剔除，余下3個蓄電池壓力分別記為當前蓄電池壓力1～3。

每組蓄電池的2個當前蓄電池組電壓先剔除超出范圍的值，然后如未剔除則2個電壓值取平均值，記為當前該組蓄電池組電壓；如剔除1個電壓值，則剩下1個電壓值記為當前該組蓄電池組電壓；如剔除2個電壓值，則當前該組蓄電池組電壓記為0V。

接著，進入各個判斷程序與操作：

a)判斷充電狀態標志和蓄電池組過壓保護狀態標志均為“0”時，則進入過壓保護的判斷程序：

如果當前蓄電池組電壓過高時，軟件進入過壓保護操作：

1)發送充電終止指令；