[發明專利]一種蓄電池兩階段電流充電的星載軟件限流控制方法

有效

• 申請號: 201210431058.2
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN102931706A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 馬文偉;劉元默;王樂樂;鄢婉娟;蘇蛟
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種蓄電池兩階段電流充電的星載軟件限流控制方法。?

背景技術

衛星電源分系統包括太陽電池陣、蓄電池組和電源控制器三個部分，如圖1所示。在陰影期蓄電池放電為整星供電，在光照期太陽電池陣除了滿足負載優先供電外，剩余的能量為蓄電池組充電。電源分系統采用S4R拓撲結構，太陽電池陣采用大并聯方式，其中1、2陣為負載供電，不參與蓄電池組充電，3～8陣既可以給負載充電，又可以為蓄電池組充電，但是滿足負載優先原則，3～8的功率電路和控制拓撲結構見如圖2所示。?

在蓄電池的充電陣中，第六到第八充電陣采用限流控制，可以調整第六到第八充電陣的導通和關斷狀態，使得蓄電池組充電電流在設定的電流門限范圍內。當蓄電池充滿時，觸發充電終止信號，停止大電流充電。?

衛星電源分系統的充電終止控制是采用硬件V/T曲線控制和安時計控制互為熱備份的方式來實現的。硬件V-T曲線充電控制是利用鎘鎳電池化學體系的充電終止電壓與溫度的關系，通過在不同溫度下進行地面試驗，根據試驗數據擬合出電池溫度與電壓的關系曲線，用硬件模擬電路實現對蓄電池組的過充保護控制。安時計工作原理是對蓄電池組的充放電電流進行積分，累計蓄電池組的充放電的安時數，實時計算蓄電池的當前電量。當蓄電池的當前電量達到蓄電池的額定容量時，終止充電，安時計一般由電源下位機軟件實現。?

硬件限流控制是由硬件模擬電路來實現，主要存在如下問題：?

(1)如何簡化硬件限流的控制及接口設計；(2)如何從衛星不可返修的特點出發，通過異構備份的方式提高限流的可靠性；(3)如何實現兩階段充電電流控制，提高蓄電池充電效率，減小負載變化對V/T曲線控制的影響；(4)如?何系統地設計兩階段限流控制規律；(5)如何選取開關時序，保證充電電流控制與系統的匹配性；(6)如何選取充電電流的限流開啟關閉門限，保證控制有效性；(7)如何保證數據采集的有效性和準確性，提高控制精度。?

發明內容

本發明的技術解決問題是：針對現有技術的不足，提供了一種蓄電池兩階段電流充電的軟件限流控制方法，該方法解決了在實際充電控制中硬件限流控制與負載電流變化匹配性較差的問題，提高了衛星蓄電池充電控制的準確性和靈活性，改善了蓄電池的充電質量，延長了蓄電池的使用壽命。?

本發明的技術解決方案是：?

一種蓄電池兩階段電流充電的星載軟件限流控制方法，用于對衛星蓄電池的充電陣進行充放電管理，衛星蓄電池的充電陣包括8組充電陣，包括以下步驟：?

周期性監測衛星蓄電池組的當前電量，若衛星蓄電池組的當前電量小于轉階段門限時，則轉入一階段軟件限流控制步驟；若衛星蓄電池組的當前電量大于轉階段門限時，則轉入二階段軟件限流控制步驟；所述轉階段門限用于標定衛星蓄電池的充電階段；?

一階段軟件限流控制步驟中：?

若充電電流大于一階段軟件限流關閉門限，則關閉第八充電陣；若關閉第八充電陣后，充電電流仍大于一階段軟件限流關閉門限，則關閉第七充電陣；若關閉第八充電陣和第七充電陣后，充電電流仍大于一階段軟件限流關閉門限，則關閉第六充電陣；所述一階段軟件限流關閉門限為0.3C+1，C為衛星蓄電池電池額定容量；?

若充電電流小于一階段軟件限流開啟門限，則開啟第六充電陣；若開啟第六充電陣后，充電電流仍小于一階段軟件限流開啟門限，則開啟第七充電陣；若開啟第六充電陣和第七充電陣后，充電電流仍小于一階段軟件限流開啟門限，則開啟第八充電陣；所述一階段軟件限流開啟門限為一階段軟件限流關閉門限?值-單個充電陣最大輸出電流值；?

二階段軟件限流控制步驟中：?

當充電電流大于二階段軟件限流關閉門限時，則關閉第八充電陣；若關閉第八充電陣后，充電電流仍大于二階段軟件限流關閉門限，則關閉第七充電陣；若關閉第八充電陣和第七充電陣后，充電電流仍大于二階段軟件限流關閉門限，則關閉第六充電陣；所述二階段軟件限流關閉門限為3＊單個充電陣最大輸出電流?

若充電電流小于二階段軟件限流開啟門限，則開啟第六充電陣；若開啟第六充電陣后，充電電流仍小于二階段軟件限流開啟門限，則開啟第七充電陣；若開啟第六充電陣和第七充電陣后，充電電流仍小于二階段軟件限流開啟門限，則開啟第八充電陣；所述二階段軟件限流開啟門限為0.1C。?

進一步的，所述衛星蓄電池組的當前電量和所述充電電流通過讀取衛星的遙測參數獲得。?

本發明與現有技術相比具有如下優點：?