[發明專利]一種軟硬件結合的蓄電池組過充電保護方法

有效

• 申請號: 201310408304.7
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN104426140B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 張玉花;張婷婷;侯建文;趙晨;徐澤鋒;錢斌
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18
• 代理公司: 上海航天局專利中心31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明涉及航天電源控制技術領域，尤其涉及一種軟硬件結合的蓄電池組過充電保護方法。

背景技術

鋰離子蓄電池是指以Li+嵌入化合物作為正、負極活性物質的二次電池。與傳統的鋅銀電池、鎘鎳、氫鎳蓄電池相比，鋰離子蓄電池的比能量高、工作電壓高、應用溫度范圍廣、自放電率低、循環壽命長、安全性好。因此，在航天領域中，鋰離子蓄電池成為替代目前主流應用的鎘鎳、氫鎳蓄電池的第三代衛星用儲能電源。如果用鋰離子電池取代目前衛星等航天器所用的儲能電源，可將儲能電源在電源分系統中所占的質量由30%～40%降低至10%～15%，大大降低發射成本，增加有效載荷。

正確合理地使用鋰離子蓄電池組，可以有效延長鋰離子蓄電池的使用壽命，防止安全事故的發生。鋰離子電池與鎘鎳、氫鎳蓄電池相比，有一個最大的不同點：鋰離子蓄電池嚴禁過充電，深度過充會導致電池內部有機電解液分解成氣體，蓄電池發熱，蓄電池殼體變形，甚至殼體爆裂。通常采用電子線路來保證鋰離子蓄電池的充電終壓始終限定在規定的范圍內，以避免充電電壓過大對鋰離子蓄電池造成不可恢復的損害。因此必須設計專門的充電管理電路來控制衛星鋰離子蓄電池的充電過程。

目前衛星用鋰離子蓄電池的充電控制系統沒有考慮某節單體失效情況下的過充電保護，且多采用衛星電源系統下位機程序實現，或采用電源系統模擬電路實現，其可靠性不高。

發明內容

本發明的目的在于提出一種軟硬件結合的蓄電池組過充電保護方法，以解決單體失效情況下的過充電保護的問題,提高鋰離子蓄電池組的可靠性。

為了達到上述發明目的，本發明提供一種軟硬件結合的蓄電池組過充電保護方法,包括提供過充使能開關，通過所述過充使能開關檢測所述蓄電池的單體電壓,判斷是否單體失效;若所述單體失效,則對所述單體進行過充保護;若所述單體未失效,則取消對所述單體的過充保護。

可選的，所述判斷單體是否失效還包括：當蓄電池存在單體電壓低于3.3V時，對所述過充使能開關發送過充使能開關通指令。

可選的，還包括檢測所述過充使能開關的狀態量：若所述過充使能開關的狀態量為1時，表示過充使能開關已接通；否則繼續向過充使能開關發送過充使能開關通指令。

可選的，所述過充使能開關接通后，檢測蓄所述電池單體電壓，判斷所述蓄電池組是否存在某節單體失效情況。

可選的，若檢測到的單體電壓低于2.9V，則判斷對應的單體失效；如果檢測到的單體電壓高于3.3V，則判斷對應的單體未失效。

可選的，提供蓄電池反饋備份開關，若蓄電池存在單體失效，則發送蓄電池反饋備份開關通指令至所述蓄電池反饋備份開關。

可選的，若所述蓄電池反饋備份開關已接通，則所述蓄電池組的電源分系統充電控制回路切換至所述蓄電池組的備份控制電路用于充電終壓的控制，過充保護完成。

可選的，若所述蓄電池反饋備份開關狀態量為1時，則所述過蓄電池反饋備份開關已接通; 若所述蓄電池反饋備份開關狀態量為0時，則所述過蓄電池反饋備份開關已斷開。

可選的，包括：提供蓄電池反饋備份開關，若蓄電池未存在單體失效，則發送蓄電池反饋備份開關斷指令至所述蓄電池反饋備份開關。

可選的，若所述蓄電池反饋備份開關已斷開，則所述蓄電池組的電源分系統充電控制回路仍采用原控制電路控制充電終壓，過充保護取消；否則所述蓄電池組的電源分系統繼續向所述過充使能開關發送過充使能開關斷指令。

與現有技術相比，本發明提出一種軟硬件結合的軟硬件結合的鋰離子蓄電池組過充電保護方法，該方法通過軟件控制方式及硬件控制方式實現過蓄電池充電保護，并克服了現有技術中蓄電池單體失效情況下無過充保護措施，過充保護效果不好的缺點，且本發明簡單可行、易于工程實現，提高了衛星電源系統的可靠性和安全性。

1) 與現有技術相比，本發明提出的一種軟硬件結合的鋰離子蓄電池組過充電保護方法，針對某節單體故障的情況設置了反饋備份開關及充電備份控制電路，克服了現有技術中蓄電池單體失效情況下無過充保護措施，過充保護效果不好的缺點。

2)電源分系統內設置了過充使能開關，以防止蓄電池反饋備份開關的指令通路失效而導致蓄電池反饋備份開關誤動作，造成整星在正常狀態下鋰離子蓄電池充不滿的隱患。

附圖說明

圖1為蓄電池組過充電保護系統框圖；

圖2為蓄電池組過充電保護方法流程圖。

具體實施方式