[發明專利]一種衛星蓄電池產品在軌性能分析方法

有效

• 申請號: 201710071270.5
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106908733B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 胡太彬;熊笑;王麗俐;王成倫;王晶燕
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G01R31/392
• 分類號: G01R31/392
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種衛星蓄電池產品在軌性能分析方法，涉及衛星蓄電池產品在軌信息分析技術領域，步驟為：(1)獲取每次蓄電池充放電循環分別對應的電壓比較值(2)根據步驟(1)中得到的電壓比較值確定蓄電池性能退化曲線以及對應的線性擬和公式(3)計算步驟(2)中所述公式中常數a和常數b的數值，并且從所述電壓比較值中，提取首次蓄電池充放電循環對應的電壓比較值和最后一次蓄電池充放電循環對應的電壓比較值(4)根據步驟(3)中得到的常數a、常數b的數值以及蓄電池性能閾值獲取蓄電池在軌壽命預測值T_failure，并且根據步驟(3)中提取的所述和所述獲取蓄電池性能退化率λ。

技術領域

本發明屬于衛星蓄電池產品在軌信息分析技術領域，涉及一種衛星蓄電池產品在軌性能分析方法。

背景技術

蓄電池是衛星電源系統的重要組成部分，通過蓄電池可以在地影區、光照區等太陽電池陣發電不足時為整顆衛星供電，而在太陽電池陣功率富裕時，可以將富裕的電能充入到蓄電池中，從而為蓄電池下次放電做好準備。因此，在軌蓄電池處于周期性的充放電循環過程中，經過長期的充放電循環后，蓄電池的性能會逐漸下降，直至電壓過低甚至不能放電，導致衛星壽命終止，因此，蓄電池的使用壽命和在軌性能與整星的壽命和運轉息息相關。

目前，在對衛星蓄電池產品性能數據進行退化研究時，通常是利用地面壽命試驗得到的參數來進行性能衡量，由于地面壽命試驗過程不是在衛星在軌運行的狀態下進行的，因此每次循環過程的放電深度、放電電流等均可以進行精確的控制，進而可以保證每次循環的狀態是一致的。然而當衛星在軌運行時，由于每次蓄電池充放電過程的狀態不一致，會導致蓄電池的充電終止電壓、放電終止電壓等在地面壽命試驗中能夠表征性能退化的參數，難以用于進行衛星蓄電池產品在軌性能的分析，因此目前無法實現定量分析衛星蓄電池產品在軌性能退化情況。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種衛星蓄電池產品在軌性能分析方法。該方法基于每次蓄電池小電流充電過程的小電流基本是恒定的，從而可以保證每次蓄電池充放電循環比較的小電流充電階段的外部狀態是一致的，因此通過小電流充電階段蓄電池電壓變化情況，可以分析出衛星蓄電池在軌時的退化率和剩余壽命等在軌性能數據，實現了對衛星蓄電池產品在軌性能的分析。

本發明的技術解決方案是：一種衛星蓄電池產品在軌性能分析方法，包括如下步驟：

(1)獲取每次蓄電池充放電循環分別對應的電壓比較值所述電壓比較值的計算公式為其中，i為第i次充放電循環，V_j為蓄電池小電流充電階段第j時刻的蓄電池電壓遙測值，m為計算電壓比較值的起始時刻，n為計算電壓比較值的終止時刻；

(2)根據步驟(1)中得到的每次蓄電池充放電循環分別對應的電壓比較值和T_i，生成蓄電池性能退化曲線，其中，所述蓄電池性能退化曲線對應的線性擬和公式為T_i為在軌性能分析時間段內間隔固定周期對應的時刻，a和b為常數；

(3)計算步驟(2)的線性擬合公式中，常數a和常數b的數值，并且從所述每次蓄電池充放電循環分別對應的電壓比較值中，提取首次蓄電池充放電循環對應的電壓比較值作為和最后一次蓄電池充放電循環對應的電壓比較值作為

(4)根據公式計算蓄電池在軌壽命預測值T_failure，并且根據步驟(3)中提取的所述首次蓄電池充放電循環對應的電壓比較值和所述最后一次蓄電池充放電循環對應的電壓比較值獲取蓄電池性能退化率λ，其中，為蓄電池性能閾值。

進一步地，所述步驟(4)中獲取蓄電池性能退化率λ的方法為：根據公式計算蓄電池性能退化率λ。

進一步地，所述步驟(3)中計算常數a的方法為：根據公式計算常數a，其中，為所有時間點電壓比較值的均值，為所有時間點的均值，p為蓄電池充放電循環總次數或者為總的時間點個數。