[發明專利]一種空投用低溫脈沖電池電路

在審

• 申請號: 201910660794.7
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110611342A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 萬天軍;劉蘭徽;張芃;魏辰光
• 申請（專利權）人: 航宇救生裝備有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34;H02J1/10
• 代理公司: 11008 中國航空專利中心
• 代理人: 張毓靈

本發明公開了一種空投用低溫脈沖電池電路，包括電池BT和超級電容模塊，所述電池BT為電芯串、并聯組合而成的電芯組，所述超級電容模塊CB1包括由多只串、并聯組合的超級電容和電容電壓均衡電路C1，電池BT與超級電容模塊CB1并聯，在超級電容模塊CB1正極串聯有雙刀開關S1，超級電容模塊CB1中的電壓均衡電路C1將串聯中的各個超級電容的電壓控制到設定的電壓；所述限流電阻陣列R1和R17為2個相同的限流電阻陣列，可以降低單個限流電阻功率。本發明具有體積小、重量輕，成本較低，環境適應范圍寬，特別是能在低溫(?40℃)條件下直接使用，使用方便、維護簡單，整體具有很高的可靠性。

技術領域

本發明屬于電池系統，涉及一種空投用低溫脈沖電池電路。

背景技術

隨著裝備的智能化發展，越來越多的空投空降裝備中要使用電池系統來給電子設備和作動裝置供電。空降空投裝備使用時，工作的時長較短，從離機到落地解脫最短時間只有90s，最長也只有10min左右，因此對電池系統的容量要求不高，但空投空降裝備經歷室外準備，空投運輸，高空投放，均可能暴露在低溫環境中，并且空投空降裝備多為單獨系統不與飛機有供電交聯，所以要完全依靠自身自帶的電池系統在低溫條件下驅動作動裝置，作動裝置有電起爆器和電機，電起爆器一般是分離系統用，電機一般是調整空投系統姿態使用，而作動裝置功率較大，電起爆器工作時功率25W～100W,電機工作時功率600W～2200W，所以對電池系統提出了很高的低溫、大電流放電能力的要求。

目前鋰電池按放電倍率可以分為高倍率放電電池、中倍率放電電池、低倍率放電電池。0℃到常溫范圍，高倍率放電電池都可以以20C倍率放電，-20℃時高倍率放電電池仍可以以10C倍率放電，但-20℃以下高倍率放電電池的放電能力迅速下降，特別是在-30℃～-40℃區間，高倍率放電電池基本都只能以0.3C倍率放電。低倍率放電電池，同等體積、重量的條件下，容量可以做得更大，但低溫放電能力非常弱。中倍率放電電池，可以保證在-20℃至常溫段以5C倍率放電，-40℃時能以1C倍率短時間放電。

空投空降裝備需依靠電池本身來完成低溫、大電流放電，則電池會設計得既大又重。空投空降裝備為多次使用系統，系統對成本關注度較高，同時作為空投裝備要求各配套的組件重量盡量輕、小。目前能量重量比最高的是熱電池，但熱電池為一次性產品，使用成本高，且熱電池不能滿足長時間供電和大電流放電的要求。

綜上所述，空投用電池現有技術中存在著既大又重，且不能滿足低溫環境、長時間供電、大電流放電等技術問題。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種空投用低溫脈沖電池電路，此電池系統和同等體積、重量的電池相比具有較好的低溫性能，可以長時間供電，同時具備大功率脈沖輸出能力。

技術方案：一種空投用低溫脈沖電池電路，由全鋁外殼密封，采用航空接插件對外輸出電能，其包括：用于給對外輸出電能的電池BT和超級電容模塊CB1和CB2，限流電阻陣列R1和R17、使電流只從電池流進電容模塊的整流二極管D2和D3，使電池可以直接對外輸出電能的整流二極管D4，所述電池BT為電芯串、并聯組合而成的電芯組，所述超級電容模塊CB1包括由多只串、并聯組合的超級電容和電容電壓均衡電路C1，電池BT與超級電容模塊CB1并聯，在超級電容模塊CB1正極串聯有雙刀開關S1，超級電容模塊CB1中的電壓均衡電路C1將串聯中的各個超級電容的電壓控制到設定的電壓；所述限流電阻陣列R1和R17為2個相同的限流電阻陣列，可以降低單個限流電阻功率；

當不需要對外輸出電能時，電池BT經過開關，整流二極管D2給超級電容模塊CB1充電至設定的電壓，當需要對外輸出電能時，電池BT經過整流二極管D4對外輸出電能，超級電容模塊CB1經過放電回路中的整流二極管D5也同時對外輸出電能。

進一步地，連接電池BT的電路中還包括對電池BT和超級電容模塊CB1進行保護的瞬態抑制二極管D1。

進一步地，電芯的負極材料為磷酸鐵鋰。