[發明專利]深空探測器鋰離子蓄電池組故障檢測方法

在審

• 申請號: 202110949747.1
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113671402A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 閆奎;朱新波;陳明花;張海;曹建偉;王君磊
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01R31/396
• 分類號: G01R31/396;G01R31/378;G01R31/385
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種深空探測器鋰離子蓄電池組故障檢測方法，在鋰離子蓄電池組全壽命工作周期中為深空探測器提供穩定能源，決定深空探測器的成敗。深空探測器要對鋰離子蓄電池組電池的工作狀態進行實時監測，防止發生鋰離子蓄電池組發生過充過放等故障，鋰離子蓄電池電池的電壓最能反應電池健康狀態。所以以電池電壓為信息輸入的情況下的在軌鋰離子蓄電池組管理，是要對電池電壓的信息的正確性的判斷，正確的電壓信息才能保證鋰離子蓄電池組在軌正常工作。本發明提供了一種根據鋰離子蓄電池電壓信息如何進行正確判斷蓄電池組是否正常，以及在異常情況下采取何種策略對蓄電池組進行管理，對大大提高了蓄電池的在軌工作壽命和可靠性提供了巨大的幫助。

技術領域

本發明涉及航天器的技術領域，具體地，涉及深空探測器鋰離子蓄電池組故障檢測方法。

背景技術

深空探測器任務飛行距離遠、持續時間長，空間環境存在大量未知和不確定性，人工干預時效性差，需要探測器具有高度的自主管理能力。鋰離子蓄電池是探測器的生命的保障，鋰離子蓄電池的性能和安全決定整器的安全性和可靠性。但是鋰離子蓄電池組要求比較嚴格，嚴謹過充嚴謹過放工作溫度不能太高也不能太低，否則都會對電池本身造成較大的性能影響。

因此，在研制的過程中，針對上述因素，并結合探測器的需求，如何設計一種深空探測器鋰離子蓄電池組故障檢測策略以保證蓄電池組使用更可靠、更靈活，顯得非常重要。

在公開號為CN106772077A的專利文獻中公開了一種蓄電池故障檢測方法，包括如下步驟：(1)采集蓄電池組中各單體蓄電池的電壓，并調整各單體蓄電池的電壓；(2)對各單體蓄電池的差模電壓進行衰減處理，并將衰減后電壓信號轉換成數字信號；(3)根據數字信號計算出各單體蓄電池的特征值，將各特征值與預設的閾值進行比較，若比較值大于閾值，則判定該單體蓄電池為故障電池，發出報警，若比較值小于閾值，則判定該單體蓄電池為無故障。

在公告號為CN103884986B的專利文獻中公開了一種蓄電池故障的檢測方法，所述方法包括：采集蓄電池在連續和長時間工作下的長時工作數據；根據所述長時工作數據得到所述蓄電池的工作曲線；根據所述工作曲線進行數據分析，得到蓄電池的故障信息。

在公告號為CN104749526B的專利文獻中公開了一種電池臨界失效檢測的方法通過分析UPS電池逆變放電至電壓臨界判斷值的時間來判斷UPS電池的臨界失效情況。

在公告號為CN110071541B的專利文獻中公開了一種深空探測器鋰離子蓄電池組全自主在軌管理方法，在鋰離子蓄電池組全壽命工作周期中，包含正常模式下電池工作和存儲模式以及在一節單體失效情況下的電池工作和存儲模式。鋰離子蓄電池組在軌存儲階段需要首先判斷蓄電池組是否發生異常，如果電池正常則判斷蓄電池組電壓是否低于閾值，如果低于電壓閾值則對電池進行充電，否則維持原狀態。鋰離子蓄電池組在充電管理階段首先判斷蓄電池組是否發生異常，如果電池正常則判斷蓄電池組是否滿足充電條件，如果滿足充電條件則對電池進行充電，否則判斷是否滿足充電結束條件，如果滿足對電池進行發送斷充電指令結束充電，如果都不滿則維持原狀態。

針對上述中的相關技術，發明人認為上述方案是通過單一的故障檢測手段來判斷單體故障是否真實發生故障，因此，需要提出一種技術方案以改善上述技術問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種深空探測器鋰離子蓄電池組故障檢測方法。

根據本發明提供的一種深空探測器鋰離子蓄電池組故障檢測方法，同一蓄電池組電壓從不同通道送出，所述蓄電池組電壓包括第一蓄電池組電壓U1和第二蓄電池組電壓U2，取出作為控制使用的蓄電池組電壓U；深空探測器鋰離子蓄電池組是由n個單體并聯塊串聯組成，并聯塊是由m個電池單體并聯而成的，深空探測器鋰離子蓄電池單體管理是以單體并聯塊電壓為依據的，單體并聯塊電壓Us1p、Us2p、Us3p、Us4p...Usnp作為控制依據；所述方法包括如下步驟：

步驟S1：以不同的采集方式得到蓄電池組和單體電壓的數據；