[發明專利]一種衛星蓄電池模塊系統

在審

• 申請號: 202110979665.1
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113708449A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 向曉霞;楊峰;任維佳;杜健
• 申請（專利權）人: 綿陽天儀空間科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

1.一種衛星蓄電池模塊系統，至少包括：

發電裝置(1)，包括若干個輸出電能以供供電裝置(2)儲存或系統能耗裝置(3)消耗的發電單元(10)，

供電裝置(2)，其與所述發電裝置(1)電連接，包括若干個將所述發電裝置(1)輸出的電能轉化為化學能儲存并在需要供電時轉化為電能的二次電池盒(21)，

其特征在于，

所述供電裝置(2)還包括二次電池管理模塊(22)，所述二次電池管理模塊(22)與所述二次電池盒(21)配合連接形成一組二次電池供電模塊(20-1)，以應對系統內部需求和外部變化，其中，

所述二次電池管理模塊(22)通過如下步驟實現對所述二次電池盒(21)的電壓均衡：

A1、根據所述二次電池盒(21)內各單體電池電量參數確定一個安全范圍內的電池電壓偏差值，

A2、通過所述二次電池管理模塊(22)監測所有單體電池電壓，計算所有單體電池平均電壓值，若達到的最大電壓值與最小電壓值之差超過預期的單體電池電壓偏差值時，所述二次電池管理模塊(22)控制分流以使單體電池電壓趨向平均電壓。

2.根據權利要求1所述的蓄電池模塊系統，其特征在于，

所述二次電池管理模塊(22)的均衡均流管理方式分為能耗分流法和能量傳遞法，其中，

能耗分流法在充電期間消耗多余電荷，通過電阻器將所述二次電池盒(21)內單體電池的高電壓或高荷電量電芯的能量消耗掉，以達到減小不同單體電池之間差距的目的；

能量傳遞法在充電和放電期間對電荷進行重新分配，若單體電池的最大電壓值與最小電壓值之差超過預期的單體電池電壓偏差值時，所述二次電池管理模塊(22)控制分流以使能量傳遞到電壓較低的電池，從而實現所述二次電池盒(21)的均衡充放電。

3.根據權利要求2所述的蓄電池模塊系統，其特征在于，所述二次電池管理模塊(22)實施均衡管理時所需的平衡時間及平衡電流是根據二次電池盒(21)中的單體電池完整運行至少一個周期的平均時間所設定的。

4.根據權利要求3所述的蓄電池模塊系統，其特征在于，所述二次電池管理模塊(22)將在平衡時間到達之時，停止對二次電池盒(21)的均衡控制，或在下一個充電周期結束且充入電量最多的單體電池的電壓達到終止電壓時，停止對于二次電池盒(21)的均衡控制。

5.根據權利要求4所述的蓄電池模塊系統，其特征在于，所述發電裝置(1)包括若干個產生電能的發電池(11)和輸出電能的光伏發電模塊(12)，且所述發電池(11)和所述光伏發電模塊(12)配合連接并組成一組所述發電單元(10)。

6.根據權利要求5所述的蓄電池模塊系統，其特征在于，

每組所述發電單元(10)與每組所述二次電池供電模塊(20-1)在功率需求變化、環境變化以及所述二次電池盒(21)充放電的過程中選取不同類型的所述發電池(11)和所述二次電池盒(21)配合以使整個系統平穩工作，且基于不同類型的所述發電池(11)和所述二次電池盒(21)而形成的所述發電單元(10)和所述二次電池供電模塊(20-1)所產生的電能相同以應對系統內部需求和外部變化。

7.根據權利要求6所述的蓄電池模塊系統，其特征在于，所述二次電池管理模塊(22)能夠基于光伏發電模塊(12)對二次電池盒(21)充電且能耗裝置(3)使其放電的特殊性，對二次電池的荷電狀態進行精確估算，通過所述二次電池管理模塊(22)中的與二次電池相適配的集成電路來調控二次電池的充放電，且能同時實現所述二次電池盒(21)電壓均衡。

8.根據權利要求7所述的蓄電池模塊系統，其特征在于，所述二次電池管理模塊(22)包括狀態檢測電路和控制保護電路，其中，

所述狀態檢測電路能夠通過檢測二次電池盒(21)的電壓和/或電流值并發送信號至控制保護電路的方式連接于所述控制保護電路，且所述控制保護電路能夠基于狀態檢測電路的檢測信號控制二次電池盒(21)與母線間的連接及供電關系。