[發明專利]航天員用電動工具充電控制裝置

在審

• 申請號: 202210047707.2
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114421564A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 張駿;馬季軍;楊波;胡文斌;周世亮;蔣坤;涂浡;肖申平;林凱
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

本發明的航天員用電動工具充電控制裝置包括：采集模塊；充電功率模塊，通過充電啟動按鈕與航天器艙內母線連接，為航天員用電動工具的蓄電池組充電；充電功率調節模塊，分別與充電功率模塊和采集模塊連接，根據采集模塊獲得的參數控制充電功率模塊由恒流轉恒壓為蓄電池組充電；指示控制模塊，與采集模塊連接，用于顯示充電控制裝置狀態；充電控制模塊，與采集模塊連接，根據采集模塊獲得的參數判斷單體電池是否存在電壓異常、蓄電池組溫度是否存在異常以及是否過流充電，基于判斷結果對蓄電池組進行充電中止控制操作；單體均衡模塊，與采集模塊連接，根據采集模塊獲得的參數判斷是否需要進行電池單體間均衡，若需要則控制實現電池單體間電壓均衡。

技術領域

本發明涉及蓄電池充電技術領域，具體涉及一種航天員用電動工具充電控制裝置。

背景技術

鋰離子蓄電池由于比能量高、工作電壓高、自放電率低、循環壽命長、安全性好等特點，現已廣泛應用于航天領域。

鋰離子蓄電池在使用過程中，需嚴格控制充放電倍率，防止欠充和過充，鋰離子蓄電池欠充會影響供電能力及使用壽命，過充不僅會影響使用壽命，嚴重時會產生安全隱患，因此需要一種適用于18650鋰離子蓄電池合理的安全可靠的充電控制方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種航天員用電動工具充電控制裝置，滿足人機工效學要求，并最大程度對蓄電池組起到保護作用。

為了達到上述的目的，本發明提供一種航天員用電動工具充電控制裝置，包括：

采集模塊，獲取蓄電池組各單體電池電壓、充電電流、蓄電池組電壓、蓄電池組溫度；

按鈕控制模塊，包括工況切換按鈕和充電啟動按鈕；

充電功率模塊，通過充電啟動按鈕與航天器艙內母線連接，為航天員用電動工具的蓄電池組充電；

充電功率調節模塊，分別與充電功率模塊和采集模塊連接，根據采集模塊獲得的參數控制充電功率模塊由恒流轉恒壓為蓄電池組充電；

指示控制模塊，與采集模塊連接，用于顯示充電控制裝置狀態；

充電控制模塊，與采集模塊連接，根據采集模塊獲得的參數判斷單體電池是否存在電壓異常、蓄電池組溫度是否存在異常以及是否過流充電，基于判斷結果對蓄電池組進行充電中止控制操作；

單體均衡模塊，與采集模塊連接，根據采集模塊獲得的參數判斷是否需要進行電池單體間均衡，若需要則控制實現電池單體間電壓均衡。

上述航天員用電動工具充電控制裝置，其中，充電控制裝置狀態包括：系統上電狀態、充電故障狀態、充電狀態、充滿狀態，通過充電控制裝置面板上的指示燈顯示；上電系統供電正常時，系統上電狀態指示燈亮；當蓄電池組溫度T≥預設溫度參考值時，指示控制模塊判斷蓄電池組存在過溫異常，充電故障狀態指示燈亮；當單體電池電壓V_i＞預設單體電池電壓參考值時，指示控制模塊判斷該單體電池存在過壓異常，充電故障狀態指示燈亮；當蓄電池組電壓V＞預設電池組電壓參考值時，指示控制模塊判斷蓄電池組存在過壓異常，充電故障狀態指示燈亮；當充電電流＞預設充電電流參考值時，指示控制模塊判斷充電電流存在過大異常，充電故障狀態指示燈亮；當蓄電池組電壓V＜蓄電池組目標電壓時，指示控制模塊判斷此時處于充電狀態，電池狀態指示燈閃爍；當蓄電池組電壓V≥蓄電池組目標電壓時，指示控制模塊判斷此時處于充滿狀態，電池狀態指示燈為綠色恒亮。

上述航天員用電動工具充電控制裝置，其中，蓄電池組目標電壓＝單體電池額定電壓V_e×單體電池數量n。

上述航天員用電動工具充電控制裝置，其中，充電控制模塊通過斷開為充電功率調節模塊供電實現對蓄電池組進行充電中止控制操作。