專利名稱：空間用氫鎳蓄電池充電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空間電源-充電控制領(lǐng)域，具體涉及一種空間用氫鎳蓄電池充電控制 方法。
背景技術(shù)：
氫鎳蓄電池經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)在航天飛行領(lǐng)域得到了大量的應(yīng)用。目前國外航 天器用的氫鎳蓄電池充電控制方式主要是壓力控制，即利用電池內(nèi)氫氣壓力與電池容量呈 線性的關(guān)系，根據(jù)電池殼內(nèi)氫氣壓力大小來判斷電池的荷電狀態(tài)。通過內(nèi)置的壓力傳感器 或粘貼在電池殼體上的壓力應(yīng)變片測量出電池內(nèi)部的壓力，再根據(jù)設(shè)定的壓力點進行蓄電 池充電的終止和恢復(fù)控制。我國國內(nèi)的氫鎳蓄電池充電控制與國際水平還有較大差距。我國氫鎳電池僅在高 軌道型號中使用過，且控制方式為V-T曲線或安時計算方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種利用對氫鎳電池殼內(nèi)氫氣壓力的測量來對電池容量進行精 確控制方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的空間用氫鎳蓄電池充電控制方法包括如下 步驟首先，采集、轉(zhuǎn)換、儲存氫鎳蓄電池組所有電壓、溫度、壓力信號，對數(shù)據(jù)進行處理， 剔除錯誤數(shù)據(jù)；然后，進入過電壓保護，判斷氫鎳蓄電池組電壓是否高于設(shè)定保護值，若是則發(fā)出 充電終止指令，若否，則進入過溫度保護；判斷氫鎳蓄電池組在充電末期溫度是否高于設(shè)定保護值，若是則發(fā)出充電終止指 令，若否則進入充電終止判斷；檢測氫鎳蓄電池壓力是否高于設(shè)定上限，若是則發(fā)出充電終止指令，若否則進入 充電解鎖判斷；檢測氫鎳蓄電池壓力是否低于設(shè)定下限，若是發(fā)出充電解鎖指令。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明氫鎳蓄電池充電控制方法是通過氫鎳電池殼內(nèi)氫氣壓力 的測量來對電池容量進行精確控制，適用于對蓄電池性能、控制要求高的低軌道衛(wèi)星型號， 填補了我國低軌道衛(wèi)星氫鎳蓄電池充電控制的空白，有著廣泛的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明控制流程框圖。圖2為本發(fā)明具體實施的軟件流程框圖。圖中T 蓄電池組溫度測量值；P 蓄電池組壓力測量值；Ubatt 蓄電池組電壓； Uset 電壓保護設(shè)定值；Tset 溫度保護設(shè)定值；Ρ。Ν 壓力控制下限；P。FF 壓力控制上限。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的空間用氫鎳蓄電池充電控制方法包括如下 步驟首先，采集、轉(zhuǎn)換、儲存氫鎳蓄電池組所有蓄電池組溫度測量值T、蓄電池組壓力測 量值P和蓄電池組電壓Ubatt，對數(shù)據(jù)進行處理，剔除錯誤數(shù)據(jù)；然后，進入過電壓保護，判斷氫鎳蓄電池組電壓是否高于設(shè)定保護值Usrt，若是則 發(fā)出充電終止指令，若否，則進入過溫度保護；判斷氫鎳蓄電池組在充電末期溫度是否高于設(shè)定保護值Tsrt，若是則發(fā)出充電終 止指令，若否則進入充電終止判斷；檢測氫鎳蓄電池壓力是否高于設(shè)定上限Ptw，若是則發(fā)出充電終止指令，若否則進 入充電解鎖判斷；檢測氫鎳蓄電池壓力是否低于設(shè)定下限Pw，若是發(fā)出充電解鎖指令。如圖2所述，本發(fā)明空間用氫鎳蓄電池充電控制方法可通過微處理器系統(tǒng)采用軟 件編程方式實現(xiàn)。具體軟件流程如下(設(shè)蓄電池組有2個電壓測量點、4個溫度測量點、4 個壓力測量點)首先，采集、轉(zhuǎn)換、儲存當(dāng)前蓄電池組所有溫度點、當(dāng)前蓄電池組所有壓力點、蓄電 池組充電狀態(tài)信號以及當(dāng)前蓄電池組電壓，設(shè)置充電狀態(tài)標(biāo)志。求取當(dāng)前蓄電池組所有溫度點0個)的數(shù)學(xué)平均值，各個溫度值分別與此數(shù)學(xué) 平均值比較，取出其中誤差絕對值最小的3個溫度值(即舍去1個誤差絕對值最大的溫度 值)，分別記為當(dāng)前蓄電池溫度1 3。查取壓力的上下限值，當(dāng)前蓄電池壓力1 4分別與壓力的上限值求差值，選出各 個差的絕對值中最大的，其所代表的當(dāng)前蓄電池壓力剔除，余下3個蓄電池壓力分別記為 當(dāng)前蓄電池壓力1 3。每組蓄電池的2個當(dāng)前蓄電池組電壓先剔除超出范圍的值，然后如未剔除則2個 電壓值取平均值，記為當(dāng)前該組蓄電池組電壓；如剔除1個電壓值，則剩下1個電壓值記為 當(dāng)前該組蓄電池組電壓；如剔除2個電壓值，則當(dāng)前該組蓄電池組電壓記為0V。接著，進入各個判斷程序與操作a)判斷充電狀態(tài)標(biāo)志和蓄電池組過壓保護狀態(tài)標(biāo)志均為“0”時，則進入過壓保護 的判斷程序如果當(dāng)前蓄電池組電壓過高時，軟件進入過壓保護操作1)發(fā)送充電終止指令；2)將蓄電池組過壓保護狀態(tài)標(biāo)志置為“1” ；3)退出當(dāng)次壓力控制判斷程序。不滿足上述條件時進行b)操作。b)判斷蓄電池組過壓保護狀態(tài)標(biāo)志為“0”時，進行C)操作；蓄電池組過壓保護狀 態(tài)標(biāo)志為“ 1”時，則進入以下過壓保護恢復(fù)的判斷程序如果當(dāng)前蓄電池組放電電流> 2. OOA且蓄電池組電壓較低，軟件進入保護解除操 作
1)將蓄電池組過壓保護狀態(tài)標(biāo)志置為“0” ；2)退出當(dāng)次壓力控制判斷程序。不滿足上述兩個條件時退出當(dāng)次壓力控制判斷程序。c)判斷充電狀態(tài)標(biāo)志和蓄電池組過溫保護狀態(tài)標(biāo)志均為“0”時，則進入過溫保護 的判斷程序如果同時滿足以下兩個條件 當(dāng)前蓄電池組溫度1 3中的兩個溫度>溫度設(shè)定值； 余下的3個當(dāng)前蓄電池組壓力中的2個>各自壓力上限與“壓力比”的乘積；軟件進入過溫保護操作1)發(fā)送充電終止指令(三個充電終止指令通道各發(fā)一次)；2)將蓄電池組過溫保護狀態(tài)標(biāo)志置為“ 1 ” ；3)退出當(dāng)次壓力控制判斷程序。不滿足上述條件時進行d)操作。d)判斷蓄電池組過溫保護狀態(tài)標(biāo)志為“0”時，進行e)操作；蓄電池組過溫保護狀 態(tài)標(biāo)志為“ 1”時，則進入過溫保護恢復(fù)的判斷程序如果滿足以下兩個條件之一 當(dāng)前蓄電池組溫度1 3中的兩個溫度< (溫度設(shè)定值_1°C)； 余下的3個當(dāng)前蓄電池組壓力中的2個<各自壓力下限與“壓力比”的乘積；則進行保護解除操作1)將蓄電池組過溫保護狀態(tài)標(biāo)志置為“0” ；2)退出當(dāng)次壓力控制判斷程序。不滿足上述兩個條件時退出當(dāng)次壓力控制判斷程序。e)判斷充電狀態(tài)標(biāo)志為“1”時，進行f)操作；充電狀態(tài)標(biāo)志為“0”時，進入充電 終止的判斷程序如果在連續(xù)2個壓力控制運行周期內(nèi)余下的3個當(dāng)前蓄電池組壓力中的2個>各 自壓力上限，軟件進入以下操作1)發(fā)送充電終止指令(三個充電終止指令通道各發(fā)一次)；2)退出當(dāng)次壓力控制判斷程序。f)判斷充電狀態(tài)標(biāo)志為“1”時，進入充電解鎖的判斷程序如果余下的3個當(dāng)前蓄電池組壓力中的2個<各自壓力下限，軟件進入以下操 作 1)發(fā)送充解鎖電指令(三個充電終止指令通道各發(fā)一次)；
2)退出當(dāng)次壓力控制判斷程序。
權(quán)利要求
1.一種空間用氫鎳蓄電池充電控制方法，其特征是，該方法包括如下步驟首先，采集、轉(zhuǎn)換、儲存氫鎳蓄電池組所有電壓、溫度、壓力信號，對數(shù)據(jù)進行處理，剔除 錯誤數(shù)據(jù)；然后，進入過電壓保護，判斷氫鎳蓄電池組電壓是否高于設(shè)定保護值，若是則發(fā)出充電 終止指令，若否，則進入過溫度保護；判斷氫鎳蓄電池組在充電末期溫度是否高于設(shè)定保護值，若是則發(fā)出充電終止指令， 若否則進入充電終止判斷；檢測氫鎳蓄電池壓力是否高于設(shè)定上限，若是則發(fā)出充電終止指令，若否則進入充電 解鎖判斷；檢測氫鎳蓄電池壓力是否低于設(shè)定下限，若是發(fā)出充電解鎖指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間用氫鎳蓄電池充電控制方法，其特征是，還包括過電壓 保護恢復(fù)判斷和過溫度保護恢復(fù)判斷兩個步驟。
全文摘要
本發(fā)明屬于空間電源-充電控制領(lǐng)域，具體涉及一種空間用氫鎳蓄電池充電控制方法。本發(fā)明方法利用對氫鎳電池殼內(nèi)氫氣壓力的測量來對電池容量進行精確控制的氫鎳蓄電池充電控制，主要包括氫鎳電池電壓、溫度、壓力數(shù)據(jù)采集處理、充電終止判斷、充電解鎖判斷、過電壓保護和過溫度保護等步驟。本發(fā)明適用于對蓄電池性能、控制要求高的低軌道衛(wèi)星型號，填補了我國低軌道衛(wèi)星氫鎳蓄電池充電控制的空白，有著廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號H01M10/42GK102074747SQ20091019903
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者俞偉, 張利群, 楊華, 許祺峰, 黃碩 申請人:上?？臻g電源研究所