蓄电池组地面充电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星电源领域，更具体地，涉及一种用于大容量锂离子蓄电池组的地面充电管理方法。
【背景技术】
[0002]在卫星电源中，锂离子蓄电池由于其体积小、质量轻、比能量高、循环次数多、自放电率小等一系列优点，被广泛应用于航天系统中。
[0003]目前，对于星上电源管理电路研究比较多，主要充电方法有恒流充电、恒压充电、变流充电、脉冲充电、间歇充电、和恒流-限压(TAPER)型充电。
[0004]从锂离子蓄电池的发展应用来看，TAPER型充电控制是最普遍和最适合采用的充电控制方式。充电电源首先对锂离子蓄电池进行恒定电流充电，这时电池电压逐渐升高，当电池电压达到设定值时，充电电流开始逐级减小。恒流充电是因为开始充电时充电电流大，且稳定，电池电压增长快，电流减档充电是为了使电池得到满充。
[0005]但是对于地面充电方法则主要使用恒定电流充电方式，即使用某一恒定大电流对电池进行充电，当检测到电池组中任何一个单体电压达到设定值时，停止地面充电。这样锂离子电池在达到充电终止电压后，只完成了 75%?80%的电池容量，仍需要补充25%?30%的电量，而这部分能量的补给交由星上管理软件来完成。
[0006]但是，对于大容量锂离子蓄电池，星上电源管理软件充电耗时巨大，不宜作为补充充电方案。锂离子蓄电池组作为星上贮能装置，其中一个功能就是在卫星发射前为卫星提供所需能量。所以要求卫星发射前，电池处于满电荷态，这就需要在地面将电池组充电到满电荷态。
[0007]为使得电池达到满充，急需一种与星上一致的电源管理模式，能够使用地面充电软件实现TAPER型充电方式控制。
【发明内容】
[0008]为了解决目前地面充电方式只能使锂离子蓄电池组中某一个单体达到设定值，而不能使整组电池达到满电荷的问题，本发明提供了一种地面充电方法，能够使得电池达到满充。
[0009]在本发明中，使用Labview工具,设计一套地面充电软件,适时监视星上蓄电池单体电压值，单体电压之间的差值，合理设置充电电流值，实现恒流恒压充电模式。
[0010]本发明提供了一种蓄电池组地面充电方法，包括:步骤一，采用大电流轮流对蓄电池组进行轮流充电；步骤二，当蓄电池组中的任一个单体的电压达到设定值时，对蓄电池组进行连续充电；以及步骤三，逐渐减小充电电流，从而对蓄电池组进行充电。
[0011 ] 在本发明中，蓄电池组为大容量锂离子的南/北蓄电池组。
[0012]具体地，在步骤一中执行:以C / 10的大电流轮流对南/北蓄电池组进行充电，其中，C为蓄电池组的额定容量。
[0013]在步骤三中执行:S302，从0.09C开始，将充电电流逐渐减小0.01C，对南/北蓄电池组进行恒流-限压充电；以及S304，当南/北蓄电池组的电压达到设定值时，通过地面软件对北/南蓄电池组进行连续充电。
[0014]优选地，在S302中执行:每当南/北蓄电池组中的电压最高的一节电池的电压达到设定值时，将充电电流减小0.0lC ;以及当充电电流减小到0.0lC时，对南/北蓄电池组连续充电，以使南/北蓄电池组的电压达到设定值。
[0015]在S304中包括:将充电电流的起始电流设置为大电流，对北/南蓄电池组进行充电；当北/南蓄电池组中电压最高的一节电池的电压第一次达到设定值时，将充电电流减小至0.09C，对北/南蓄电池组进行恒流-限压充电；每当北/南蓄电池组中的电压最高的一节电池的电压达到设定值时，将充电电流减小0.0lC ;以及当充电电流减小到0.0lC时，对北/南蓄电池组连续充电，以使北/南蓄电池组的电压达到设定值。
[0016]在北/南蓄电池组的电压达到设定值后，设置充电电流为O以停止充电。
[0017]根据本发明的蓄电池组地面充电方法还包括:设计地面充电软件，以适时监视在卫星上的蓄电池组中的任一个单体的电压值以及各个单体的电压之间的差值，从而合理设置充电电流值以实现恒流恒压充电。
[0018]优选地，在步骤二中，将根据蓄电池组的性能确定的充电阈值作为设定值，并且在地面充电软件中将设定值设为固定值。
[0019]因此，通过本发明的充电方法，采集蓄电池组单体电压、小组及整组电压值，根据南/北蓄电池组单体电压分别设置和调整南/北电池的充电电流，完成锂离子蓄电池恒流-恒压充电控制，可以使得电池达到满充。
【附图说明】
[0020]图1是根据本发明【具体实施方式】的地面充电方式的示意图；
[0021]图2是根据本发明【具体实施方式】的地面充电方式的逻辑流图；以及
[0022]图3是根据本发明【具体实施方式】的地面充电控制软件的工作流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图及【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0024]图1是根据本发明【具体实施方式】的地面充电方式的示意图。如图1所示，在本发明中，使用Labview工具，设计一套地面充电软件，适时监视星上蓄电池单体电压值，单体电压之间的差值，合理设置充电电流值，实现恒流恒压充电模式。
[0025]图2是根据本发明【具体实施方式】的地面充电方式的逻辑流图。如图2所示，根据本发明的地面充电过程如下:
[0026]一、蓄电池N / S (恒流轮充)
[0027]首先，以C / 10电流给北(南)蓄电池组持续充电，然后判断北(南)电池组单体电压是否达到阈值，如果未达到阈值，则返回继续进行持续充电，否则执行下一步。
[0028]二、蓄电池N / S (电流递减连续充电)
[0029]首先，北(南)电池组充电电流减档进行连续充电，然后判断北(南)电池组充电电流是为零，如果不为零，则返回继续减档充电，否则执行下一步。
[0030]三、蓄电池S / N(电流递减连续充电)
[0031]对南(北)电池组充电电流减档，从而进行连续充电。
[0032]图3是根据本发明【具体实施方式】的地面充电控制软件的工作流程图。如图3所示，具体充电工作流程如下:
[0033]首先，以C / 10 (C为电池额定容量)的大电流