专利名称：机载应急电源系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电源系统，具体的说，是涉及一种机载应急电源系统。
背景技术：
目前，用于航空领域的电源系统主要有镉镍电池组和锌银电池组，其中锌银电池组抗低温性能和可靠性较差，且成本高，已逐渐被镉镍电池组替代。虽然镉镍电池组综合性能较好，但重量重、体积大，尤其是随着飞机战技指标的提高，镉镍电池组能量比较低的固有缺点已显得越发突出，严重影响新研发的无人直升机等飞行器的战技指标的进一步提高，因此，迫切需要一种重量轻、容量高的航空电源。 锂离子蓄电池具有能量比大、工作电压高、循环寿命长、自放电小等特点，特别是其重量轻和自放电小的特性，满足了武器装备对电源系统提出的小型化、轻型化、高可靠性的要求，而被广泛应用于军事通信、混合电动车、舰船、水下兵器、激光系统及航空航天等领域。无人直升机作为一种新型飞机，其主要的应急电源就是化学电源系统，而普通的镉镍电池组虽然放电功率大，放电平稳可靠，但是重量大，能量密度低，容易发生漏液故障，低温性能差，自放电量大等缺点，由于无人直升机电源对重量轻、能量密度大，自放电小，低温性能优异、可靠性要求极高，因此传统的镉镍电池组不能符合无人直升机应用领域的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种新型的机载应急电源系统，解决传统技术中采用镉镍电池组作为电源系统导致的重量重、能量比小、可靠性差的问题。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是机载应急电源系统，包括锂离子电池组、浮充电智能保护板、供电插座、充电插座、断路器及整体组合外壳；所述锂离子电池组连接充电插座并通过断路器连接浮充电智能保护板，所述供电插座连接浮充电智能保护板；所述锂离子电池组、浮充电智能保护板设计在整体组合外壳内部。进一步，所述锂离子电池组由6只锂离子单体电池串联而成，每只锂离子单体电池由3只锂离子电芯并联而成。进一步，所述每只锂离子单体电池中的3只锂离子电芯的并联方式如下将每只锂离子电芯的极耳打孔，采用导电圈并联极耳，并采用螺钉和螺母紧固。进一步，所述导电圈采用o IOmm的铜棒机加工成型，并进行镀镍处理。进一步，所述锂离子电池组中的6只锂离子单体电之间采用I. 5mm2导线焊锡串联，同时在每个单体电池上引出导线，作为信号线。进一步，所述锂离子电池组经过ABS外壳和ABS盖封装。进一步，所述ABS外壳采用2mm的ABS板经粘接而成，所述ABS盖采用2mm的ABS板加工制备。进一步，所述整体组合外壳由高强度铝板制成，并设有加强筋。进一步，所述浮充电智能保护板具备采用28V直流电对锂离子电池组进行浮充电和过充保护的功能。本发明的有益效果是采用锂离子电池组 制作电源系统，重量轻、自放电小、能量密度高，且具有良好的稳定性和耐低温性能；浮充电智能保护板能够采用28V直流电进行充电，充电时以运算放大器为核心，通过将实际电池组电压与标准值比较，确定电池组的充电状态并加以控制，防止过充而损耗电池寿命；整体组合外壳采用高强度铝板折弯、焊接的方式加工而成，在壳体上局部地方作加强筋处理，产品可以直接用螺钉安装固定，安装简单方便。
图I为锂离子单体电池示意图；图2为由三只锂离子单体电池串联成电池组的示意图；图3为串联电池组被封装后的示意图；图4为电源系统外形图；图5为电源系统各部分接线示意图；图中，I为锂离子电芯，2为导电圈，3为信号线，4为I. 5mm2导线，5为ABS外壳，6为ABS盖，7为供电插座，8为充电插座，9为断路器，10为组合外壳。
具体实施例方式本发明提供一种新型的机载应急电源系统，该系统包括锂离子电池组、浮充电智能保护板、供电插座、充电插座以及整体组合外壳。锂离子电池组由若干只高容量单体电池串联组合，单体电池由多只锂离子电芯并联制成；整体组合外壳采用高强铝板加工制成。该电源系统显著减轻了无人直升机应急用应急电源系统的重量，能够用28V直流电直接进行浮充电，具有过流保护功能，抗冲击振动性能良好，可作为无人直升机的应急电源，也可用作其他小型飞机的机载应急电源。需要指出的是，这里的“充电插座”是与地面充电系统配套使用的，用于对锂离子电池组进行充电，其在飞机上不参与任何工作；而“供电插座”是作为锂离子电池组放电的输出端，向外设供电使用的。下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。参见图I至图3，本例中的锂离子电芯I先经过容量检测、筛选后，再将锂离子电芯I极耳打孔，用导电圈2并联极耳，然后用螺钉和螺母紧固，装入ABS外壳5与ABS盖6、经过粘接剂固定后组成8Ah三串联电池组。其中(1)锂离子单体电池采用三只容量、内阻、自放电等性能筛选后的锂离子电芯1，采用专用打孔工装对输出极耳进行打孔；(2)导电圈2采用O IOmm的铜棒机加工成型，并进行镀镍处理；(3)ABS盖6采用2mm的ABS板由机加方式生产；(4) ABS外壳5采用2mm的ABS板经粘接而成；(5)锂离子单体电池装配方式为把三只打孔后锂离子电芯I的极耳之间垫上导电圈2和线鼻子并联后用同一个螺栓与螺母紧固。(6)锂离子单体电池之间采用I. 5mm2导线4焊锡串联，同时在每个单体电池上引出导线，作为信号线3，一共组装两组三串联电池组，即形成由6只锂离子单体电池串联成的锂离子电池组。采用印制板和经过筛选的元器件，通过焊接工艺装配成浮充电智能保护板，装配完成后根据电路原理进行老化筛选、调试等。按照图5的接线示意图，将两组三串联电池组放入组合外壳10，浮充电智能保护板固定在组合外壳10内部，然后用I. 5mm2导线将两组串联电池组串联成电源系统并将其与供电插座7连接在一起，用导线将串联电池组、浮充电智能保护板及充电插座8连接，组成机载应急锂离子电源系统。电源系统可通过供电插座以28V充电。安装时直接用螺钉固定，辅助零部件有，热缩套管，固定用螺钉螺母以及平垫圈，弹簧垫圈等。由以上方式组成的机载应急锂离子电源系统的外形参见图4，其标称电压24V，额定容量8Ah，输出功率最高达到1000W (5s)，工作温度-40°C +50°C，重量< 3kg，具有28V浮充电功能和过流保护功能，安装方便，特别适合用作无人直升机的应急电源，也可用作其 他小型飞机的机载应急电源。
权利要求
1.机载应急电源系统，其特征在于，包括锂离子电池组、浮充电智能保护板、供电插座、充电插座、断路器及整体组合外壳；所述锂离子电池组连接充电插座并通过断路器连接浮充电智能保护板，所述供电插座连接浮充电智能保护板；所述锂离子电池组、浮充电智能保护板设计在整体组合外壳内部。
2.如权利要求I所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述锂离子电池组由6只锂离子单体电池串联而成，每只锂离子单体电池由3只锂离子电芯并联而成。
3.如权利要求2所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述每只锂离子单体电池中的3只锂离子电芯的并联方式如下将每只锂离子电芯的极耳打孔，采用导电圈并联极耳，并采用螺钉和螺母紧固。
4.如权利要求4所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述导电圈采用OIOmm的铜棒机加工成型，并进行镀镍处理。
5.如权利要求2所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述锂离子电池组中的6只锂离子单体电之间采用I. 5_2导线焊锡串联，同时在每个单体电池上引出导线，作为信号线。
6.如权利要求2-5任意一项所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述锂离子电池组经过ABS外壳和ABS盖封装。
7.如权利要求2-5任意一项所述的机载应急电源系统,其特征在于，所述ABS外壳米用2mm的ABS板经粘接而成，所述ABS盖采用2mm的ABS板加工制备。
8.如权利要求2-5任意一项所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述整体组合外壳由高强度铝板制成，并设有加强筋。
9.如权利要求2-5任意一项所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述浮充电智能保护板具备采用28V直流电对锂离子电池组进行浮充电时过充保护的功能。
全文摘要
本发明涉及电源系统，其公开了一种新型的机载应急电源系统，解决传统技术中采用镉镍电池组作为电源系统导致的重量重、比能量小、可靠性差的问题。该电源系统包括锂离子电池组、浮充电智能保护板、供电插座、充电维护插座、断路器及整体组合外壳；所述锂离子电池组连接充电维护插座并通过断路器连接浮充电智能保护板，所述供电插座连接浮充电智能保护板；所述锂离子电池组、浮充电智能保护板设计在整体组合外壳内部。本发明特别适合用作无人直升机的应急电源，也可用作其他小型飞机的机载应急电源。
文档编号H02J7/00GK102761163SQ201210250650
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者刘新军, 呙晓兵, 简孟亮, 范世军 申请人:四川长虹电源有限责任公司