專利名稱：氫鎳蓄電池?cái)?shù)字t/v充電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氫鎳蓄電池領(lǐng)域，尤其是一種氫鎳蓄電池?cái)?shù)字T/V充電控制方法。
背景技術(shù)：
氫鎳電池經(jīng)過1976 1977的飛行實(shí)驗(yàn)后，于1983開始服務(wù)于IntelsatV-B同步 地球軌道通信衛(wèi)星上。我國空間用鎳氫電池的研究始于上世紀(jì)70年代，2003年XX-1衛(wèi)星 的發(fā)射成功，填補(bǔ)我了國空間用氫鎳電池零的空白。氫鎳電池是比鎘鎳電池更新的一種貯 能技術(shù)，正極采用鎘鎳電池的鎳電極，負(fù)極采用燃料電池的鉬氣體電極，由于負(fù)極活性物質(zhì) 是氫氣，整個電池的極組被放置在一個壓力容器內(nèi)，從此，氫鎳電池逐漸取代鎘鎳電池成為 空間用儲能電源的首選。到目前為至，我國高軌衛(wèi)星已經(jīng)100%的采用氫鎳電池作為儲能電 源，而低軌衛(wèi)星的儲能電源也正逐漸向采用氫鎳電池過渡。為了實(shí)現(xiàn)電池長期的循環(huán)壽命和深度放電能力，當(dāng)氫鎳電池工作時，采用適當(dāng)?shù)?充電控制方法是非常關(guān)鍵的。不適當(dāng)?shù)某潆娍刂品椒ǎ瑢⒅苯佑绊戨姵氐膲勖?、性能，甚?對整星造成影響過量的過充電或使電池經(jīng)歷更高的充電終止電壓，將縮短電池的工作壽 命，降低電池的性能；充電量過低，可能使氫鎳電池?zé)o法在陰影期提供充足的電量，導(dǎo)致整 星斷電。目前，氫鎳電池的充電控制方法主要采用T/V曲線硬件模擬控制，即利用地面不 同溫度環(huán)境下的的充放電試驗(yàn)，得到該種電池組的溫度_充電截止電壓近似線性曲線(簡 稱T/V曲線)，曲線的上移、下移分別代表了不同的蓄電池充電容量，通過這種T/V曲線的硬 件模擬可以實(shí)現(xiàn)在軌對氫鎳蓄電池組的充電控制。但這種硬件模擬充電控制方法的缺點(diǎn)是 所得的曲線為近似線性曲線，不是蓄電池組溫度、電壓特性關(guān)系的真實(shí)曲線，因而存在一定 的精度誤差，使用它對蓄電池組進(jìn)行充電控制時容易造成過充、欠充等現(xiàn)象，同時，制定好 的曲線經(jīng)硬件注入后，不可進(jìn)行更改，充電管理較為生硬；另一方面，這種硬件模擬也增加 了整星的硬件數(shù)量，因而降低了整星的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對現(xiàn)有的硬件模擬T/V充電控制方法存在的缺點(diǎn)，提供了一種更 為有效的氫鎳蓄電池用充電控制方法——數(shù)字T/V充電控制方法，該數(shù)字T/V充電控制方 法可對鎳氫蓄電池實(shí)施有效、精確的充電管理。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種氫鎳蓄電池?cái)?shù)字T/V充電控制方法，控制方法的步驟是(1)將氫鎳蓄電池置于設(shè)定好環(huán)境溫度的溫度箱內(nèi)，恒溫2-4小時，以0. 1-0. 2C率 充電，充電比率為1. 0-1. 2，擱置0. 5-1.011，以(/2放電至單體電池1.(^，轉(zhuǎn)(/5充電至單體 電池1. 0V,重復(fù)此試驗(yàn)至少2次；(2)將各種溫度下的充電電壓、容量進(jìn)行數(shù)據(jù)列表、作圖，得出不同溫度與電壓的 對應(yīng)關(guān)系式圖，由此溫度與電壓的關(guān)系曲線，制作出不充電狀態(tài)時，充電電壓與溫度的關(guān)系曲線和對應(yīng)數(shù)據(jù)表；(3)將上述對應(yīng)關(guān)系式上載到衛(wèi)星自帶的中心計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對氫鎳蓄 電池充電的自動控制。而且，所述氫鎳蓄電池設(shè)定的溫度分別為-10°c、-5°C、0°C、5°C、10°C、20°C。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為1、本發(fā)明的數(shù)字T/V充電控制方法，減少了整星的硬件數(shù)量，實(shí)現(xiàn)氫鎳蓄電池組 充電過程T/V曲線的自動控制，充分發(fā)揮了數(shù)管計(jì)算機(jī)的功能，減少了充電控制硬件數(shù)量 及利用電路進(jìn)行充電控制帶來的成本與風(fēng)險(xiǎn)，同時，這種數(shù)字充電控制曲線真實(shí)反映了蓄 電池組溫度、電壓的特性關(guān)系，提高了充電精度，而且充電控制可隨時根據(jù)需要進(jìn)行修改、 上載注入，管理進(jìn)來更為靈活。2、本發(fā)明的充電控制方法是利用氫鎳蓄電池的充電容量與環(huán)境溫度、充電電壓存 在一定的密切關(guān)系，在一定溫度環(huán)境下的充電截止電壓能夠較準(zhǔn)確的反映出氫鎳蓄電池充 電容量。利用地面不同溫度環(huán)境下的的充放電試驗(yàn)，可以得到該種電池組的溫度-充電截 止電壓曲線(簡稱T/V曲線)，曲線的上移、下移分別代表了不同的蓄電池充電容量。通過 將電池組充電控制的T/V曲線以軟件的形式上載到衛(wèi)星自帶的中心計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)分 析、對比電池組溫度(T)、電壓(V)遙測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)氫鎳蓄電池組充電過程T/V曲線的自動控 制，充分發(fā)揮了數(shù)管計(jì)算機(jī)的功能，減少了充電控制硬件數(shù)量及利用電路進(jìn)行充電控制帶 來的成本與風(fēng)險(xiǎn)，提高了充電管理的精度，充電管理起來更為靈活。


圖1為本發(fā)明氫鎳電池不同溫度下充電曲線；圖2為本發(fā)明氫鎳電池?cái)?shù)字T/V曲線與原硬件(Y為硬件模擬曲線)模擬T/V曲 線圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種氫鎳蓄電池?cái)?shù)字T/V充電控制方法，取某型號氫鎳蓄電池?cái)?shù)只，分別 在-10°C、-5°C、0°C、5°C、10°C、20°C下進(jìn)行充放電，每個溫度下至少進(jìn)行2次，以驗(yàn)證數(shù)據(jù) 的一致性。在進(jìn)行不同溫度充放電之前，要先將電池在該溫度下恒溫2-4小時，以保證電池 的溫度與設(shè)定的環(huán)境溫度相一致?？刂品椒ǖ木唧w步驟是(1)將氫鎳蓄電池置于上述設(shè)定好環(huán)境溫度的冰柜內(nèi)，恒溫2-4小時，以0. 1-0. 2C 率(充電倍率可視具體情況而定)充電，充電比率為1.0-1. 2 (可視具體情況而定)，擱置 0. 5-1. 0h，以C/2放電至單體電池1. 0V，轉(zhuǎn)C/5充電至單體電池1. 0V，重復(fù)此試驗(yàn)至少2次。(2)將不同溫度下的容量曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)列表、作圖(如圖1)，根據(jù)預(yù)先制定的V/T 曲線所代表的充電量，得出不同V/T曲線溫度與電壓的對應(yīng)關(guān)系式(如圖2)。(3)將此關(guān)系式上載到衛(wèi)星自帶的中心計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對氫鎳蓄電池充 電的自動控制。
(2)將不同溫度下的容量曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)列表、作圖(如圖1)，根據(jù)預(yù)先制定的V/T 曲線所代表的充電量，得出不同V/T曲線溫度與與原硬件(Y為硬件模擬曲線)模擬T/V曲 線圖(如圖2)。(3)將此關(guān)系式上載到衛(wèi)星自帶的中心計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對氫鎳蓄電池充 電的自動控制。
權(quán)利要求
一種氫鎳蓄電池?cái)?shù)字T/V充電控制方法，其特征在于控制方法的步驟是(1)將氫鎳蓄電池置于設(shè)定好環(huán)境溫度的溫度箱內(nèi)，恒溫2-4小時，以0.1-0.2C率充電，充電比率為1.0-1.2，擱置0.5-1.0h，以C/2放電至單體電池1.0V，轉(zhuǎn)C/5充電至單體電池1.0V，重復(fù)此試驗(yàn)至少2次；(2)將各種溫度下的充電電壓、容量進(jìn)行數(shù)據(jù)列表、作圖，得出不同溫度與電壓的對應(yīng)關(guān)系式圖，由此溫度與電壓的關(guān)系曲線，制作出不充電狀態(tài)時，充電電壓與溫度的關(guān)系曲線和對應(yīng)數(shù)據(jù)表；(3)將上述對應(yīng)關(guān)系式上載到衛(wèi)星自帶的中心計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對氫鎳蓄電池充電的自動控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫鎳蓄電池?cái)?shù)字T/V充電控制方法，其特征在于所述氫鎳 蓄電池設(shè)定的溫度分別為-10°C、-5°C、0°C、5°C、10°C、20°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氫鎳蓄電池?cái)?shù)字T/V充電控制方法，步驟是(1)將氫鎳蓄電池置于設(shè)定好環(huán)境溫度的溫度箱內(nèi)，恒溫2-4小時，以0.1-0.2C率充電，充電比率為1.0-1.2，擱置0.5-1.0h，以C/2放電至單體電池1.0V，轉(zhuǎn)C/5充電至單體電池1.0V，重復(fù)此試驗(yàn)至少2次；(2)將各種溫度下的充電電壓、容量進(jìn)行數(shù)據(jù)列表、作圖，得出不同溫度與電壓的對應(yīng)關(guān)系式圖，由此溫度與電壓的關(guān)系曲線，制作出不充電狀態(tài)時，充電電壓與溫度的關(guān)系曲線和對應(yīng)數(shù)據(jù)表；(3)利用得出T/V曲線或T/V數(shù)據(jù)表，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對氫鎳蓄電池充電的自動控制。本發(fā)明的數(shù)字T/V充電控制方法，充分發(fā)揮了數(shù)管計(jì)算機(jī)的功能，實(shí)現(xiàn)氫鎳蓄電池組充電過程的自動控制，減少了充電控制硬件數(shù)量及利用電路進(jìn)行充電控制帶來的成本、誤差與風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號H02J7/00GK101888100SQ200910068859
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者喬學(xué)榮, 咼成, 周亦龍, 張海昌, 明文成, 李立超, 樊紅敏, 王志飛 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所