[发明专利]一种星载蓄电池双区间自主温度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星蓄电池的温度控制方法。

背景技术

卫星电源分系统包括太阳电池阵、蓄电池组和电源控制器三个部分，如图1所示。蓄电池组与太阳电池阵为卫星提供阴影期和耗电高峰期的电力供应。在阴影期蓄电池组放电为整星供电，在光照期太阳电池阵除了满足负载优先供电外，剩余的能量为蓄电池组充电。星载蓄电池组的寿命与温度指标紧密相连。大量试验数据表明，星载蓄电池的寿命与其温度成指数关系。在相同的放电深度下，蓄电池组温度升高则其寿命降低。蓄电池组放电时，将会产生大量的热量，由于蓄电池热容较大，蓄电池表面温度上升滞后，并且在真空条件下热量不容易散发。因此，对蓄电池组的温度进行及时合理的预先控制，使蓄电池组能够在最佳的温度范围内进行工作，是保证星载蓄电池寿命的重要条件。

以往卫星的蓄电池组温度控制方法没有自主温控功能，只工作在单一区间温控模式，未将蓄电池组放电电流或太阳电池阵电流大小和蓄电池组温度结合起来，所以，单一区间的温度控制方法主要存在如下问题：

（1）由于蓄电池热容较大，电池表面温度上升滞后，以往单一区间的温控方式往往会等到电池表面温度上升到一定数值时才进行控制，控制较为滞后并且温度控制判据单一，不能及时有效地实现对蓄电池组的温度控制；（2）将蓄电池组的温度控制范围仅仅局限于蓄电池组本身，未在电源分系统的层面考虑问题，忽略了分系统其它设备与蓄电池温度控制之间的关系；（3）温控过程中需要倚靠卫星星务主机下传的注入数据块开启或关闭温控回路，控制效率和精度亟待提高。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星载蓄电池双区间自主温度控制方法，在引入自主温控的基础上，将蓄电池组放电电流和太阳电池阵电流、蓄电池组温度变化相结合判断，有区别有针对性地进行蓄电池组的温控，解决了以往蓄电池组温控时仅依据蓄电池组温度变化而采取措施的单一状况，提高了卫星蓄电池组温度控制的准确性和灵活性，改善了蓄电池组的自主温控管理质量，延长了蓄电池组的使用寿命。

本发明的技术解决方案是：一种星载蓄电池双区间自主温度控制方法，步骤如下：

（1）在卫星蓄电池组外侧的两个相邻位置处各粘贴一个测温电阻，电阻值分别为TN1和TN2；同时为卫星蓄电池组配置互为热备份的两条加热回路，分别为主加热回路和备加热回路，设定两条加热回路均采用同一个测温电阻进行温度测量，默认的测温电阻值为TN1，当TN1出现开路或者短路故障时，通过地面强制改变测温电阻值为TN2，当TN1和TN2的温度测量值差异超过设定值时，通过地面强制改变测温电阻值为（TN1+TN2）/2；

（2）星上判断自主温控功能是否被允许，如果不允许则进入步骤（5），如果允许则进入步骤（3）；

（3）判断蓄电池的实际放电电流是否小于设定的蓄电池放电电流报警门限值，如果小于则进入步骤（5），如果不小于则进入步骤（4）；

（4）判断太阳电池阵的实际放电电流是否大于设定的方阵电流报警门限值，如果大于则进入步骤（5），如果不大于则进入步骤（6）；

（5）判断是否接收到地面的遥控指令，如果收到则根据遥控指令开启或关闭加热回路；如果没有收到则进行星上自主温控，当蓄电池组温度测量值T<T_min1且主加热回路为关状态时，开启主加热回路并结束；当蓄电池组温度测量值T>T_max1且主加热回路为开状态时，关闭主加热回路并结束；当蓄电池组温度测量值T<T_min2且备加热回路为关状态时，开启备加热回路并结束；当蓄电池组温度测量值T>T_max2且备加热回路为开状态时，关闭备加热回路并结束；其中[T_min1，T_max1]为主加热回路的控温阈值区间，[T_min2，T_max2]为备加热回路的控温阈值区间，T_min1、T_max1、T_min2和T_max2的数值必须包含在蓄电池组在轨正常工作温度范围之内，且满足T_min1≥T_min2，T_max1≥T_max2；