[实用新型]机载锂离子蓄电池组系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓄电池系统，尤其涉及一种机载锂离子蓄电池组系统。 

背景技术

用于航空领域的应急备用电源主要是铅酸蓄电池和镉镍电池组，随着飞机战术技术指标的不断提高，现役蓄电池组的重量、体积以及放电倍率等方面很难满足要求，严重制约了各种航天航空飞行器的战术技术指标进一步提高。另外，由于镉镍蓄电池有记忆效应，维护工序复杂，使用寿命短等特点，对飞机的维护效率和成本有较大的影响。 

锂离子电池由于工作电压高、功率密度和能量密度高、使用寿命长、无记忆效应、充电速度快、使用温度范围宽和自放电小等优点，越来越多地被使用在无人机、航天飞行器等航天航空领域。但是，若组成锂电池组的各个单体电池的容量、荷电状态、自放电率、衰减特性在长期使用过程中会不一致，将导致电池组的使用寿命大幅度缩短。目前，解决单体电池的不一致性问题主要使用前通过提高单体电池的制造技术、筛选技术和成组技术，但是飞机的使用条件复杂，工况多变，在使用过程中一致性很难得到有效的保障，而一致性差将会导致电池组出现过充等安全性问题。因此，提出一种新型的机载蓄电池系统是很有必要的。   

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中机载应急备用电源重量重、体积大、维护成本高、使用寿命短和安全可靠性差的缺陷，提供一种使用寿命长、无记忆效应、充电速度快、免维护和自放电小的机载锂离子蓄电池组系统。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

提供一种机载锂离子蓄电池组系统，包括锂离子蓄电池组和蓄电池充电器，两者通过功率插座和通讯插座连接；

其中锂离子蓄电池组包括多个串联的单体电池和加热装置，加热装置置于串联好的单体电池周围，该锂离子蓄电池组还设有温度传感器，固定在单体电池的正负极极柱上；

该锂离子蓄电池组还包括电压监控模块、电流监控模块、均衡控制模块、第一控制模块和第一断路器；温度监控模块与温度传感器连接；电压监控模块分别与单体电池和锂离子蓄电池组的正负极连接；电流监控模块与安装在串联连接排上的电流传感器进行连接；均衡控制模块分别与单体电池的正负极连接；第一断路器与第一控制模块连接；

蓄电池充电器包括串充电源模块、加热电源模块、总电压监控模块、第二控制模块、第二断路器、第三断路器和DC/DC；加热电源模块为锂离子蓄电池组提供加热电源；总电压监控模块为蓄电池充电器提供实时监控锂离子蓄电池组的总电压；串充电源模块为锂离子蓄电池组提供串联充电电源；第二控制模块通过通讯插座传输的或自身检测到的信号控制第二断路器和第三断路器的闭合。

本实用新型所述的机载锂离子蓄电池组系统中，单体电池和锂离子蓄电池组间采用镀银铜线作为电压监测线缆，且每只单体电池上的电压监测线缆均为两根，采用螺钉固定在连接排上。 

本实用新型所述的机载锂离子蓄电池组系统中，锂离子蓄电池组包括至少两组温度传感器，两组温度传感器为相同或不同特性的热敏电阻。 

本实用新型所述的机载锂离子蓄电池组系统中，均衡控制模块具体用于对单体电池进行充放电管理，并对单体电池进行过压保护；通过温度监控模块、加热控制模块和加热装置对锂离子蓄电池组进行加热控制；通过电流监控模块和第一断路器对锂离子蓄电池组进行过流保护；第一控制模块通过监控的电压、电流和温度估算锂离子蓄电池组的荷电状态，并判断是否需要充电。 

本实用新型所述的机载锂离子蓄电池组系统中，第二控制模块具体用于根据收到并记录的锂离子蓄电池组发送的数据和总电压监控模块检测的数据，通过第二断路器和第三断路器对锂离子蓄电池组进行过压、过放和过热安全保护。 

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型的机载锂离子蓄电池系统功率密度和能量密度高、使用寿命长、无记忆效应、充电速度快、免维护和自放电小；由于加热控制模块具有双重安全保护措施，蓄电池组能在较低的温度下安全可靠工作；蓄电池组根据电压监控模块独立启动充电，另外蓄电池充电器通过冗余设计监控总电压防止出现过充和过放安全性问题；电流监控模块通过监控总电流大小防止出现过流安全性问题；均衡控制模块根据各单体电池间的电压实时地进行充电或放电，以保证其电量一致性。本实用新型可以很好的防止锂离子蓄电池组出现安全性问题。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中： 

图1为本实用新型实施例的机载锂离子蓄电池的示意图；

图2为本实用新型蓄电池充电器示意图；