[发明专利]一种用于蓄电池组的均衡装置和蓄电池组均衡系统

说明书

本发明的一个实施例公开了一种用于蓄电池组的均衡装置和蓄电池组均衡系统，包括：N个均衡电路芯片；N个印制板，所述均衡电路芯片设置在对应的印制板上，用于对所述蓄电池组中的N个单体蓄电池中的对应单体蓄电池的电压进行实时采样检测和充电控制，实现均衡分流功能以及减小蓄电池组各单体电压差异；对所述单体蓄电池进行充电，当所述均衡电路芯片检测到所述单体蓄电池的电压V_BAT超过阈值电压U₀时，所述均衡电路芯片使其内部的电流泄放电路导通，耗散掉充入所述单体蓄电池的部分电流，直到所述均衡电路芯片检测到所述单体蓄电池的电压V_BAT小于等于阈值电压U₀时，所述均衡电路芯片使其内部的电流泄放电路关闭，对所述电池停止耗散。

技术领域

本发明涉及空间飞行器技术领域。更具体地，涉及一种用于蓄电池组的均衡装置和蓄电池组均衡系统。

背景技术

空间飞行器在轨飞行阶段，在地影区，由于缺少光照，太阳电池阵不能进行光电转化继续为空间飞行器提供电源，因此，需要通过蓄电池组放电给整个飞行阶段提供电能，但是蓄电池组放电过程中，由于自放电差异的累积效应，蓄电池组内单体电池电压离散性会扩大，导致充电时各单体电压不一致，部分电池会出现过充电或欠充电。因此，在空间飞行器蓄电池组在地面测试及在轨工作时，需要维持蓄电池组各个单体容量的一致性，传统空间飞行器通过电源控制器的采样电路对蓄电池组单体电压进行信号采集，通过总线通信方式将采样信号发送给星务计算机作能源管理控制，并根据星务程序逻辑将蓄电池组单体自主均衡指令发送给电源控制器内部的能源管理单元，能源管理单元通过蓄电池组的均衡电路对单体蓄电池组进行通断控制。传统蓄电池组均衡控制方式存在以下弊端：

1)电源控制器需要在较短的时间间隔内不停地采集单体蓄电池组的信号，如果蓄电池单体数量较少，还不会占用太多整星信息资源，但是对于蓄电池组串并联数较多、单体蓄电池数量较多的空间飞行器，传统方式会占用大量的整星信息资源，对飞行器的信息数据管理系统有较大的要求；

2)通过总线将采样信号在较小的时间间隔内发送给计算机，会占用总线通道资源；

3)传统蓄电池组均衡采样方式为每个蓄电池单体对应一路电源控制器采样电路，对于串并联数、单体数较多的蓄电池组，增加了电源控制器的设计复杂度，降低了设计可靠度，也增加了电源控制器体积和重量；

4)传统蓄电池组均衡方式的实现涉及到蓄电池组、电源控制器、星务计算机和电缆网，涉及的单机系统较多，增加整星电气系统的设计复杂度，如果某个单机设备出现相关故障，就会影响整个蓄电池组均衡功能的实现，导致蓄电池组的故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于蓄电池组的均衡装置和蓄电池组均衡系统。已解决现有技术存在问题中的至少一个。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明提供了一种用于蓄电池组的均衡装置，包括：

N个均衡电路芯片；

N个印制板，所述均衡电路芯片设置在对应的印制板上，用于对所述蓄电池组中的N个单体蓄电池中的对应单体蓄电池的电压进行实时采样检测和充电控制，实现均衡分流功能以及减小蓄电池组各单体电压差异；

对所述单体蓄电池进行充电，当所述均衡电路芯片检测到所述单体蓄电池的电压V_BAT超过阈值电压U₀时，所述均衡电路芯片使其内部的电流泄放电路导通，耗散掉充入所述单体蓄电池的部分电流；

当所述均衡电路芯片检测到所述单体蓄电池的电压V_BAT小于等于阈值电压U₀时，所述均衡电路芯片使其内部的电流泄放电路关闭，对所述电池停止耗散；