[发明专利]航天员用电动工具充电控制装置

权利要求书

1.航天员用电动工具充电控制装置，其特征在于，包括：

采集模块，获取蓄电池组各单体电池电压、充电电流、蓄电池组电压、蓄电池组温度；

按钮控制模块，包括工况切换按钮和充电启动按钮；

充电功率模块，通过充电启动按钮与航天器舱内母线连接，为航天员用电动工具的蓄电池组充电；

充电功率调节模块，分别与充电功率模块和采集模块连接，根据采集模块获得的参数控制充电功率模块由恒流转恒压为蓄电池组充电；

指示控制模块，与采集模块连接，用于显示充电控制装置状态；

充电控制模块，与采集模块连接，根据采集模块获得的参数判断单体电池是否存在电压异常、蓄电池组温度是否存在异常以及是否过流充电，基于判断结果对蓄电池组进行充电中止控制操作；

单体均衡模块，与采集模块连接，根据采集模块获得的参数判断是否需要进行电池单体间均衡，若需要则控制实现电池单体间电压均衡。

2.如权利要求1所述的航天员用电动工具充电控制装置，其特征在于，充电控制装置状态包括：系统上电状态、充电故障状态、充电状态、充满状态，通过充电控制装置面板上的指示灯显示；上电系统供电正常时，系统上电状态指示灯亮；当蓄电池组温度T≥预设温度参考值时，指示控制模块判断蓄电池组存在过温异常，充电故障状态指示灯亮；当单体电池电压V_i＞预设单体电池电压参考值时，指示控制模块判断该单体电池存在过压异常，充电故障状态指示灯亮；当蓄电池组电压V＞预设电池组电压参考值时，指示控制模块判断蓄电池组存在过压异常，充电故障状态指示灯亮；当充电电流＞预设充电电流参考值时，指示控制模块判断充电电流存在过大异常，充电故障状态指示灯亮；当蓄电池组电压V＜蓄电池组目标电压时，指示控制模块判断此时处于充电状态，电池状态指示灯闪烁；当蓄电池组电压V≥蓄电池组目标电压时，指示控制模块判断此时处于充满状态，电池状态指示灯为绿色恒亮。

3.如权利要求2所述的航天员用电动工具充电控制装置，其特征在于，蓄电池组目标电压＝单体电池额定电压V_e×单体电池数量n。

4.如权利要求1所述的航天员用电动工具充电控制装置，其特征在于，充电控制模块通过断开为充电功率调节模块供电实现对蓄电池组进行充电中止控制操作。

5.如权利要求4所述的航天员用电动工具充电控制装置，其特征在于，

当蓄电池组温度T≥预设温度参考值时，当单体电池电压V_i＞预设单体电池电压参考值时，当蓄电池组电压V＞预设电池组电压参考值时，或者当充电电流＞预设充电电流参考值时，充电控制模块启动工作，输出脉宽指令使充电功率调节模块供电断开，控制整个蓄电池组中止充电；中止充电为恒定中止状态。

6.如权利要求1所述的航天员用电动工具充电控制装置，其特征在于，充电功率模块采用双管正激的拓扑结构实现对蓄电池组的恒流转恒压充电；上电系统供电正常后，摁下按钮控制模块的充电启动按钮，充电功率模块先采用恒流模式为蓄电池组充电，当蓄电池组电压V达到设定值时，充电功率调节模块控制充电功率模块转入恒压模式为蓄电池组充电，充电电流自动下降，直至停止充电。

7.如权利要求6所述的航天员用电动工具充电控制装置，其特征在于，充电控制装置有两种工况：充电工况和维护工况，由按钮控制模块的工况切换按钮实现两种工况的切换，在不同工况下，恒压充电过程中电压值不同，维护工况下恒压充电过程中电压值小于充电工况下恒压充电过程中电压值。

8.如权利要求7所述的航天员用电动工具充电控制装置，其特征在于，对于18650蓄电池组，充电工况下，当蓄电池组电压V达到4.2V×单体电池数量n时，充电功率调节模块控制充电功率模块转入恒压充电；维护工况下，当蓄电池组电压V达到3.9V×单体电池数量n时，充电功率调节模块控制充电功率模块转入恒压充电。