MEO卫星氢镍蓄电池组自主充电管理方法

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1、第2O卷第5期航天器工程Vo1．2ONo．52011年9月SPACECRAFTENGINEERING73MEO卫星氢镍蓄电池组自主充电管理方法曾毅崔波张晓峰(JL京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要MEO卫星运行轨道存在不可测控弧段，每年有长光照期和两个地影季，为此对星上充电管理的自主能力提出了较高要求。文章介绍了我国首颗在轨飞行的MEO卫星的氢镍蓄电池组的在轨自主管理方法，包括地影季的电压一温度(T)控制与电量计结合的充电管理方法和长光照期控制电池压力的涓流管理方法，并给出了在轨飞行的实际效果，可作为后续卫星电源系统设计蓄电池充电管理方案的参考。关键词MEO卫星；氢镍

2、蓄电池组；自主充电管理中图分类号：V442文献标志码iADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2011．05．010文章编号：1673-8748(2011)05—0073-05AutomotiveRechargeManagementMethodofNickel-hydrogenBetteryinMEOSatelliteZENGYiCUIBoZHANGXiaofeng(BeiiingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：MEOsatellitesrequirehig

3、hlyautonomousrechargemanagement，duetotheunreachableorbitsegmentandtWOeclipseseasons．TheautonomousNickle—hydrogenbatteryrechargeman—agementstrategyofourfirstMEOsatelliteinorbitisintroduced，includingtherechargemanage—mentcombiningV—TcontrolmethodandAmp—hourintegratorineclipseseason，andthetrickl

4、echargemanagementbypressurecontrolmethodinsolsticeperiod．Thein—orbitperformanceisshowntoindicatetheeffectivenessofthemanagementstrategy，whichcouldbeasareferenceforsucceedingapplications．Keywords：MEOsatellite；Nickle—hydrogenbattery；autonomousrechargemanagment同低轨卫星一样有测控不可见弧段，因此MEO卫1引言星的蓄电池管理技术有

5、其自身的特点。本文针对MEO卫星氢镍蓄电池组应用的特MEO卫星是轨道高度介于数千千米至地球同点，提出了新的将数字化控制与传统硬件电压一温度步轨道之间的卫星。目前，世界上已发射的MEO(V-T)_1控制相结合的氢镍蓄电池组在轨自主管卫星主要运行于2OO00km至25O00km之间的高理策略，包括充电管理技术、防欠充过充保护技术、度。由于其特有的轨道高度，MEO卫星既同地球长光照期涓流充电管理技术等内容，并给出了在我同步轨道卫星一样有固定的地影季及长光照期，又国MEO卫星上在轨应用的效果。收稿日期：2011—08—10：修回日期：2011—08—22作者简介：曾#~(1975一)，男

6、，博士，高级工程师，现从事航天器供配电技术研究工作。航天器工程方式进行充电终止控制。采集蓄电池的温度和电压，2氢镍蓄电池在MEO轨道使用的当温度与电压满足一定条件时，即停止充电。技术特点采用电路实现的V—T控制方式即为硬件V—T充电终止技术。由于电路特性的限制，通常只能按空问应用的氢镍蓄电池结合了燃料电池与镉镍照线性的电压温度特性进行控制。为了适应蓄电蓄电池的优点，其充电特性与卫星上广泛应用的池的不同状态，一般在电源控制器内预置多条V—T镉镍电池有所不同。特别是充电终止的电压一温度曲线，覆盖寿命初期、末期及存在一节单体失效等模(V—T)特性不像镉镍电池那样是线性的，若仍然式。硬件

7、控制手段可作为软件控制手段的备份和补沿用镉镍电池常用的模拟电路硬件V—T控制方式，充。以某MEO卫星为例，该卫星预置了6条V一T则难以实现精准的充电终止控制；另一方面，氢镍蓄曲线，在正常情况下都是用软件作为主控手段，在软电池的自放电率随循环次数增加而增大，因此传统件报故障或禁止的情况下，硬件VT仍能完成控的靠太阳电池阵限流的涓流充电方式在寿命初期有制。6条曲线如图1所示。可能导致蓄电池组过充。但是，氢镍蓄电池的单体由于氢镍蓄电池的VT特性并非线性，而硬件压力参数可以很好地反映蓄电