[发明专利]一种空间用锂离子蓄电池组均衡分流集成系统

说明书

本发明公开了一种空间用锂离子蓄电池组均衡分流集成系统，包含若干均衡分流集成模块，每个所述的均衡分流集成模块包含：均衡控制指令隔离模块，用于将主、备份均衡控制信号隔离；主份均衡模块、备份均衡模块，其与均衡控制指令隔离模块相连，用于对主/备份均衡控制信号分流。本发明构建高集成、高精度、高可靠的锂离子蓄电池组均衡分流模块，实现高压蓄电池组高可靠分流，并简化均衡分流电路的规模，实现系统的高集成设计。

技术领域

本发明涉及一种空间领域中航天电源锂离子蓄电池储能系统的高集成度均衡技术，特别涉及一种空间用锂离子蓄电池组均衡分流集成系统。

背景技术

空间探测是当今世界科技发展的前沿领域，具有很强的基础性、前瞻性、创新性和带动性。人类的航天活动一般可分为地球应用卫星、载人航天和深空探测三大领域，开展空间活动，是航天技术发展的必然选择，也是人类进一步了解宇宙、认识太阳系、探索地球与生命的起源和演化、获取更多科学认识的必须手段。电源分系统作为空间飞行器的重要分系统之一，将提供飞行器执行试验验证任务所需能量来源，当前，随着空间电源系统技术的进步，锂离子蓄电池组担负着为平台载荷在阴影期供电的任务。由锂离子串联蓄电池单体串联形成蓄电池组，虽然通过筛选等严格工艺控制能保证锂离子蓄电池较好的一致性，但是考虑到电池本身自放电效应、载荷放电特性以及重复循环使用要求，使得高功率锂离子蓄电池组在使用过程中不可避免会出现单体电压的不均衡，若不采取有效措施，这种不均衡度会急剧恶化，因此对于空间用高压蓄电池组进行均衡管理具有重要意义。为了保证飞行器满足任务寿命要求，蓄电池组必须进行高性能的均衡管理方能确保性能满足要求，随着不同类型航天器对电源系统锂离子蓄电池组提出的不同要求，在进行蓄电池组均衡分流电路设计时，传统的分离器件方案无论在可靠性、高集成性、节省研制周期等方面均存在不利影响，且不利于分流功能单元标准化、模块化设计。因此，本发明提出采用标准化电路以及先进的厚膜电路工艺进行均衡功能单元的标准模块化设计，有利于解决当前航天器电源系统研制过程中高可靠均衡电路快速设计问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种空间用锂离子蓄电池组均衡分流集成系统，构建高集成、高精度、高可靠的锂离子蓄电池组均衡分流模块，实现高压蓄电池组高可靠分流，并简化均衡分流电路的规模，实现系统的高集成设计。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种空间用锂离子蓄电池组均衡分流集成系统，其特点是，包含若干均衡分流集成模块，每个所述的均衡分流集成模块包含：

均衡控制指令隔离模块，用于将主、备份均衡控制信号隔离；

主份均衡模块、备份均衡模块，其与均衡控制指令隔离模块相连，用于对主/备份均衡控制信号分流。

所述的均衡控制指令隔离模块包含：第一二极管和第二二极管。

所述的主份均衡模块包含：

一对主份串联均衡开关驱动单元、分别与一对主份串联均衡开关驱动单元相连的主份串联均衡开关；

所述的主份串联均衡开关驱动单元用于对主份均衡控制信号进行放大并驱动主份串联均衡开关。

每个所述的主份串联均衡开关驱动单元包含：

第一三极管，其基极通过限流电阻连接于第一二极管的输出端；

第二三极管，其基极通过限流电阻连接于第一三极管的集电极，且第二三极管的基极与发射极之间连接一电阻。

所述的主份串联均衡开关包含：相串联的第一开关管和第二开关管，所述的第一开关管连接于其中一个主份串联均衡开关驱动单元的第二三极管的集电极，所述的第二开关管连接于另一个主份串联均衡开关驱动单元的第二三极管的集电极。

所述的备份均衡模块包含：