[实用新型]一种航空锂电池充放电分析仪

说明书

本实用新型提供一种航空锂电池充放电分析仪，包括锂电池和故障检测电路，故障检测电路包括充电电路、放电电路、离散故障信号接口电路、信号采样电路、通信电路、单片机和外设单元，充电电路用于锂电池充电维持稳定输出电压或输出电流，放电电路用于维持放电参数恒定，离散故障信号接口电路用于接收从所述锂电池发出的BMU离散信号，信号采样电路用于采集锂电池的各项性能参数，通信电路用于实现单片机与外设单元之间的通信。本实用新型能够实现通过故障检测电路完成对锂电池各项参数的检测，接触器能够在过大电流和过低电压等紧急情况下切断锂电池与外界电路的联系从而保证安全。

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种航空锂电池充放电分析仪。

背景技术

相比于普通碱性电瓶和酸性电瓶，锂电池性能优异，备受欢迎。但是锂电池的安全性问题一直是影响锂电池稳定工作的重要因素，当锂电池被过度充电或过度放电时，都会对锂电池的内部结构造成不可逆的损害，甚至发生爆炸。B787飞机在使用过程中发生的多起事故都是由航空锂电池造成的，并且直接导致了B787飞机在全球范围内的停飞。为了使B787飞机尽快重返蓝天，波音公司针对航空锂电池提出了多种改进措施，包括重新设计充电器、更改电池布局、增加电池芯间空隙、增加更安全的金属外壳等。为了确保锂电池的安全运行，锂电池内部设计了电池监控单元。电池监控单元内部设置了复杂的检测和保护电路用于监测锂电池的运行状况，可以及时发现并检测锂电池的故障，并采取相应的保护措施。深入分析研究锂电池故障产生的原因和机理，是设计开发锂电池故障检测系统的关键。

我国目前已拥有多架B787飞机，且以后还会引进更多的B787飞机。随着这些机型的大量使用，机载锂电池的正确使用和维护就变得更为迫切。锂电池价格昂贵，对维护环境要求较高，维护操作繁琐且电池替换性差，一旦锂电池被过度放电，将直接导致其自动锁死，返厂直接影响到飞机的正常运营。目前，国内航空公司针对锂电池的维护设备全部依赖进口，直接影响到维修企业的运营成本。因此，自主研制一款锂电池故障检测系统用以替代国外昂贵的维护设备，从而降低维修成本，是民航维修企业急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供一种航空锂电池充放电分析仪。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种航空锂电池充放电分析仪，包括锂电池和故障检测电路，所述故障检测电路包括充电电路、放电电路、离散故障信号接口电路、信号采样电路、通信电路、单片机和外设单元，所述充电电路用于锂电池充电维持稳定输出电压或输出电流，所述放电电路用于维持放电参数恒定，所述离散故障信号接口电路用于接收从所述锂电池发出的BMU离散信号，并将该信号传输至所述单片机，所述信号采样电路用于采集锂电池的各项性能参数，所述性能参数包括锂电池内部温度、环境温度、电池电压电流和电池单格电压参数，所述通信电路用于实现所述单片机与所述外设单元之间的通信，所述锂电池与所述充电电路、所述放电电路和所述离散故障信号接口电路均为电性连接，所述信号采样电路与所述放电电路电性连接，所述单片机与所述充电电路、所述放电电路、所述信号采样电路、所述离散故障信号接口电路和所述通信电路以均为电性连接，所述单片机通过所述通信电路与所述外设单元电性连接。

优选地，所述锂电池内设有接触器和电池监控单元BMU，所述接触器用于在大电流或过低电压情况下切断所述锂电池与外接电路的电性连接，所述电池监控单元BMU由主电池监控单元BMU1、BMU2和辅助电池监控单元BMU3、 BMU4组成，所述主电池监控单元BMU1用于对外输出锂电池的总电压的信号，所述主电池监控单元BMU2用于对所述锂电池过压的情况进行检测，当发生故障时发出相应的禁止信号，所述辅助电池监控单元BMU3用于对所述锂电池过压的情况以及所述接触器进行检测，当接触器开断故障时发出相应的禁止信号并断开所述接触器，所述辅助电池监控单元BMU4用于对所述锂电池单格电压过低和大电流充电的情况进行检测，当发生故障时发出相应的禁止信号。