高分一号卫星电源分系统设计与在轨应用

高分一号卫星是我国第一颗应用大容量锂离子蓄电池组作为储能电源的长寿命低轨卫星,在电源分系统研制过程中,解决了锂离子电池循环寿命、安全性、充放电控制和均衡管理等关键技术。高分一号卫星电源分系统的成功研制,首次实现了大容量锂离子蓄电池组在长寿命低轨卫星的应用,为后续工程提供了技术储备和数据积累,推动锂离子蓄电池组在我国空间电源领域的广泛应用。     

基于新一代电源控制器的锂电池在轨管理分析

卫星电源系统已广泛采用锂离子蓄电池组作为在轨储能装置.介绍了基于新一代电源控制器的锂离子蓄电池组在轨管理策略,重点阐述了新一代电源控制器充电控制方式和新一代能源管理软件的应用.实际获取的卫星在轨数据表明,提出的管理策略,既能对锂离子蓄电池组进行恒流恒压充电,又能满足锂离子蓄电池组在轨控温及均衡需求,有助于延长电池使用寿...     

50Ah卫星用锂离子蓄电池的研制及性能分析

为了满足卫星对高比能储能电源的需求,研制了镍钴酸锂(NCA)正极材料50 Ah卫星用锂离子蓄电池,电池比能量160.5~162.9 Wh/kg,针对卫星使用环境,对50 Ah锂离子蓄电池的高低温性能、正弦振动、随机振动、冲击、热真空等空间环境适应性进行了测试,进行了过充电、过放电安全性测试,并对LEO、GEO卫星轨道蓄电池循环寿命进行了考核,证明50 Ah锂离子蓄电池可满足卫星应用的需求。     

GEO卫星锂离子蓄电池组在轨均衡方式研究

锂离子蓄电池组作为GEO卫星的储能电源,已经得到广泛应用。为了防止锂离子蓄电池组在长期充放电过程中离散性的扩大,运行在GEO轨道的长寿命卫星用锂离子蓄电池组一般设计有均衡管理功能,目前在轨广泛应用的一般均为耗散型均衡。根据均衡启控方式不同,可分为定时均衡、定电压均衡和控制电压差均衡三种均衡方式。通过对GEO卫星锂离子蓄电池组典型的三种在轨耗散型均衡方式的遥测数据进行分析,论述了目前在轨应用的这三种均衡方式的均衡特点和在轨均衡效果。     

小卫星锂离子蓄电池组在轨性能分析

对小卫星80 Ah锂离子蓄电池组在轨工作情况进行了数据分析,对锂离子蓄电池组在轨管理方法的有效性和合理性进行了判读,为后续型号锂离子蓄电池组产品的研制和在轨管理提供经验。     

GEO锂离子蓄电池组在轨性能评估

卫星电源系统已广泛采用锂离子蓄电池作为储能装置。介绍了锂离子蓄电池组的工作原理,重点分析了锂离子蓄电池组的压差变化、自放电和日历衰降等在轨运行数据,结果表明锂离子蓄电池组性能良好,没有旁路保护动作,工作正常。     

锂离子蓄电池组在轨遥测数据分析与寿命预计

伴随新能源技术的不断发展,锂离子蓄电池组已逐渐取代氢镍蓄电池组,成为卫星的新一代储能电源。根据锂离子蓄电池组特性提出了在轨管理策略,通过锂离子蓄电池组的在轨遥测数据,对锂离子蓄电池组的充放电性能、单体电池电压离散性、在轨均衡情况以及温度特性进行了分析,并对锂离子蓄电池组在轨寿命进行了预计。     

GEO卫星锂离子蓄电池组充电控制方式的研究

卫星电源系统多采用锂离子蓄电池作为储能装置,结合锂电池的特性研究了锂电池充电控制方式,对传统GEO卫星用锂离子电池的充电控制方式和基于下一代电源控制器的新型充电控制方式进行了对比分析。通过波形表明,传统锂电池充电控制方式,在继承氢镍电池充电控制器的基础上,依照锂离子蓄电池的特性对充电控制方法进行了改进,可满足锂离子蓄电池组的充电要求;新型的锂电池充电控制方式可有效对锂离子电池进行自主恒流恒压充电,有助于延长电池使用寿命,且易于实现对电池的保护,更适合GEO卫星锂离子蓄电池组的充电需求。     

基于灰关联度的锂电池组SOH评价方法研究

为进一步提高锂离子蓄电池组健康状态评价准确性,为蓄电池组维护人员日常维护提供依据,保证其在飞机应急供电等应用中的安全性,针对锂离子蓄电池组健康状态评价问题,基于灰关联度加权综合评价思想,提出了基于灰关联度的蓄电池SOH评价方法,研究了灰关联建模方法及SOH等级综合评价过程。实验结果表明,提出的SOH综合评价模型能够有效预测蓄电池健康状态,对锂离子蓄电池组SOH预测等级判断准确率达到98%,提高了SOH预测的可靠性与时效程度,实现了锂离子蓄电池组健康状态有效评估。     

锂离子蓄电池组在GEO卫星上的应用

锂离子蓄电池组是继镉镍电池组、氢镍电池组之后的第三代空间储能电源,介绍了锂离子蓄电池组应用于GEO轨道的LAOSAT-1卫星的设计、性能测试与考核、在轨管理策略、在轨运行情况等。     

锂离子蓄电池组在轨自主均衡的设计与应用

针对某型号中高轨卫星锂离子蓄电池组在轨均衡管理问题,提出了软件自主均衡、硬件自主均衡和地面指令均衡相结合的在轨均衡管理方案,并对自主均衡设计进行了阐述。开展了在轨自主均衡应用并对在轨数据进行分析,结果表明自主均衡效果良好,实现了对锂离子蓄电池组的自主均衡管理,验证了自主均衡设计的正确性和有效性。     

采用Li_4Ti_5O_(12)负极材料的高功率低电压锂离子蓄电池

混合动力车需要一种可高倍率放电、长寿命和安全的化学电源,但是现行的锂离子蓄电池的安全性和循环寿命尚不能完全满足要求.研制一种采用钛酸锂负极的低电压锂离子蓄电池体系,正极材料采用三元材料或磷酸铁锂.该类低电压锂离子蓄电池具有2.4 V或1.8 V的电压,比能量50～70 Wh/kg,可以在30 C倍率放电.而且这种采用钛酸锂负极的低电压锂离子蓄电池显示了良好的循环稳定性和安全性.因此,这种高功率低电压锂离子蓄电池适合于混合动力车等动力应用.     

IGSO卫星75Ah锂离子蓄电池应用实践

75 Ah锂离子蓄电池作为IGSO卫星储能电池得到在轨应用,数据表明两组蓄电池在轨性能一致性高,单翼蓄电池组内22串电池的电压离散度小于20 m V,蓄电池温度梯度小于3.5℃,一个长光照期内,蓄电池荷电态保持在70%~80%,进行补充充电3次。蓄电池在轨实践表明蓄电池设计合理,性能稳定可靠,在轨管理方法合理有效。     

中高轨卫星钴酸锂电池在轨特性分析

锂离子蓄电池组作为卫星的储能电源，在阴影期和太阳电池阵功率不足时为整星提供能源。分析中高轨锂电池的在轨特性可作为锂电池地面研制的参考。以在轨稳定可靠工作的中地球轨道(MEO)卫星和倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星的钴酸锂蓄电池为研究对象，通过长期跟踪研究对象的在轨遥测数据，从单体一致性和长光照搁置周期两方面，对应用于中高轨卫星的钴酸锂蓄电池在轨特性进行了分析。中高轨卫星用钴酸锂蓄电池的在轨特性研究可为后续中高轨卫星锂电池组一致性控制、均衡和搁置管理设计提供重要参考。     

用C 80量热仪研究锂离子蓄电池材料热特性

锂离子蓄电池材料的热稳定性直接关系到锂离子蓄电池的安全性,为研究锂离子蓄电池材料的热稳定性,使用C 80微量量热仪研究了锂离子蓄电池典型电解液、LiCoO2正极材料和石墨负极材料的热力学和动力学特性.实验表明,C 80微量量热仪是研究电池材料热特性的有效方法.     

共壳体锂离子蓄电池组性能研究

针对高电压、大容量锂离子蓄电池组不易管理的问题研制共壳体锂离子蓄电池组,对蓄电池组进行了比能量、温度性能、安全测试以及循环性能的测试。结果表明,共壳体锂离子蓄电池组具有良好的温度适应性能、安全性能和循环性能,有望在电动车等要求高电压、大容量、高功率输出的领域得到应用。     

锂离子蓄电池限压添加剂的研究进展

限压添加剂(过充保护添加剂)与锂离子蓄电池的安全性密切相关,正在成为锂离子蓄电池电解液重要的添加剂成分。阐述了锂离子蓄电池有机电解液限压添加剂的研究现状,探讨了不同种类的限压添加剂对锂离子蓄电池过充电保护的作用机理,比较了不同限压添加剂的氧化电位、作用效果及其对锂离子蓄电池性能的影响。     

一种航天用低成本锂电池组自主均衡电路

针对商业卫星锂离子蓄电池管理系统的智能化、低成本、高可靠的特点,提出一种基于三端稳压器的锂离子电池均衡方法,其均衡电流、均衡开启电压及斜率可通过三端稳压芯片外围电路进行调节。此均衡电路可以用于单节电池的均衡,也可支持多级级联,从而能够支持任意节电池组成的电池组的均衡。经仿真和实验验证,此电路对单体电池电压的均衡精度小于15 mV,其结构简单、成本低、体积小、可靠性高,能够满足低轨商业卫星锂离子蓄电池组的管理需求。     

空间锂离子蓄电池的特点及其管理模式

根据锂离子蓄电池的特点,从组成空间电源系统的角度,分析了采用锂离子蓄电池的空间电源系统的特点以及与现行采用氢镍蓄电池组和镉镍蓄电池组在系统设计上的不同。阐述了从电池性能和电池组在轨管理两个方面必须解决的技术问题,以满足未来空间应用的需要。     

锂离子蓄电池安全性的测试与研究方法

锂离子蓄电池的安全性一直受到人们关注,现在仍然是研究热点。文章综述了锂离子蓄电池安全性的测试方法,包括测试标准、测试内容的实质以及对安全性的研究方法,如ARC(加速量热)、DSC(差分热扫描)、TGA(热量分析)、XRD(X射线衍射)等,以及这些方法在研究材料热稳定性方面的应用。