CN106856250A - 带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组结构 - Google Patents

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李国瑞
邵爱芬
杨进
王琳
任杰伟
李克锋
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Abstract

本发明公开了带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组结构包括:拉杆、端板、压条、安装梁、bypass旁路开关、至少两个蓄电池单体、导流条;所述蓄电池单体用拉杆、压条、端板固定;所述bypass旁路开关通过导流条与蓄电池单体连接,通过本发明提供的方案,蓄电池单体的故障不会发生扩散。

Description

带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组结构
技术领域
本发明涉及空间飞行器电源,尤其是带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组结构。
背景技术
锂离子蓄电池作为贮能电源,是空间飞行器电源子系统的重要组成部分,承担着飞行器从转内电后主动段飞行过程中以及地影期为飞行器供电的任务,是空间飞行器在地影期的唯一能量源泉,是决定空间飞行器在轨寿命的核心因素。
中高轨空间飞行器在轨寿命要求一般在10-15年,新一代的高轨飞行器甚至提出了18年的在轨寿命要求,相应贮能电源最大放电深度一般在70%左右。对于这种长寿命,深度放电的要求,中高轨空间飞行器用锂离子蓄电池组必须具备高可靠性,才能满足飞行器发射过程及在轨运行过程中的供电安全。
现有的锂离子蓄电池组开关采用旁路二极管,这样的缺点是当单体电池出现性能异常衰减、内部短路或者单体开路时,故障会扩散,从而影响蓄电池组安全。
发明内容
本发明解决的问题是现有锂离子蓄电池组开关采用旁路二极管,蓄电池单体发生故障时,故障会扩散;为解决所述问题,本发明提供带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组结构。
带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组结构包括:拉杆、端板、压条、安装梁、bypass旁路开关、至少两个蓄电池单体、导流条;所述蓄电池单体用拉杆、压条、端板固定;所述bypass旁路开关通过导流条与蓄电池单体连接。
进一步, 所述bypass旁路开关通过螺钉与安装梁紧固连接。
进一步,所述端板和压条以及安装梁均为铝合金材料。
进一步,拉杆为钛合金材料。
进一步,蓄电池单体为矩形锂离子蓄电池单体。
进一步,导流条为银镀金材料,导流条为桥式连接。
进一步,所述安装梁包括三根一体式设计的安装梁。
本发明有效解决了bypass与蓄电池组本体结构的机械配合以及电连接问题。本发明的优点在于:
1)通过架装横梁,既可以作为功率和信号导线的机械固定点,又可以提供bypass的安装空间。安装梁为工字型截面梁,一方面有利于结构轻量化,另一方面能增强安装梁的抗弯刚度。同时,三根安装梁为一体化设计,提高了梁体的固有频率,也就提高了梁体的抗振能力。
2)bypass横向交叉分布,既能节省安装空间,又有利于蓄电池组的排线布局。
3)bypass旁路开关与蓄电池模块之间以及蓄电池相互之间均采用银镀金导流条实现电连接。相比传统的导线加端子的连接方式,导流条软硬适中,省去了扎线、点胶等步骤,安装方便;
4)导流条为桥式连接,这种方式能缩短导流条之间的距离,降低蓄电池组连接部分阻抗,同时每个并联模块的导流条内阻相近,差异在0.5mΩ以内,不影响蓄电池组各模块之间的内阻一致性;
5)整个蓄电池组比同类安装bypass的蓄电池组而言,体积比能量高约10%-20%。
附图说明
图1为本发明实施例提供的带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
图1为本发明实施例提供的带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组的结构示意图。如图所示,蓄电池组包括端板1、拉杆2、压条3、安装梁4、bypass旁路开关5、矩形锂离子蓄电池单体6、导流条7。
本实施例中以包含28个蓄电池单体,组成2排14列结构为例,对本发明实施例提供的带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组进行阐述,在本发明的其他实施例中,可以对蓄电池单体、bypass旁路开关的数量和排列形式作适应性调整。
参考图1,蓄电池单体6通过端板、压条3、拉杆2形成稳定的2排14列结构。拉杆2两端配备螺母进行紧固,可以调整结构件与蓄电池单体6之间预紧力的大小。bypass旁路开关5与蓄电池单体6之间、bypass旁路开关5相互之间、单体6相互之间均采用银镀金导流条7实现电连接,导流条采用桥式连接。三根安装梁为一体式设计,bypass旁路开关横向交叉分布,通过四个螺钉与安装梁4固定。bypass旁路开关5与导流条7之间通过双螺钉实现紧固连接。蓄电池单体侧面裸露部分可用于粘贴加热带、热敏电阻等小组件。整组蓄电池通过18个安装脚与卫星舱板连接,通过甩头电缆实现与其他单机的插拔电连接。
综上,本发明的实施例中,采用bypass旁路开关替代旁路二极管,当蓄电池组内的单体电池出现性能异常衰减、内部短路或者单体开路时,可通过bypass旁路开关将故障单体隔离,避免故障扩散而影响蓄电池组安全。
矩形锂离子蓄电池组的体积紧凑,空间利用率高,而bypass旁路开关的单个尺寸大,形状不规则,其与蓄电池组本体结构机械配合,及电连接特性直接影响到整个蓄电池组的体积比能量、抗力学稳定性以及产品的供电可靠性。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组,其特征在于,包括:拉杆、端板、压条、安装梁、bypass旁路开关、至少两个蓄电池单体、导流条;所述蓄电池单体用拉杆、压条、端板固定;所述bypass旁路开关通过导流条与蓄电池单体连接。
2.依据权利要求1所述的带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组,其特征在于,所述bypass旁路开关通过螺钉与安装梁紧固连接。
3.依据权利要求1所述的带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组,其特征在于,所述端板和压条以及安装梁均为铝合金材料。
4.根据权利要求1所述的带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组,其特征在于:拉杆为钛合金材料。
5.根据权利要求1所述的带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组,其特征在于:蓄电池单体为矩形锂离子蓄电池单体。
6.根据权利要求1所述的带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组,其特征在于:导流条为银镀金材料,导流条为桥式连接。
7.根据权利要求1所述的带有bypass旁路开关的矩形锂离子蓄电池组,其特征在于:所述安装梁包括三根一体式设计的安装梁。
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