RU2013118850A - METHOD FOR OPERATING NICKEL-HYDROGEN BATTERIES FOR THE SPACE EQUIPMENT SYSTEM - Google Patents

METHOD FOR OPERATING NICKEL-HYDROGEN BATTERIES FOR THE SPACE EQUIPMENT SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU2013118850A
RU2013118850A RU2013118850/07A RU2013118850A RU2013118850A RU 2013118850 A RU2013118850 A RU 2013118850A RU 2013118850/07 A RU2013118850/07 A RU 2013118850/07A RU 2013118850 A RU2013118850 A RU 2013118850A RU 2013118850 A RU2013118850 A RU 2013118850A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
battery
charge
logic
value
temperature
Prior art date
Application number
RU2013118850/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2543487C2 (en
Inventor
Сергей Иванович Миненко
Александр Сергеевич Гуртов
Виктор Николаевич Фомакин
Валентина Степановна Томина
Валерий Владимирович Галкин
Юрий Михайлович Шевченко
Изабелла Васильевна Горбачева
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс"
Открытое акционерное общество "Сатурн" (ОАО "Сатурн")
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс", Открытое акционерное общество "Сатурн" (ОАО "Сатурн"), Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс"
Priority to RU2013118850/07A priority Critical patent/RU2543487C2/en
Publication of RU2013118850A publication Critical patent/RU2013118850A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2543487C2 publication Critical patent/RU2543487C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Способ эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) системы электропитания космического аппарата, заключающийся в том, что две или более аккумуляторные батареи циклируют в режиме заряда-разряда, задаваемом бортовой автоматикой системы электропитания, контролируют параметры каждой аккумуляторной батареи, например, текущую электрическую емкость, напряжение, температуру, периодически один раз в 6-9 месяцев вводят запрет заряда для одной из АБ для выполнения формовочного цикла, в качестве разрядной нагрузки используют бортовую аппаратуру космического аппарата, критерием ограничения глубины разряда выбирают величину напряжения АБ, причем значение граничного уровня напряжения устанавливают в вольтах равным числу n, либо (n+1) аккумуляторов в аккумуляторной батарее, при достижении которого снимают запрет заряда АБ, а определяемое в процессе завершения формовочного цикла значение максимального напряжения АБ при заряде используют для оценки состояния аккумуляторной батареи и прогнозирования ее деградации, аналогичную последовательность операций повторяют для последующей АБ, отличающийся тем, что степень заряда аккумуляторных батарей ограничивают или аппаратно по «жесткой» логике или программно по «гибкой» логике, причем управление зарядом АБ по «гибкой» логике выбирают в качестве основного варианта, а по «жесткой» логике - в качестве резервного варианта, при этом отключение АБ от заряда по «жесткой» логике выполняют по признаку превышения давления газовой среды в АБ i-го порогового значения, выбранного в качестве рабочего из множества дискретных, заранее заданных пороговых значений давл�A method of operating nickel-hydrogen storage batteries (AB) of a spacecraft power supply system, which consists in the fact that two or more storage batteries cycle in a charge-discharge mode set by the onboard automation of the power supply system, control the parameters of each storage battery, for example, the current electric capacity, voltage, temperature, periodically once every 6-9 months, a charge prohibition is introduced for one of the AB to perform the forming cycle, the onboard equipment of the spacecraft is used as the discharge load, the AB voltage value is selected as the criterion for limiting the depth of discharge, and the value of the boundary voltage level is set to volts equal to the number n, or (n + 1) batteries in the battery, upon reaching which the prohibition of charging the AB is removed, and the value of the maximum AB voltage during charging determined during the completion of the forming cycle is used to assess the condition of the battery and run of its degradation, a similar sequence of operations is repeated for the subsequent AB, characterized in that the state of charge of the storage batteries is limited either by hardware according to "hard" logic or by software according to "flexible" logic, and control of the battery charge according to "flexible" logic is chosen as the main option , and according to the "hard" logic - as a backup option, while disconnecting the AB from the charge according to the "hard" logic is performed on the basis of the excess pressure of the gaseous medium in the AB of the i-th threshold value, selected as a working one from a set of discrete, predetermined thresholds pressure values

Claims (1)

Способ эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) системы электропитания космического аппарата, заключающийся в том, что две или более аккумуляторные батареи циклируют в режиме заряда-разряда, задаваемом бортовой автоматикой системы электропитания, контролируют параметры каждой аккумуляторной батареи, например, текущую электрическую емкость, напряжение, температуру, периодически один раз в 6-9 месяцев вводят запрет заряда для одной из АБ для выполнения формовочного цикла, в качестве разрядной нагрузки используют бортовую аппаратуру космического аппарата, критерием ограничения глубины разряда выбирают величину напряжения АБ, причем значение граничного уровня напряжения устанавливают в вольтах равным числу n, либо (n+1) аккумуляторов в аккумуляторной батарее, при достижении которого снимают запрет заряда АБ, а определяемое в процессе завершения формовочного цикла значение максимального напряжения АБ при заряде используют для оценки состояния аккумуляторной батареи и прогнозирования ее деградации, аналогичную последовательность операций повторяют для последующей АБ, отличающийся тем, что степень заряда аккумуляторных батарей ограничивают или аппаратно по «жесткой» логике или программно по «гибкой» логике, причем управление зарядом АБ по «гибкой» логике выбирают в качестве основного варианта, а по «жесткой» логике - в качестве резервного варианта, при этом отключение АБ от заряда по «жесткой» логике выполняют по признаку превышения давления газовой среды в АБ i-го порогового значения, выбранного в качестве рабочего из множества дискретных, заранее заданных пороговых значений давления, причем перевод на другое рабочее пороговое значение давления из данного множества осуществляют по разовой команде, исходя из величины температуры АБ, а отключением АБ от заряда по «гибкой» логике управляют дискретно при переходе из одного диапазона температур в другой и плавно внутри каждого диапазона, используя систему зависящих от ее температуры t линейных уравнений, справедливых соответственно в конкретном диапазоне изменения температуры АБ:The method of operating nickel-hydrogen storage batteries (AB) of the spacecraft’s power supply system, namely, that two or more batteries are cycled in a charge-discharge mode specified by the on-board automation of the power supply system, control the parameters of each battery, for example, the current electric capacity, voltage, temperature, periodically once every 6-9 months, a charge ban is introduced for one of the batteries to perform the molding cycle, the discharge board is used the spacecraft’s equipment, the AB voltage criterion is chosen as the criterion for limiting the depth of the discharge, and the value of the boundary voltage level is set in volts to be equal to the number n, or (n + 1) batteries in the battery, upon reaching which the battery charge ban is lifted, and determined during completion molding cycle, the value of the maximum voltage of the battery when charging is used to assess the state of the battery and predict its degradation, a similar sequence of operations is repeated For a subsequent battery, characterized in that the degree of charge of the batteries is limited either by hardware according to “hard” logic or software according to “flexible” logic, moreover, battery charge control by “flexible” logic is chosen as the main option, and by “hard” logic - as a backup option, in this case, the battery is disconnected from the charge according to “hard” logic based on the excess of the pressure of the gaseous medium in the battery of the i-th threshold value selected as the working one from the set of discrete, predetermined pressure thresholds ny, and the transfer to another working threshold pressure value from this set is carried out according to a one-time command, based on the temperature of the battery, and the battery is disconnected from the charge according to the "flexible" logic discretely when switching from one temperature range to another and smoothly inside each range, using a system of linear equations depending on its temperature t, which are valid respectively in a specific range of changes in temperature AB: Рпор1·(Р0 - k·t) в диапазоне t1≤t≤t2;P then = α 1 · (P 0 - k · t) in the range t 1 ≤t≤t 2 ; Рпор2·(Р0 - k·t) в диапазоне t2≤t≤t3;P then = α 2 · (P 0 - k · t) in the range of t 2 ≤t≤t 3 ; Рпорn·(P0 - k·t) в диапазоне tn<t≤tn+1;P then = α n · (P 0 - k · t) in the range t n <t≤t n + 1 ; tпор≥tкрит в диапазоне t≥tкрит,t then ≥t crit in the range t≥t crit , где Рпор - пороговое значение давления газовой среды в АБ, при котором АБ отключается от заряда, МПа;where P then is the threshold value of the pressure of the gas medium in the battery, at which the battery is disconnected from the charge, MPa; Р0 - величина (паспортное значение) давления газовой среды в АБ при температуре 0°С;P 0 - value (nameplate value) of the pressure of the gas medium in the battery at a temperature of 0 ° C; k - постоянный коэффициент, МПа/град;k is a constant coefficient, MPa / city; t - температура АБ, °С;t is the temperature of the battery, ° C; αi - постоянный безразмерный коэффициент, изменяющийся дискретно, например, от 1 до 0,6;α i is a constant dimensionless coefficient that varies discretely, for example, from 1 to 0.6; tкрит - критичная для функционирования температура, при которой АБ отключается от заряда независимо от давления газовой среды в АБ;t crit - critical for functioning temperature at which the battery is disconnected from the charge regardless of the pressure of the gas medium in the battery; α12>…>αn;α 1 > α 2 >...> α n ; ti<t2<…<tn<tкрит. t i <t 2 <... <t n <t crit .
RU2013118850/07A 2013-04-23 2013-04-23 Operating method for nickel-hydrogen batteries in power supply system of spacecraft RU2543487C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013118850/07A RU2543487C2 (en) 2013-04-23 2013-04-23 Operating method for nickel-hydrogen batteries in power supply system of spacecraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013118850/07A RU2543487C2 (en) 2013-04-23 2013-04-23 Operating method for nickel-hydrogen batteries in power supply system of spacecraft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013118850A true RU2013118850A (en) 2014-10-27
RU2543487C2 RU2543487C2 (en) 2015-03-10

Family

ID=53290447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013118850/07A RU2543487C2 (en) 2013-04-23 2013-04-23 Operating method for nickel-hydrogen batteries in power supply system of spacecraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2543487C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107275696A (en) * 2017-05-05 2017-10-20 上海空间电源研究所 The in-orbit charging/discharging thereof for subtracting memory effect of spacecraft Cadmium Nickel Battery

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619058C2 (en) * 2015-09-17 2017-05-11 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований" (АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ") Method and device for load power supply from electrochemical current sources
RU2661340C1 (en) * 2017-09-15 2018-07-16 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Method of operation of nickel-hydrogen accumulatory batteries of spacecraft power supply system
RU2723302C1 (en) * 2019-05-07 2020-06-09 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Method of operation of nickel-hydrogen accumulator batteries of spacecraft power supply system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4880050A (en) * 1988-06-20 1989-11-14 The Boeing Company Thermal management system
US5036905A (en) * 1989-10-26 1991-08-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force High efficiency heat exchanger
RU2313160C1 (en) * 2006-03-22 2007-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" Method for making nickel-hydrogen storage battery ready for full-time service in power supply system of artificial earth satellite
RU2329572C1 (en) * 2007-01-22 2008-07-20 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акадекмика М.Ф. Решетнева" Method of operation of nickel-hydrogen accumulator battery
RU2366041C1 (en) * 2008-06-04 2009-08-27 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" им. академика М.Ф. Решетнева" Method of using nickel-hydrogen accumulator battery and accumulator battery for its realisation
RU2399122C1 (en) * 2009-05-12 2010-09-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") Method for operation of nickel-hydrogen accumulator batteries of spacecraft power supply system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107275696A (en) * 2017-05-05 2017-10-20 上海空间电源研究所 The in-orbit charging/discharging thereof for subtracting memory effect of spacecraft Cadmium Nickel Battery
CN107275696B (en) * 2017-05-05 2019-09-17 上海空间电源研究所 The in-orbit charging/discharging thereof for subtracting memory effect of spacecraft Cadmium Nickel Battery

Also Published As

Publication number Publication date
RU2543487C2 (en) 2015-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9787098B2 (en) Energy storage system and method to improve energy efficiency of the system
RU2015119506A (en) ELECTRIC POWER SUPPLY CONTROL DEVICE AND METHOD FOR ELECTRIC POWER SUPPLY CONTROL
MX2019003016A (en) Hybrid battery system.
MY176739A (en) Solid state energy storage and management system
RU2013118850A (en) METHOD FOR OPERATING NICKEL-HYDROGEN BATTERIES FOR THE SPACE EQUIPMENT SYSTEM
CN105048014A (en) Fast charging method for lithium-ion power battery with temperature compensation
GB2562985A (en) Method to charge Lithium-ion batteries with user, cell and temperature awareness
CN104126263A (en) Voltage balance control device
Wang et al. Minimizing state-of-health degradation in hybrid electrical energy storage systems with arbitrary source and load profiles
CN203690972U (en) Energy-storage capacitor-based battery pack energy management system
US20170244136A1 (en) Method of quick charging a lithium battery for a brushless dc motor drive system
MY170641A (en) Power supply system and method for controlling same
MY190391A (en) Vehicle power supply control method and vehicle power supply control device
Meena et al. Charging and discharging characteristics of Lead acid and Li-ion batteries
CN105471010A (en) Voltage balancing method and system for super capacitor module
KR102285148B1 (en) Battery charging method and battery charging apparatus using the same
KR20170062133A (en) Battery charging method
RU2013108293A (en) METHOD FOR CONTROLLING AN AUTONOMOUS POWER SUPPLY SYSTEM FOR THE SPACE VEHICLE
WO2019089824A1 (en) Battery charging method
CN104282957A (en) Method for charging lithium ion battery by using pulse current
CN107069880A (en) A kind of time-sharing multiplex circuit for lithium cell charging
CN103985911A (en) Lithium ion battery aging method
KR20130126344A (en) Method for charging lithium secondary battery at low temperature
RU2010141492A (en) METHOD FOR CONTROLLING AN AUTONOMOUS POWER SUPPLY SYSTEM OF THE SPACE VEHICLE
RU2012111634A (en) METHOD FOR CHARGING THE KIT OF BATTERIES IN THE COMPOSITION OF THE AUTONOMOUS POWER SUPPLY SYSTEM OF THE SPACE APPARATUS

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner