一种低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115754729A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211563577.4G01R31/392(2019.01)(22)申请日2022.12.07G01R31/396(2019.01)(71)申请人中国西安卫星测控中心地址710043陕西省西安市新城区咸宁东路462号(72)发明人郭文明张雷李肖瑛冯冰清韩星潘艳辉程富强林海晨王星宇韩宜静李强(74)专利代理机构西安亚信智佳知识产权代理事务所(普通合伙)61241专利代理师段国刚(51)Int.Cl.G01R31/36(2020.01)G01R31/367(2019.01)G01R31/378(2019.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法(57)摘要本公开实施例是关于一种低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法。该方法包括：通过分析锌镍蓄电池的使用过程中的在轨实际数据，并结合锌镍蓄电池研制过程中的测试数据，获取锌镍蓄电池寿命相关的特征量；基于测试数据，拟合特征量与锌镍蓄电池寿命的关系，并构建电池寿命模型；根据在轨实际数据和特征量与锌镍蓄电池寿命的关系，得到特征量与锌镍蓄电池寿命的关系常量组；根据电池寿命模型和关系常量组，得到锌镍蓄电池的剩余寿命。本公开实施例通过上述方法，提供一种非线性函数描述方法，利用在轨实际数据和测试数据得到锌镍蓄电池的特征量，并得到特征量和锌镍蓄电池寿命的关系，为后续低轨卫星锌镍蓄电池在轨管理和风险分析提供支持。CN115754729ACN115754729A权利要求书1/2页1.一种低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法，其特征在于，该方法包括：通过分析锌镍蓄电池的使用过程中的在轨实际数据，并结合所述锌镍蓄电池的研制过程中的测试数据，获取所述锌镍蓄电池寿命相关的特征量；基于所述测试数据，拟合所述特征量与所述锌镍蓄电池寿命的关系，并构建电池寿命模型；根据所述在轨实际数据、所述特征量与所述锌镍蓄电池寿命的关系，得到所述特征量与所述锌镍蓄电池寿命的关系常量组；根据所述电池寿命模型和所述关系常量组，得到所述锌镍蓄电池的剩余寿命。2.根据权利要求1所述低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法，其特征在于，所述特征量包括：所述锌镍蓄电池的蓄电池温度和放电深度。3.根据权利要求2所述低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法，其特征在于，所述蓄电池温度与所述锌镍蓄电池寿命的关系为：在恒定的电压下，所述蓄电池温度每升高10℃，所述锌镍蓄电池寿命缩短50％。4.根据权利要求2所述低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法，其特征在于，所述放电深度与所述锌镍蓄电池寿命的关系为：在恒定的温度下，所述锌镍蓄电池寿命是所述放电深度的反函数。5.根据权利要求2所述低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法，其特征在于，所述放电深度的公式为：DOD＝完全充电后电池组放出的安时容量/额定安时容量(1)其中，DOD为放电深度。6.根据权利要求2所述低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法，其特征在于，所述根据所述电池寿命模型和所述关系常量组，得到所述锌镍蓄电池的剩余寿命的过程包括：将所述关系常量组代入所述电池寿命模型中，得到所述锌镍蓄电池的第一次失效前的平均循环次数即所述锌镍蓄电池的剩余的充放电次数；根据所述在轨实际数据，得到所述锌镍蓄电池的每年的平均循环次数；根据所述第一次失效前的平均循环次数与所述每年的平均循环次数，得到所述锌镍蓄电池的剩余寿命；其中，所述关系常量组包括第一关系常量、第二关系常量和第三关系常量。7.根据权利要求6所述低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法，其特征在于，所述电池寿命模型，即第一次失效前的平均循环次数的公式为：其中，L为第一次失效前的平均循环次数，T为蓄电池温度，D为DOD的简写即放电深度，C1为特征量与锌镍蓄电池寿命的第一关系常量，C2为特征量与锌镍蓄电池寿命的第二关系常量，C3为特征量与锌镍蓄电池寿命的第三关系常量，E(D)为平均放电深度，E(T)为平均温度。8.根据权利要求7所述低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法，其特征在于，所述第一关系常量为固定值。9.根据权利要求8所述低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法，其特征在于，所述平均2CN115754729A权利要求书2/2页放电深度的公式为：其中，t1为一次深度放电开始的时间，t2为该次深度放电结束的时间。3CN115754729A说明书1/8页一种低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法技术领域[0001]本公开实施例涉及航天测量与控制技术领域，尤其涉及一种低轨卫星锌镍蓄电池在轨寿命预测方法。背景技术[0002]电源系统是卫星系统的关键分系统之一，它承担着卫星的其他分系统和有效载荷供电的重要任务。蓄电池是决定卫星