GB-T 43927-2024 航天器用鋰離子蓄電池組安全設(shè)計(jì)與控制要求

ICS49.035CCSV76中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T43927—2024航天器用鋰離子蓄電池組安全設(shè)計(jì)與控制要求SafetydesignandcontrolrequirementsforspacecraftLi-ionbatteries2024-04-25發(fā)布2024-08-01實(shí)施國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會ⅠGB/T43927—2024前言 Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語、定義和縮略語 13.1術(shù)語和定義 13.2縮略語 24安全性設(shè)計(jì)總體要求 25安全性設(shè)計(jì)和控制一般要求 35.1故障容限設(shè)計(jì) 35.2最小風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì) 35.3鑒定和安全性檢驗(yàn)驗(yàn)證 35.4驗(yàn)收檢驗(yàn)驗(yàn)證 36安全性設(shè)計(jì)與控制詳細(xì)要求 36.1單體蓄電池安全性設(shè)計(jì)和控制 36.2元器件安全性設(shè)計(jì)和控制 46.3絕緣安全性設(shè)計(jì)和控制 46.4安全間距設(shè)計(jì)和控制 46.5接地安全性設(shè)計(jì)和控制 46.6機(jī)械裝配安全性設(shè)計(jì)和控制 46.7電氣裝配安全性設(shè)計(jì)和控制 56.8防開路安全設(shè)計(jì)和控制 56.9結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)和控制 56.10熱設(shè)計(jì)控制 66.11抗輻照安全設(shè)計(jì)和控制 66.12防靜電安全設(shè)計(jì)和控制 66.13單體蓄電池匹配性設(shè)計(jì) 66.14蓄電池組監(jiān)測參數(shù)設(shè)計(jì) 66.15蓄電池組充電安全性設(shè)計(jì)和控制 66.16蓄電池組均衡設(shè)計(jì)和控制 76.17蓄電池組放電安全管理 76.18蓄電池組工作溫度安全管理 76.19蓄電池組使用安全管理 76.20蓄電池組儲存安全措施 8ⅡGB/T43927—20246.21蓄電池組運(yùn)輸安全措施 87蓄電池組安全性驗(yàn)證要求 8參考文獻(xiàn) 9ⅢGB/T43927—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國宇航技術(shù)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC425)提出并歸口。本文件起草單位:上?？臻g電源研究所、上海交通大學(xué)。1GB/T43927—2024航天器用鋰離子蓄電池組安全設(shè)計(jì)與控制要求1范圍本文件規(guī)定了航天器用鋰離子蓄電池組的安全性設(shè)計(jì)總體要求、安全性設(shè)計(jì)與控制一般要求、安全性設(shè)計(jì)與控制詳細(xì)要求及安全性驗(yàn)證要求。本文件適用于衛(wèi)星、空間站等航天器用鋰離子蓄電池組(以下簡稱“蓄電池組”)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB2894安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則3術(shù)語、定義和縮略語3.1術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。安全性safety產(chǎn)品具有的不導(dǎo)致人員傷亡、裝備損壞、財(cái)產(chǎn)損失或不危及人員健康和環(huán)境的能力。危險(xiǎn)hazard可能導(dǎo)致的事故狀態(tài)。3.1.3風(fēng)險(xiǎn)risk某一危險(xiǎn)的危險(xiǎn)可能性和危險(xiǎn)嚴(yán)重性的綜合度量。3.1.4電氣間隙clearance兩個(gè)導(dǎo)電部件之間在空氣中的最短距離。[來源:GB/T4943.1—2022,3.3.12.1]3.1.5電氣間距electricaldistance兩個(gè)有絕緣涂覆層的帶電導(dǎo)體涂覆層之間測得的最短空間距離。3.1.6并聯(lián)塊cellpackage蓄電池組中通過并聯(lián)獲得合適容量的兩個(gè)或兩個(gè)以上的單體蓄電池組成結(jié)構(gòu)體。2GB/T43927—20243.1.7雙重絕緣doubleinsulation由基本絕緣和附加絕緣構(gòu)成的絕緣。[來源:GB4943.1—2022,3.3.5.2]降額derating元器件使用中承受的應(yīng)力低于其額定值。3.1.9過充電overcharge完全充電的蓄電池或電池組的繼續(xù)充電。注:超過制造商規(guī)定的某一極限的充電行為亦為過充電。[來源:GB/T2900.41—2008,482-05-44]過放電overdischarge當(dāng)蓄電池或電池組完全放電后強(qiáng)制進(jìn)行的放電過程。短路shortcircuit蓄電池兩極短接的現(xiàn)象。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。FME(C)A:故障模式與影響(危害性)分析(FailureModesandEffectsandCriticalityAnalysis)。AIT:總裝、集成與測試(Assembly,IntegrationandTesting)。4安全性設(shè)計(jì)總體要求安全性設(shè)計(jì)總體要求主要包括以下內(nèi)容。a)應(yīng)通過設(shè)計(jì)消除已知的危險(xiǎn)或?qū)L(fēng)險(xiǎn)降低到可接受程度。b)應(yīng)采用安全設(shè)計(jì)措施,如冗余、故障-安全設(shè)計(jì)、系統(tǒng)防護(hù)、防護(hù)裝置等,使不能消除的危險(xiǎn)所導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的水平。c)從設(shè)計(jì)上應(yīng)對有害物質(zhì)、危險(xiǎn)作業(yè)等采取隔離措施。d)從設(shè)計(jì)上應(yīng)采取措施避免工作人員受到危險(xiǎn)化學(xué)藥品、電擊、高低溫及有毒氣體的傷害。e)應(yīng)采取能消除由惡劣環(huán)境條件(如溫度、壓力、噪聲、沖擊、過載、振動、靜電和有害射線等)所導(dǎo)致的危險(xiǎn),或?qū)⑵滹L(fēng)險(xiǎn)降低到可接受水平的設(shè)計(jì),而且應(yīng)根據(jù)誘導(dǎo)環(huán)境、自然環(huán)境和使用特性的最壞情況的聯(lián)合發(fā)生,留有設(shè)計(jì)余量;對使用和維護(hù)過程中人為差錯(cuò)可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn),在設(shè)計(jì)時(shí)予以充分考慮,并采取消除措施。f)在裝配、使用、維護(hù)和修理說明書中應(yīng)給出警告和注意事項(xiàng),并符合GB2894的有關(guān)規(guī)定。g)采用新的設(shè)計(jì)方法、新材料、新工藝和試驗(yàn)技術(shù)時(shí),應(yīng)尋求最小風(fēng)險(xiǎn)。3GB/T43927—20245安全性設(shè)計(jì)和控制一般要求5.1故障容限設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)允許一定數(shù)量的故障和(或)人為操作差錯(cuò)的出現(xiàn),防止因系統(tǒng)功能或操作差錯(cuò)而導(dǎo)致災(zāi)難或嚴(yán)重危險(xiǎn)。5.2最小風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)上應(yīng)消除危險(xiǎn),若不能消除已知危險(xiǎn),應(yīng)通過設(shè)計(jì)方案的選擇和設(shè)計(jì)優(yōu)化將有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受程度,具體要求如下:a)關(guān)系到最小風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)(如結(jié)構(gòu)、材料相容性、易燃性等)應(yīng)受到安全設(shè)計(jì)特性的控制;b)應(yīng)依據(jù)斷裂控制原理對結(jié)構(gòu)失效具有災(zāi)難性或嚴(yán)重性后果的結(jié)構(gòu)、緊固件、機(jī)械負(fù)載通道進(jìn)行設(shè)計(jì);c)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)應(yīng)按極限負(fù)載確定,并能適應(yīng)于極限負(fù)載;d)安全裕度的確定應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件最壞組合情況;e)選擇材料時(shí)應(yīng)保證消除或控制與材料特性(如:毒性、耐腐蝕性、抗輻射性等)有關(guān)的各種危險(xiǎn),若不能實(shí)現(xiàn),產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)提供必要的措施控制與材料特性有關(guān)的危險(xiǎn)事件;f)蓄電池組設(shè)計(jì)應(yīng)開展FME(C)A分析,當(dāng)不同風(fēng)險(xiǎn)水平與應(yīng)用需要抉擇時(shí),應(yīng)選擇在滿足任務(wù)性能需求的同時(shí)呈現(xiàn)最小風(fēng)險(xiǎn)。5.3鑒定和安全性檢驗(yàn)驗(yàn)證應(yīng)用于航天器上的蓄電池組應(yīng)事先經(jīng)鑒定試驗(yàn)、安全性試驗(yàn)和壽命試驗(yàn),驗(yàn)證其能夠滿足任務(wù)要求。5.4驗(yàn)收檢驗(yàn)驗(yàn)證應(yīng)用于航天器上的蓄電池組應(yīng)通過驗(yàn)收級試驗(yàn)。6安全性設(shè)計(jì)與控制詳細(xì)要求6.1單體蓄電池安全性設(shè)計(jì)和控制單體蓄電池安全性設(shè)計(jì)和控制滿足以下要求:a)單體蓄電池應(yīng)選用熱穩(wěn)定好、安全性高的正負(fù)極材料、電解液和隔膜;b)單體蓄電池應(yīng)采用全密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),漏率不大于(1.0×10-7)Pa·m3/s;c)單體蓄電池應(yīng)采用正極限量設(shè)計(jì),負(fù)極容量過量設(shè)計(jì);d)單體蓄電池隔膜應(yīng)完全包覆負(fù)極片、負(fù)極片完全包絡(luò)正極片;e)單體蓄電池殼體、泄壓閥和密封結(jié)構(gòu)應(yīng)采用耐電解液腐蝕的材料,并有一定的耐壓力安全系數(shù),保證其在整個(gè)壽命周期內(nèi)不發(fā)生破裂和泄漏;f)單體蓄電池應(yīng)具備故障容限設(shè)計(jì),任何故障模式不應(yīng)產(chǎn)生危險(xiǎn)情況;g)單體蓄電池生產(chǎn)線應(yīng)有嚴(yán)格的多余物、溫度、濕度控制措施及缺陷檢測;h)單體蓄電池應(yīng)放置在可控的溫度和濕度環(huán)境中,防止性能退化和(或)表面腐蝕。4GB/T43927—20246.2元器件安全性設(shè)計(jì)和控制元器件安全性設(shè)計(jì)和控制滿足以下要求:a)應(yīng)從合格供應(yīng)商目錄和合格產(chǎn)品目錄中選用元器件,并優(yōu)先選用有宇航應(yīng)用經(jīng)歷的元器件,沒有宇航應(yīng)用經(jīng)歷的元器件應(yīng)經(jīng)過充分的考核評價(jià)和有效的應(yīng)用驗(yàn)證后使用,不應(yīng)選用禁用元器件;b)蓄電池組電連接器、導(dǎo)線等元器件應(yīng)進(jìn)行降額設(shè)計(jì),滿足Ⅰ級降額要求;c)導(dǎo)線的截面尺寸、韌度和撓性應(yīng)能提供安全的電流負(fù)載能力和強(qiáng)度,不應(yīng)選用過細(xì)導(dǎo)線;d)蓄電池組電連接器應(yīng)采用防差錯(cuò)設(shè)計(jì);e)蓄電池組功率輸出正端和功率輸出負(fù)端使用同一電連接器的,應(yīng)采用孔式電連接器,功率輸出正端和功率輸出負(fù)端應(yīng)留有足夠的安全間隔;f)在設(shè)計(jì)和操作上應(yīng)有相應(yīng)的措施,防止電連接器帶電插拔時(shí)發(fā)生意外短路、打火等事故。6.3絕緣安全性設(shè)計(jì)和控制絕緣安全性設(shè)計(jì)和控制滿足以下要求。a)應(yīng)選取經(jīng)過驗(yàn)證的成熟度等級高的絕緣安全設(shè)計(jì)方法,并應(yīng)具有良好的工藝實(shí)施性。b)絕緣材料選用應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品壽命周期按最壞工況設(shè)計(jì),應(yīng)有絕緣性能及耐壓能力,其絕緣壽命、抗電強(qiáng)度、耐熱強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度的選擇應(yīng)符合產(chǎn)品使用環(huán)境要求。c)單體蓄電池殼體和蓄電池組結(jié)構(gòu)間、單體蓄電池殼體與熱敏電阻間、導(dǎo)線束固定部位、導(dǎo)線束與金屬結(jié)構(gòu)件等接觸部位應(yīng)進(jìn)行雙重絕緣設(shè)計(jì)。d)在常溫常壓下用不低于100V兆歐表檢測時(shí)(當(dāng)蓄電池組最高工作電壓大于100V,選用兆歐表電壓應(yīng)大于蓄電池組最高工作電壓),單體蓄電池殼體與蓄電池組結(jié)構(gòu)、電加熱器、溫度傳感器間絕緣電阻應(yīng)不小于100MΩ;蓄電池組結(jié)構(gòu)與電連接器各接點(diǎn)、電加熱器、溫度傳感器間絕緣電阻應(yīng)不小于20MΩ。e)蓄電池組表面帶電部分應(yīng)采取絕緣保護(hù)措施,不應(yīng)出現(xiàn)裸露的帶電部位。f)對于電壓超過60V的蓄電池組,對操作人員和使用人員可觸及的絕緣應(yīng)有機(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度或采用安全防護(hù)隔離等措施,以減少與危險(xiǎn)電壓接觸的可能性。6.4安全間距設(shè)計(jì)和控制蓄電池組內(nèi)帶電導(dǎo)體之間、帶電導(dǎo)體與金屬結(jié)構(gòu)之間應(yīng)設(shè)計(jì)足夠的電氣間隙和電氣間距,電氣間隙和電氣間距應(yīng)滿足有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。6.5接地安全性設(shè)計(jì)和控制蓄電池組應(yīng)進(jìn)行絕緣和導(dǎo)熱安裝,蓄電池組結(jié)構(gòu)應(yīng)采用20kΩ~100kΩ電阻與航天器結(jié)構(gòu)地連接。6.6機(jī)械裝配安全性設(shè)計(jì)和控制機(jī)械裝配安全性設(shè)計(jì)和控制滿足以下要求。a)裝配前應(yīng)對單體蓄電池、零部件進(jìn)行檢查,確保外觀完好、無損傷、無多余物。b)應(yīng)對單體蓄電池采取安全防范措施,防止單體蓄電池?fù)p傷、打火和短路。c)單體蓄電池的裝配或固封不應(yīng)影響泄氣閥或爆破片。d)螺紋連接緊固后,螺紋尾端外露長度應(yīng)為1.5倍螺距,最大不超過1.5倍螺距的3.2mm。5GB/T43927—2024e)螺紋緊固應(yīng)進(jìn)行力矩量化,并進(jìn)行防松處理;對相鄰零部件接觸面有接觸電阻要求的螺紋緊固安裝不應(yīng)采取螺紋敷涂膠的防松動方式。f)有接觸電阻要求的接觸面不應(yīng)涂導(dǎo)熱硅脂。g)零部件和緊固件應(yīng)無可見的毛刺或磨損的邊緣。h)蓄電池組組裝時(shí),應(yīng)采取防范措施控制多余物進(jìn)入蓄電池組內(nèi)。6.7電氣裝配安全性設(shè)計(jì)和控制電氣裝配安全性設(shè)計(jì)和控制滿足以下要求:a)在裝配過程中應(yīng)確保蓄電池組中的單體蓄電池?zé)o反接或短路;b)蓄電池組內(nèi)部電連接應(yīng)采用低阻抗連接方式,固定應(yīng)牢固可靠,并滿足飛行環(huán)境的要求;c)采用連接片焊接進(jìn)行單體蓄電池串并聯(lián)的蓄電池組,連接片應(yīng)使用低熱量輸入的焊接方式(如超聲波焊、電阻焊、激光焊)將蓄電池焊牢,防止虛焊、脫落;d)帶電焊點(diǎn)或金屬附件不應(yīng)有毛刺、尖端和銳角,表面圓滑光潔;e)用緊固件壓緊的電氣連接應(yīng)按力矩要求進(jìn)行緊固,并進(jìn)行防松處理;f)除接地裝置外,緊固件不應(yīng)做電氣連接導(dǎo)通使用;g)電連接器壓接或者焊接導(dǎo)線時(shí)不應(yīng)對接觸件造成損傷,安裝時(shí)應(yīng)防止機(jī)械損傷,不應(yīng)損傷電連接器鍍層或造成機(jī)械結(jié)構(gòu)變形;h)電連接器上焊接的導(dǎo)線應(yīng)保留一定的彎曲半徑,防止焊點(diǎn)根部有過應(yīng)力;i)對于壓接連接式電連接器,安裝壓接件至絕緣體時(shí)應(yīng)確認(rèn)導(dǎo)線絕緣層插入到絕緣體安裝孔內(nèi)一定深度,以防止溫度變化導(dǎo)致絕緣層收縮出現(xiàn)導(dǎo)線線芯裸露;j)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有走線位置,采用機(jī)械固定或環(huán)氧膠粘固等,導(dǎo)線束的固定應(yīng)有應(yīng)力釋放措施;k)電纜線束應(yīng)平行綁扎,不應(yīng)有直角彎折的走線設(shè)計(jì),電纜(導(dǎo)線)的彎曲最小半徑應(yīng)不小于電纜(導(dǎo)線)直徑的5倍;l)不應(yīng)將導(dǎo)線(束)布設(shè)、粘固在元器件上,對于粗線束應(yīng)設(shè)置固定支架、固定孔、固定夾等用于綁扎固定;m)導(dǎo)線需穿過結(jié)構(gòu)或金屬零件時(shí),穿孔應(yīng)采用倒角設(shè)計(jì),穿孔部分導(dǎo)線應(yīng)使用套管、薄膜等絕緣材料進(jìn)行包覆,并點(diǎn)膠固定;n)功率、信號等線束不應(yīng)布設(shè)在焊點(diǎn)尖端和金屬尖端上,不應(yīng)與金屬零件等直接接觸,接觸部位應(yīng)進(jìn)行雙重絕緣處理;o)導(dǎo)線或線束不應(yīng)靠近發(fā)熱元器件,不應(yīng)作為機(jī)械支撐使用;p)應(yīng)采取措施防止元器件在裝配、包裝、運(yùn)輸過程中受到損傷、污染或受潮。6.8防開路安全設(shè)計(jì)和控制蓄電池組應(yīng)采取多個(gè)單體蓄電池串并聯(lián)設(shè)計(jì),采用多個(gè)單體蓄電池并聯(lián)的蓄電池組應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求決定是否采用by-pass裝置防開路設(shè)計(jì)措施。6.9結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)和控制結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)和控制滿足以下要求:a)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取措施減小應(yīng)力集中,應(yīng)選擇韌性好、對應(yīng)力集中不敏感的材料;b)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用目錄內(nèi)或經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證和飛行考核的材料,不應(yīng)選用禁用材料;c)蓄電池組部件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,能經(jīng)受環(huán)境試驗(yàn)考核,應(yīng)具有規(guī)定的安全裕度;d)對振動敏感電子元器件和零部件應(yīng)采取單獨(dú)局部隔振措施,振動源應(yīng)采取單獨(dú)的隔振,以防發(fā)生共振;6GB/T43927—2024e)結(jié)構(gòu)件棱角應(yīng)進(jìn)行倒角處理,不應(yīng)有毛刺、尖端和銳角;f)蓄電池組結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足任務(wù)或應(yīng)用的所有環(huán)境條件,包括:發(fā)射/著陸、運(yùn)輸、操作環(huán)境,產(chǎn)品的固有頻率應(yīng)滿足航天器設(shè)計(jì)建造規(guī)范要求;g)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)過結(jié)構(gòu)力學(xué)分析和試驗(yàn)驗(yàn)證,證明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足力學(xué)環(huán)境條件和接口要求。6.10熱設(shè)計(jì)控制熱設(shè)計(jì)控制滿足以下要求:a)蓄電池組熱設(shè)計(jì)應(yīng)使得在期望的環(huán)境條件下,單體蓄電池維持在最佳的溫度范圍且保持較好的溫度一致性;b)蓄電池組溫度監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先設(shè)置在單體蓄電池的典型表面,溫度監(jiān)測點(diǎn)位置和數(shù)量應(yīng)滿足在正常條件下溫度監(jiān)測要求以及異常條件下安全保護(hù)需求;c)蓄電池組應(yīng)進(jìn)行熱仿真分析、熱試驗(yàn),用以評估和驗(yàn)證蓄電池組熱設(shè)計(jì)的有效性。6.11抗輻照安全設(shè)計(jì)和控制應(yīng)按照航天器抗輻射設(shè)計(jì)要求,針對選用元器件、單體蓄電池和原材料等進(jìn)行適應(yīng)性分析、設(shè)計(jì),必要時(shí)進(jìn)行輻照劑量測試,耐輻照劑量不應(yīng)低于任務(wù)環(huán)境的劑量要求。6.12防靜電安全設(shè)計(jì)和控制應(yīng)選用低靜電敏感的元器件,對于自身帶有電子控制或均衡設(shè)備的蓄電池組應(yīng)進(jìn)行靜電防護(hù)與控制。蓄電池組結(jié)構(gòu)間、元器件外殼與蓄電池組結(jié)構(gòu)間搭接應(yīng)具有最小電阻設(shè)計(jì),搭接電阻應(yīng)滿足航天器設(shè)計(jì)建造規(guī)范要求。6.13單體蓄電池匹配性設(shè)計(jì)同一蓄電池組應(yīng)采用相同材料、相同生產(chǎn)工藝并經(jīng)過相同測試條件篩選后的同批次單體蓄電池,單體蓄電池性能參數(shù)的匹配應(yīng)以保證蓄電池組性能、循環(huán)壽命和安全等為原則,包括單體蓄電池(并聯(lián)塊)6.14蓄電池組監(jiān)測參數(shù)設(shè)計(jì)在地面與在軌運(yùn)行過程中應(yīng)對蓄電池組電壓、溫度、充電電流、放電電流、單體蓄電池(并聯(lián)塊)電壓等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測電路設(shè)計(jì)應(yīng)防止因監(jiān)測電路之間的電流差異造成不同單體蓄電池(并聯(lián)塊)間荷電態(tài)不平衡,也應(yīng)防止監(jiān)測電路電流過大造成蓄電池組能量的過度損耗。6.15蓄電池組充電安全性設(shè)計(jì)和控制蓄電池組充電安全性設(shè)計(jì)和控制滿足以下要求:a)蓄電池組采用恒流轉(zhuǎn)恒壓的充電控制方式時(shí),恒流轉(zhuǎn)恒壓充電轉(zhuǎn)換點(diǎn)應(yīng)根據(jù)蓄電池特點(diǎn)及制造商使用要求進(jìn)行合理選擇,防止出現(xiàn)充電轉(zhuǎn)換點(diǎn)選擇過高影響蓄電池壽命或充電轉(zhuǎn)換點(diǎn)選擇過低不能完成充電等情況;b)充電時(shí)蓄電池組內(nèi)單體蓄電池(并聯(lián)塊)電壓不應(yīng)超過制造商的設(shè)計(jì)范圍;c)蓄電池組最大充電電流與蓄電池溫度緊密相關(guān),充電電流大小應(yīng)依據(jù)蓄電池組工作溫度的高低進(jìn)行設(shè)計(jì),充電電流不應(yīng)超出當(dāng)前蓄電池溫度下的最大允許充電電流;d)應(yīng)采取冗余充電控制措施防止蓄電池過充電,采用硬件和軟件過壓充電保護(hù)措施,當(dāng)單體蓄電池(并聯(lián)塊)電壓或蓄電池組電壓超過設(shè)定值時(shí),斷開蓄電池組充電;e)在軌運(yùn)行期間,應(yīng)依據(jù)蓄電池組在軌性能變化趨勢,以航天器能量平衡和蓄電池組安全為前7GB/T43927—2024提,實(shí)時(shí)調(diào)整蓄電池組充放電控制參數(shù);f)應(yīng)為中高軌道或太陽同步晨昏軌道蓄電池組設(shè)50%~70%荷電態(tài)在0℃~10℃溫度范圍內(nèi)貯存,不應(yīng)對蓄電池組長期浮充電;g)用于充電控制的設(shè)備,電路設(shè)計(jì)和控制策略等應(yīng)經(jīng)評定和(或)試驗(yàn)驗(yàn)證,使其安全性和可靠性滿足任務(wù)要求。6.16蓄電池組均衡設(shè)計(jì)和控制蓄電池組應(yīng)采取均衡管理措施,采用硬件和(或)軟件均衡控制技術(shù)或均衡裝置,通過連續(xù)或斷續(xù)的均衡調(diào)節(jié),使蓄電池組內(nèi)各串聯(lián)單體蓄電池(并聯(lián)塊)的電壓差異小于設(shè)定值,設(shè)定值的選取應(yīng)以蓄電池組試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)。均衡電路和均衡裝置安全性和可靠性應(yīng)經(jīng)評定和試驗(yàn)驗(yàn)證,不應(yīng)對單體蓄電池(并聯(lián)塊)造成短路等危害。6.17蓄電池組放電安全管理蓄電池組放電安全管理滿足以下要求:a)蓄電池組應(yīng)嚴(yán)格限制過電壓或過電流放電,應(yīng)進(jìn)行過放保護(hù)設(shè)計(jì)(如采用欠壓或過流保護(hù)措施等),當(dāng)單體蓄電池(并聯(lián)塊)電壓或蓄電池組電壓低于預(yù)定閾值時(shí),應(yīng)進(jìn)行報(bào)警或斷開放電開關(guān)停止蓄電池組放電,當(dāng)放電電流超過預(yù)定閾值時(shí),應(yīng)進(jìn)行過流報(bào)警或保護(hù);b)用于放電控制的設(shè)備,電路設(shè)計(jì)和控制策略等應(yīng)經(jīng)評定和(或)試驗(yàn)驗(yàn)證,使其安全性和可靠性滿足任務(wù)要求;c)應(yīng)采取防短路保護(hù)措施,防止因外部短路而造成電池組形成放電短路回路。6.18蓄電池組工作溫度安全管理蓄電池組工作溫度安全管理滿足以下要求:a)蓄電池組工作溫度應(yīng)控制在制造商規(guī)定的范圍內(nèi),防止溫度過高導(dǎo)致蓄電池組壽命降低或爆炸起火;b)應(yīng)通過溫度報(bào)警、過溫保護(hù)設(shè)計(jì)等手段,防止蓄電池組在超過上限充電溫度條件下充電和超過上限放電溫度條件下放電;c)應(yīng)通過合理設(shè)計(jì)或采用合適的安全裝置防止蓄電池溫度超過臨界值及溫度異常上升;d)蓄電池組工作時(shí),同一模塊內(nèi)單體蓄電池之間溫差應(yīng)不大于3℃,同組蓄電池的不同模塊之間溫差應(yīng)不大于5℃。6.19蓄電池組使用安全管理蓄電池組使用安全管理滿足以下要求。a)蓄電池組應(yīng)維持在可控的溫度、濕度和潔凈度環(huán)境中,并防止水凝結(jié)及進(jìn)入多余物。b)航天器AIT測試過程中,應(yīng)監(jiān)測蓄電池組和單體蓄電池(并聯(lián)塊)電壓、電流和蓄電池組溫度,以檢測單體蓄電池(并聯(lián)塊)的任何異常。c)航天器AIT測試過程中,應(yīng)監(jiān)視蓄電池組荷電態(tài),動態(tài)計(jì)算蓄電池組容量是否滿足下一階段測試功率需求,防止在測試中造成蓄電池組過放電。d)應(yīng)防止蓄電池組長期處于高溫環(huán)境和高荷電狀態(tài);當(dāng)蓄電池組使用間隙較長時(shí),荷電態(tài)應(yīng)保持在標(biāo)稱電量的50%~70%,溫度在-5℃~30℃,且應(yīng)斷開蓄電池組與其他設(shè)備連接。e)當(dāng)蓄電池組連接其他設(shè)備時(shí),應(yīng)定期對單體蓄電池(并聯(lián)塊)電壓進(jìn)行監(jiān)測,當(dāng)單體蓄電池(并聯(lián)塊)之間電壓差異大于設(shè)定值時(shí),應(yīng)進(jìn)行均衡處理;當(dāng)單體蓄電池(并聯(lián)塊)電壓低于設(shè)定值時(shí),應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充電。8GB/T43927—2024f)蓄電池組操作和使用風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)在使用說明書中說明,并提供給用戶,或在蓄電池組箱體上通過醒目的標(biāo)志或標(biāo)簽直接警示。蓄電池組操作和使用方法應(yīng)最大程度地降低對人員和航天器的危害。6.20蓄電池組儲存安全措施蓄電池組儲存安全措施滿足以下要求。a)當(dāng)蓄電池組不使用時(shí),應(yīng)放置在低溫環(huán)境中,并保持合適的荷電態(tài),不應(yīng)在