ГОСТ Р 59196-2020 (ИСО 17546:2016). Национальный стандарт Российской Федерации. Батареи литий-ионные для космических аппаратов. Оценка жизненного цикла

7 Батарея на борту космического летательного аппарата

 

Установку летных аккумуляторных батарей в КА осуществляют до его доставки на стартовый комплекс или на космодроме после их доставки туда отдельно от КА.

Если ЛИАБ имеют достаточный запас энергии, а деградацию в процессе интеграции и испытания системы оценивают как незначительную или приемлемую, то приоритетной считают оценку качества работы системы КА, в которой установлена летная батарея.

Для максимального повышения эффективности функционирования аккумуляторных батарей на орбите, батареи, предназначенные для использования во время полета, не следует устанавливать в КА или использовать во время проведения испытаний на этапе интеграции или приемочных испытаний на уровне КА по месту его производства и сборки, за исключением неэксплуатационных испытаний.

Для участия в испытаниях на этапе сборки и интеграции на уровне КА используют технологические аккумуляторные батареи, конфигурация которых соответствует конфигурации летных батарей, прошедшие приемочные испытания на уровне летных батарей.

Требования, установленные в настоящем разделе, распространяются на установку летных аккумуляторных батарей в КА до доставки КА на стартовый комплекс.

7.1 Рабочие характеристики

7.1.1 Общие положения

Требования, установленные в настоящем подразделе, распространяются на установку, проверку и техническое обслуживание аккумуляторных батарей, используемых для проведения работ, выполняемых перед запуском на уровне КА. Батареи должны обеспечивать питание летной аппаратуры, сохраняя при этом свои электрические характеристики при минимизации деградации.

7.1.2 Основные рабочие характеристики

Различия используемых аккумуляторных модулей

При использовании в составе оборудования более одной батареи для обеспечения максимально высокого уровня рабочих характеристик батарей во время работы на орбите следует учитывать и соответствующим образом преодолевать различия в значениях некоторых параметров этих батарей.

Фактические значения емкости, полного сопротивления, тепловыделения или напряжения конца разряда батареи могут быть различными из-за отклонений при производстве.

Точка контроля температуры батарейного модуля

Как правило, точку контроля температуры батареи выбирают на репрезентативной поверхности аккумулятора или рядом с основанием аккумуляторной батареи.

Использование точки контроля для терморегулирования на поверхности аккумуляторов предпочтительнее для более точного контроля температуры аккумуляторов. Использование точки контроля на основании батареи облегчает ее подключение к подсистемам терморегулирования и измерение температуры на границе раздела с посадочной поверхностью.

Решение принимают в соответствии с требованиями выполняемой программы к точности контроля температуры батареи и характеристикам рассеяния ею тепла.

7.1.3 Требования к конструкции

Электрическое заземление (металлизация)

Для предотвращения появления наведенного потенциала из-за статического электричества применяемая батарея должна быть электрически связана с космическим аппаратом через корпус батареи. Однако для предотвращения внешнего короткого замыкания требуется изоляция внешней поверхности корпуса батареи. Информацию о требованиях для заземления рекомендуется согласовывать и распространять на ранних этапах проектирования батареи.

Точка контроля температуры батарейного модуля

В соответствии с 7.1.2 точку контроля температуры выбирают на поверхности аккумулятора или на основании батареи с учетом тепловых характеристик аккумуляторной батареи и требований к подсистеме терморегулирования.

7.1.4 Подготовка батарей к выполнению манипуляций с ними и транспортированию

При хранении и обслуживании контроль напряжения и периодический подзаряд, а также балансировка напряжений будут уменьшать деградацию батареи.

В процедурах технического обслуживания батарей должны быть предусмотрены соответствующие методы технического обслуживания, частота мониторинга и соответствующие пределы напряжения, тока и температуры, которые были проверены во время испытаний при разработке и/или квалификации.

Должна быть определена максимально допустимая скорость саморазряда для аккумуляторов и батарей при хранении. Чрезмерная скорость саморазряда указывает на деградацию аккумуляторов или батарей (см. [2]).

Регистрация данных о состоянии батареи

Регулярную регистрацию и документирование данных об уровне соответствия нормам летной сертификации выполняют, как минимум, до даты запуска и в течение всего срока эксплуатации КА. Регистрация данных обеспечивает прослеживаемость состояния аккумуляторной батареи от ее изготовления до окончательной установки в КА и затем до запуска.

Данные должны отражать изменения, касающиеся размещения батареи, ее состояния, использования, времени хранения или любых других условий, оказывающих влияние на ее надежность или рабочие характеристики.

Выполняют коррелированную во времени регистрацию данных, отражающую значения параметров тока заряда или разряда, напряжения и температуры батареи с достаточной точностью, позволяющей проводить оценку уровня потенциального ухудшения ее характеристик.

Организация, эксплуатирующая спутник или другой КА, обязана информировать предприятие-изготовителя батареи об окончании его срока эксплуатации.