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

8.3 Логистика

8.3.1 Общие положения

В настоящем подразделе установлены требования, регламентирующие обработку, хранение, обслуживание и транспортирование аккумуляторных батарей во время наземных работ, предшествующих предпусковым операциям.

Данные требования должны быть установлены в ТУ и/или инструкциях по хранению и обработке, чтобы минимизировать ухудшение характеристик батареи до старта.

Способы хранения, обращения и технического обслуживания должны соответствовать требованиям правил, позволяющих максимально снизить угрозу опасности для персонала, оборудования и летной аппаратуры (см. [4]).

Следует учитывать, что небрежное обращение приводит к короткому замыканию или повреждению батарей. Это вызывает утечку, разрыв, взрыв или возгорание согласно ГОСТ Р МЭК 62281.

Правила, касающиеся международных перевозок ЛИАБ или ЛИА, разработаны на основе рекомендаций Комитета экспертов ООН по перевозке опасных грузов.

В каждой стране или регионе действуют законы или нормативы и/или директивы. Поэтому перед транспортированием необходимо ознакомиться с последними редакциями правил согласно ГОСТ Р МЭК 62281.

8.3.2 Меры безопасности при обращении с батареями

Меры безопасности при обращении с батареями приведены в приложении D.

В качестве мер безопасности в конструкцию модулей кондиционирования батареи должны быть включены устройства, позволяющие разрядить батарею при любой СЗ без повреждения батареи или КА, включая предотвращение выхода напряжения аккумуляторов батареи за верхний и нижний пределы (см. [4]).

8.3.3 Подготовка к транспортированию аккумуляторных батарей

Установку летных аккумуляторных батарей в КА осуществляют до его доставки на стартовую площадку или на космодроме после доставки туда аккумуляторных батарей отдельно от КА.

Уровень СЗ батареи должен быть достаточным для максимального предотвращения ухудшения рабочих характеристик батареи при транспортировании. Рекомендуемый уровень СЗ - менее 50%.

При наличии соответствующего разъема выполняют измерение напряжения отдельных аккумуляторов для проверки сбалансированности напряжений аккумуляторов. При необходимости следует провести балансировку аккумуляторов.

Аккумуляторные батареи следует перевозить в сертифицированном транспортировочном контейнере, обеспечивающем их физическую защиту. Контейнер должен быть сконструирован так, чтобы он мог защитить батарею во время погрузочно-разгрузочных работ, транспортирования или хранения. Контейнеры должны быть оборудованы датчиками и/или регистраторами температуры, влажности и удара.

Погрузочно-разгрузочные работы, транспортирование и установка аккумуляторной батареи, по возможности, должны выполняться при температуре от минус 10 °C до плюс 25 °C (см. [4]).

8.3.4 Проверка работы аккумуляторной батареи (проверка работоспособности батареи после транспортирования)

Любое наземное вспомогательное оборудование (НВО), используемое для контроля состояния, заряда или разряда аккумуляторных батарей, модулей или аккумуляторов, должно быть оснащено средствами обеспечения безопасности того же или более высокого уровня, чем устройства, используемые для обеспечения безопасности на уровне КА.

Проверку всех видов средств обслуживания, программного обеспечения и защитных блокировок выполняют до подключения летного оборудования.

Для предотвращения повторного подключения или отсоединения летного электрического соединителя в процессе выполнения всех испытаний до установки аккумуляторной батареи в КА используют устройства защиты электрических соединителей.

Устройства защиты электрических соединителей выполняют функцию интерфейса между летными электрическими соединителями батареи и любыми подключаемыми кабелями испытательного оборудования или наземного вспомогательного оборудования.

Входной контроль

Следует проверить соответствие сведений, указанных в сопроводительной документации и на батарее, включая наименование изготовителя, номера артикула и серийного номера летной батареи.

До использования в полете необходимо проверить документацию каждой летной батареи и убедиться, что не превышены ее срок годности или циклический ресурс.

Необходимо выполнить визуальный контроль батареи на предмет отсутствия признаков повреждений, полученных в процессе погрузочно-разгрузочных работ или вследствие использования батареи не по назначению.

Если возможно, следует проверить целостность и сопротивление изоляции аккумуляторов, контактов электрических соединителей и проводов.

По возможности следует проверить работу всех блоков мониторинга и управления батареи.

Проверка работоспособности аккумуляторной батареи

Если возможно, следует проверить напряжения разомкнутой цепи каждого аккумулятора и/или секции аккумуляторов на соответствие требованиям балансировки, указанным в спецификации изготовителя. При необходимости должна быть выполнена повторная балансировка аккумуляторов.

По возможности, как минимум, один раз следует выполнить стандартное измерение емкости летной аккумуляторной батареи.

Должны быть подтверждены соответствия требованиям разрядной мощности всех импульсных нагрузок полетного задания. Испытание на емкость должно быть таким же, как испытание на емкость в выполняемых предварительных или приемочных испытаний летной батареи, проводимых в целях анализа тенденций.

Во время конечной обработки подлежит проверке на соответствие установленным требованиям уровень сохранения заряда после как минимум семидневного периода выдержки.

Результаты должны быть проанализированы и дополнены данными квалификационных или приемочных испытаний для проверки соответствия рабочих характеристик минимальным начальным требованиям полетного задания.

8.3.5 Хранение аккумуляторной батареи на стартовой площадке

Батареи, не находящиеся в использовании, следует хранить при соответствующей СЗ по возможности при низкой температуре (см. [4]).

Во время хранения и наземной эксплуатации батарей максимально снизить деградацию позволяет выполнение мониторинга напряжения и периодический подзаряд, повторная балансировка аккумуляторов или кондиционирование <1> батареи.

--------------------------------

<1> Кондиционирование означает проведение стандартного цикла заряд - разряд, после чего - приведение к необходимой СЗ.

 

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.

Должен быть определен предел максимального срока годности батареи (от активации аккумулятора при изготовлении), который включает максимальное время воздействия температуры окружающей среды.

Регистрация данных

Следует осуществлять регулярную регистрацию данных об уровне соответствия нормам летной сертификации. Такая регистрация 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.

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

8.3.6 Установка аккумуляторной батареи в космический аппарат

До установки аккумуляторной батареи в КА для защиты электрических соединителей, устройств мониторинга и обогревателей, предназначенных для подключения батареи к кабельной системе КА, должны быть использованы легко устанавливаемые и снимаемые непроводящие защитные заглушки. При необходимости заглушки используют некоторое или все время в течение подготовки к пуску. Заглушки подлежат удалению перед запуском.

При необходимости для оказания помощи при установке или общих операциях по обращению с крупногабаритными ЛИАБ после сборки батареи и до ее установки в КА следует применять устройство для перемещения (манипуляционную плиту или приспособление). Манипуляционное устройство для перемещения должно обеспечивать защиту от повреждений батареи и всех других ее структурных или тепловых интерфейсов с КА. После установки батареи в КА манипуляционное устройство для перемещения удаляют.

Батарею электрически подключают к шине аппарата способом, обеспечивающим предотвращение возникновения неуправляемого тока и/или повреждение контактов электрического соединителя.

После установки в КА летная аккумуляторная батарея должна пройти проверку для верификации работы канала электрического заряда и разряда, нормальной передачи телеметрии, работы схемы балансировки, нагревателей и всех защитных устройств.

После установки аккумуляторной батареи в КА выполняют мониторинг ее напряжения (или напряжения аккумуляторов или модуля, где это возможно), тока и температуры батареи с достаточной частотой и разрешением, позволяющими обнаружить любые отклонения в работе на уровне аккумулятора, такие как преждевременный разряд.

Критерии "соответствует"/"не соответствует" для оценки СЗ, напряжения батареи/аккумулятора и температуры определяют по результатам прошедших испытаний на стадии разработки и квалификационных испытаний в зависимости от конструкции батареи и применяют до и в процессе отсчета времени готовности терминала непосредственно перед пуском. Данные критерии могут отличаться в зависимости от этапов предпусковых работ.

Мониторинг состояния аккумуляторной батареи и манипуляции с ней проводят в соответствие с требованиями обеспечения безопасности КА, оборудования и космодрома.

8.3.7 Мониторинг состояния аккумуляторной батареи перед запуском космического аппарата

После установки батареи в КА и до начала отсчета времени готовности терминала стартовой площадки непосредственно перед пуском следует выполнить периодический мониторинг напряжения батареи, напряжения аккумуляторов (если возможно), тока и температуры батареи.

Данные используют для оценки работоспособности электрических систем перед запуском.

До и во время отсчета времени готовности терминала стартовой площадки непосредственно перед пуском для аварийной отмены пуска в случае отказа батарей, имеющих критически важное значение для запуска КА, следует применять критерии "соответствует"/"не соответствует".