均衡器热学力学要求和材料

1、名称 内容摘要：本文件描述了电源分系统均衡管理器热学、力学分析的要求和材料。主题词力学 热学 均衡管理器 材料更改栏更改单号更改日期更改人更改标记第2页热学、力学分析要求和材料1 概述均衡管理器是电源分系统的重要单机之一，主要任务是负责在各飞行阶段，提供锂离子蓄电池组及单体的遥测信号及蓄电池组的在轨均衡控制管理。通过均衡处理电路保证锂离子蓄电池组在充电过程中及进地影前蓄电池单体的一致性，防止单体电池过充电或过放电。本文提供了均衡管理器热学、力学分析的要求、状态和相应数据，具体包括：l 均衡管理器状态说明l 均衡管理器力学试验项目及要求l 各状态下均衡管理器内发热器件的功耗l 均衡管理器各模块位

2、置l 各模块内发热器件位号及所在结构位置l 器件及材料参数2 结构均衡管理器按功能进行模块化设计，主要由单体电压遥测模块2块，旁路均衡控制模块1块，自主均衡控制模块1块，TM/TC接口模块2块组成。均衡管理器结构，可详见压缩文件中“均衡控制器Proe”文件夹。3 力学分析均衡管理器共有4中力学试验，分别为加速度试验、冲击试验、正弦振动试验和随机振动试验，具体试验要求见3.1，3.2，3.3，3.43.1 加速度试验加速度： Z 向10g，X、Y 向2g；试验时间：达到最大加速度后保持2min；加载速率：不大于0.5g/s。3.2 冲击试验 均衡管理器冲击试验条件（冲击响应谱）频率范围（Hz）1

3、00800 8004000冲击谱值+8dB/oct600g试验持续时间不大于20ms冲击方向±X、±Y、±Z冲击次数每方向一次3.3 正弦振动均衡管理器正弦振动试验条件方向频率范围(Hz)51515100X、Y、Z鉴定级9.94mm(O-P)9g准鉴定级8.28mm(O-P)7.5g验收级6.63mm(O-P)6g扫描速率：鉴定级：2 oct/min；准鉴定级：4 oct/min；验收级（含减半）：4oct/min3.4 随机振动均衡管理器随机振动试验条件鉴定级频率范围（Hz）加速度功率谱密度总均方根加速度(grms)试验时间振动方向201003dB/oct12.

4、822 minX、Y、Z三轴向1006000.2g2/Hz60020009dB/oct3.5 模态分析分析出均衡管理器基频（Hz）。4 热学分析均衡管理器的两个电池单体遥测模块将对蓄电池组串联的单体电压进行变换，得到04.5V的单体电压遥测值，变换后的单体电压模拟信号传于TM/TC模块，转换为数字量，然后输出给综合电子分系统，由综合电子将单体电压进行比较，当锂离子蓄电池组中各单体电池电压相对于其中最低单体电池电压差值大于设定值时，综合电子将对应的发出该单体电池均衡接通的指令，则该单体电池通过底板上的均衡电阻进行放电均衡，旁路均衡电流不小于300mA。均衡管理器按照有5路单体进行均衡的工作模式进

5、行热学分析。均衡管理器工作温度-1055。4.1 发热器件分布均衡管理器的主要发热器件放置于均衡管理器底板和与底板相连的结构上。均衡管理器底板各发热元器件位号及分布，详见文件“均衡器底板布局”和“均衡控制器Proe”文件夹。4.2 热耗5路均衡工作模式：1) 每个均衡电阻通过300mA电流，阻值3002) 每个均衡电阻功耗：1.357W3) 预接通电阻功耗：4.76W4) DC/DC功耗：4.5W5) 滤波模块功耗：1W序号名称位号功耗（W）热阻（/W）结温（）1.功率电阻R11.357/2.功率电阻R21.357/3.功率电阻R31.357/4.功率电阻R41.357/5.功率电阻R51.3

6、57/6.功率电阻R61.357/7.功率电阻R71.357/8.功率电阻R81.357/9.功率电阻R91.357/10.功率电阻R104.76/11.DC/DCN24.5/8512.DC/DCN44.5/8513.滤波模块N11/8514.滤波模块N21/8515.二极管D13.50.831751级降额：10016.二极管D23.50.831751级降额：1005 器件及材料参数均衡管理器中所用NMOS管为2N7225，理论热阻为0.83/W；PMOS管为2N7236, 理论热阻为1/W；二极管为1N7039，理论热阻为0.83/W。最高175，I级降额100。绝缘导热材料为SilPad200