一种基于SD-ICA的卫星电池健康状态估计方法

陈景龙，王日新，李玉庆，徐敏强，黄文虎

(哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150001）

电池是卫星能源系统的关键部件，其寿命和性能直接影响到在轨卫星的工作状态。而近年来不断提高的卫星设计寿命也对电池的监测和管理提出了更高的要求。新一代卫星逐渐开始使用锂电池，过充、过放和过载等行为都会严重影响锂电池的寿命和安全性，因此必须更加准确评估锂电池的状态，从而为安全高效地控制电池提供支撑［1-3］。传统的安时计法在估计电池寿命时由于累积误差大，对工况的影响考虑不足，已经不能满足现代卫星的要求［4］。同时，遥测数据的测量分辨率低，也限制了传统的健康状态(State of Health，SOH）估计方法的应用。

确定电池健康指标是监测锂电池健康状态的首要步骤。电池在标准工况下的最大放电量(即电池容量）是监测锂电池健康状态的基本指标。但选择电池容量作为健康指标存在一些问题，其中最主要问题是电池的最大放电量受电流、温度等工况的影响［5］。因此，要测量电池容量必须在标准工况下对电池进行完全放电。在轨卫星中，电池的充放电电流、温度和放电深度等并非不变，而且为了卫星的安全运行，电池的放电深度通常也限制在一定比例之下。这意味着很难直接测量在轨卫星电池的容量，因此不能直接使用容量作为卫星电池的健康指标。

内阻也是常用的电池健康状态指标，其与电池容量存在较为稳定的关系［6-7］，而且直流内阻(Direct Current Resistance，DCR）可通过突变电流进行测量。……