Требования к батарее

6. Требования к батарее

СОЗДАННЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ ПРОЕКТ

Этот раздел ориентирован на проектировщиков батарей, которые будут использоваться в оборудовании для экипажа или в системах экипажа и грузовых транспортных средствах. Все батареи спроектированы или изготовлены батареи для контроля применимых опасностей, и эти конструкции должны быть пересмотрены до сертификации для полета. Специфические требования к конструкции и проверке батареи зависят от химического состава батареи, ее емкости, сложности, зарядки и применения. Существуют основные требования для всех конструкций батарей и приложений, которые должны соблюдаться. Эти обязательные требования перечислены в этом разделе.

Обзор требований к батарее

Ниже приводится краткое изложение требований к батарее для экипажей миссий в соответствии с космическим центром NASA Johnson. Для получения последних требований см. Веб-сайт панели проверки безопасности (PSRP). Специфические требования к конструкции и проверке батареи зависят от химического состава батареи, ее емкости, сложности, зарядки и применения. Существуют основные требования для всех конструкций батарей и приложений, которые необходимо соблюдать.

Оценка и одобрение дизайна батареи

Каждая батарея, ее программа проверки по проверке, планы использования ее на орбите и ее обработка после полета оцениваются и утверждаются инженерами аккумуляторных батарей применимого Управления энергетических систем или Группой по обзору безопасности полезной нагрузки до сертификации на полет этого Как можно раньше на этапе проектирования батареи или приложения с батарейным питанием. Прошлый опыт показал, что если оценка батареи не происходит до тех пор, пока конструкция не будет полностью завершена (или завершена); Изменения в дизайне часто требовались. Утверждение конструкции батареи для конкретного оборудования не будет рассматриваться как общая сертификация. Для каждой конфигурации оборудования необходимо получить разрешение на использование батареи. Процесс получения оценки и утверждения дизайна батареи от АО подробно описан в EA-CWI-033. В идеале дизайн батареи и ее программа экранирования будут завершены и одобрены по завершении критического обзора проекта или эквивалентной фазы проекта. Необходимо рассмотреть следующие вопросы:

• элементы управления опасностью батареи адекватно рассматриваются в соответствии с директивами АО-20793

• план скрининга клеток или планшетных батарей соответствует требованиям к директивам АО-20793

• Планы использования на орбите и положения об удалении по орбите или возврате неиспользуемых ячеек или аккумуляторных батарей

• надлежащим образом выполняется план обработки после вылета и удаления батареи

Утверждение аккумуляторной батареи

Утверждение батареи полезной нагрузки является лишь частью общей процедуры утверждения безопасности полезной нагрузки. полезная нагрузка

Провайдеры для МКС должны следовать «обзору безопасности полезной нагрузки и представлению данных

Требования, «NSTS / ISS 13830, представить полезную нагрузку для обзора.

Стандартизованный отчет о контроле за опасными явлениями, форма АО 1230 будет представлена для документирования всех опасностей для полезной нагрузки, в том числе связанных с батареей опасностей. Уникальные отчеты об опасности могут потребоваться, если выбранные батареи не соответствуют требованиям, изложенным в форме 1230 АО, приведенной ниже. Дополнительные руководящие принципы для полезных нагрузок содержатся в «Политике безопасности и требованиях к полезной нагрузке с использованием системы космического транспорта», NSTS 1700.7 и «Политика безопасности и требования к полезной нагрузке с использованием Международной космической станции», NSTA 1700.7 Addendum. Все аккумуляторные батареи, использующие последовательные и параллельные комбинации, нуждаются в уникальном отчете об опасности, и всем ячейкам полезной нагрузки необходимо пройти указанные тесты приемочного скрининга.

Обзор процесса проверки безопасности полезной нагрузки

Организация Payload (PO) в конечном итоге будет нести ответственность за предоставление надлежащих данных испытаний и информации / сертификации производителей, которая поддерживает выбор конкретной химии батареи в соответствии с текущими версиями NSTS / ISS 1700.7, NSTS / ISS 1700.7. Добавление ISS и NSTS / ISS 13830. Перед выбором батареи ПО должен связаться с панелью проверки безопасности полезной нагрузки и запросить информацию о предыдущих полетах химикатов-кандидатов, используемых в полезных нагрузках, с аналогичными требованиями к хранению энергии. Если рассматриваемые батареи имеют предварительную историю безопасности, может потребоваться меньшее тестирование, или пределы требуемых испытаний могут быть скорректированы в соответствии с известными недостатками. PSRP определяет тип и количество данных, которые должны быть предоставлены. PSRP также порекомендует подходящие батареи, если это запросит ПО. В ПО может также потребоваться, чтобы инженер батареи АКБ проводил различные проверки, необходимые для определения состояния безопасности батареи. Это зависит от наличия инженера-батареи батареи, соответствующих испытательных установок и финансирования проектов. ПО может также запросить совещание по техническому обмену безопасности (TIM) перед официальным обзором безопасности фазы 0/1, чтобы обсудить требования к хранению энергии в полезной нагрузке и какие химические элементы батареи рассматриваются.

Отказоустойчивость

Отказоустойчивость батареи будет оцениваться как часть оценки дизайна батареи и ее утверждения. Для целей дискуссий по отказоустойчивости NPR 8705.2 определяет «катастрофическую опасность» как опасность, которая может повлечь за собой: отключение или смертельный урон персонала или потерю космического аппарата и наземных средств или потерю транспортного средства. Допустимые некатастрофические режимы отказа для различных батарей были идентифицированы и могут быть надлежащим образом контролированы конструкцией батареи. Подводя итог, NPR 8705.2 требует, чтобы все батареи были устойчивы к отказам от двух сбоев для катастрофического отказа. Требование о допуске с двумя отказами, когда батарея выдерживает любые два надежных режима отказа, не вызывая каких-либо катастрофических опасностей и ни одного отказа, не вызывая критических опасностей, также является разумным инженерным подходом к приложениям для экипажей космических полетов. Исторически это требование вытекает из NSTS 1700.7 и его соответствующего Приложения ISS. Эти документы укрепили требования к допуску с двумя отказами в качестве обоснованного инженерного подхода к пилотируемым космическим полетам. В рамках этого требования были установлены допустимые уровни отказов для батарей и должны быть включены в требования к конструкции батареи. Приоритет снижения опасности будет оцениваться как часть оценки дизайна батареи, утверждения и сертификации батареи. Батареи и их системы должны быть неотъемлемо безопасными благодаря выбору соответствующих конструктивных особенностей или использованию соответствующих предохранительных устройств, так как отказоустойчивые / отказобезопасные комбинации устраняют опасность.

Поскольку батареи / батареи на основе лития имеют высокий удельный энергетический и опасный потенциал, они должны быть, по меньшей мере, двухкомпонентными, стойкими к любому катастрофическому сбою, если более жесткие требования не продиктованы предыдущими разделами. Большинство электролитов на основе лития представляют собой коррозионные, токсичные или воспламеняющиеся опасности. При надлежащем тестировании с проверкой партии допускаемость литиевых клеток к определенным типам злоупотреблений может считаться контролем за опасностью, зависящей от конструкции ячеек, емкости, сложности, зарядки и применения. Сбой ячейки считается одним из сбоев.

Аккумуляторы GFE / CFE / полезной нагрузки / экипажа (не критические)

Большинство некритичных устройств включают калькуляторы, камеры, мультиметры, магнитофоны и другие, которые уже сертифицированы для полета и перечислены для отказа от подробного тестирования. В большинстве случаев они относятся к типу кнопок.

Хотя для аккумуляторов практически нет требований, допустимый уровень отказа классифицируется как «мягкий» сбой. То есть любой отказ допустим, если не может быть обеспечен достоверный отказ за пределами оборудования или части критического оборудования. Анализ этого нераспространения должен быть документирован и добавлен к соответствующему пакету данных безопасности.

Управление опасностью

Конструкция батареи включает в себя элементы управления для потенциальной опасности батареи. Вопросы конструкции батареи должны быть отнесены к структурной целостности корпусов ячеек и батарей; Возможность генерации газа, давления и / или утечки электролита; Предотвращение коротких замыканий и циркулирующих токов; Возможность высокой температуры батареи; чрезмерной разрядки; И обеспечение надлежащих методов зарядки. Оценка аккумуляторной батареи будет оценивать элементы управления батареей.

Литий-ионные батареи должны заряжаться специальным зарядным устройством или универсальным «умным» зарядным устройством, которое распознает химический состав батареи. Зарядное устройство следует оценивать в нормальных условиях эксплуатации, чтобы понять его характеристики и проверить его безопасность. Батареи должны пройти инженерную оценку, чтобы определить характеристики системы. Батарея должна быть устойчивой к двум отказам и, следовательно, должна иметь как минимум два уровня безопасности для любого данного опасного состояния. Батареи должны иметь защиту от перезарядки и сверхразряда, а также защиту от перегрузки (плавкого предохранителя) и / или перегрева (термопредохранителя). Коммерческие цилиндрические ячейки 18650 имеют три уровня защиты. Это PTC (Positive Temperature Coefficient), CID (Current Interrupt Device) и разделитель выключения.

Литература

1. M. Kaufman, Sidman. A.G.

A practical guide to calculating circuits in electronics. Directory. In 2 tons:

Trans. From the English / Ed. F.N. Pokrovsky.

Moscow: Energoatomizdat, 1991.

2. Tereshchuk R.M. and etc.

Small-sized equipment. Directory radio amateurs.

K .: Naukova Dumka, 1975.

3. Sena L.A.

Units of physical quantities and their dimensions.

Training and reference manual. 3rd ed., Revised. And additional.

M .: Science. Ch. Ed. Fiz.-mat. Lit., 1988.

4. Deordiev S.S.

Batteries and care for them.

К .: Technique, 1985.

5. Electrical reference book.

In 3 tons of T.2. Electrotechnical products and devices / under the total. Ed. Professors

MPEI (Chapter I. IN Orlov), etc. 7 ed. 6 ref. And additional.

Moscow: Energoatomizdat, 1986.

6. Digital and analog integrated circuits.

Directory. Under red.S.V. Yakubovsky.

M .: Radio and Communication, 1990.

7. Semushkin S.

Sources of current and their application. "Radio", 1978. №2, 3.

8. Wexler GS

Calculation of power supply devices.

К .: Technique, 1978.

9. Lisovsky F.V., Kalugin I.K.

English-Russian Dictionary of Radioelectronics. 2 nd ed., Revised. And additional. OK. 63,000

Terms.

M .: Rus. Lang., 1987.

10. Bagotsky VS, Skundin AM

Chemical sources of current.

Moscow: Energoizdat, 1981.

11. Crompton T.

Primary sources of current.

M .: the world, 1986.

⇐ Предыдущая 1 2 3 45