热电池电压异常波动技术分析及改进*
2018-04-18赵宇宏胡小薇
赵宇宏,胡小薇
(1.陆军南京军代局驻上海地区军代室·上海·201109;2.上海空间电源研究所·上海·200245)
0 引 言
本文试验的热电池[1-2]由单元电池、固定脚、电源输出端组成。电源输出端通过印制板上的6个金属化孔与单元电池盖上的6个接线柱锡焊相连。产品外形示意如图1所示,各接点的电特性要求如图2所示。
单元电池由电堆、电池壳、保温材料和电性能输出端子组成,本试验的单元电池由3组电压输出端子组成:+20V组、-20V组、+5V组,在设计时要求电压平稳下降,但是在进行低温试验过程中,012#产品的3组电压曲线同步波动、相互关联,-20V组、+5V组电压下降的同时,+20V组反升,电压曲线如图3、图4所示。+20V组在1.2s时电压达到最高21.7V;-20V组在1.2s时跌到最低电压16.8V;+5V组在1.2s时跌到最低电压3.3V。

图1 热电池外形示意图Fig.1 Schematic diagram of thermal battery

图2 电特性示意图Fig.2 Schematic diagram of electrical characteristics

图3 012#产品电压0~150s曲线图Fig.3 0~150s voltage curve of 012#product

图4 012#产品电压曲线0~5s局部放大图Fig.4 Partial enlargement of 0~5s voltage curve of 012#product
1 原因分析
从产品本身和试验设备两方面分析可能发生故障的原因,认为影响电池电压曲线波动的因素主要有:
(1)试验设备
综合测试仪故障,工艺电缆上接点间绝缘不良。
(2)产品本身
印制板上接点间绝缘不良,电池内部引流线路绝缘不良,单体电池缺陷。根据分析建立故障树,如图5所示。

图5 012#产品电压异常波动故障树Fig.5 Voltage abnormal fluctuation fault tree of 012#product
1.1 试验设备分析
1.1.1 综合测试仪故障分析
热电池电性能测试所用测试设备为某综合测试仪。产品试验前,对该测试设备进行了试验前的计量确认,计量结果合格。012#产品放电之前,003#、020#产品已通过高低温考核,设备工作正常。012#产品发生问题后,又对该设备进行了电压标定,设备工作正常。……
