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揭秘神舟十一號供電細節調整充電曲線使蓄電池"失憶"

鉅大LARGE  |  點擊量:367次  |  2022年09月24日  

茫茫太空,供電系統是航天器須臾不能缺少的動力之源。成功發射的神舟十一號載人飛船的電源分系統,由我國航天科技集團第八研究院負責研制。


據航天八院的神舟十一號電源分系統技術負責人沈冰冰介紹,神舟十一號飛船采用的太陽翼,是我國載人航天領域第一個全國產化材料制成的太陽翼。八院與配套單位合作,僅用了一年多時間,就成功研制出采用國產高模量碳纖維和鋁蜂窩芯的剛性太陽翼,性能指標達到國際先進水平;并打破了以往太陽翼基板結構的高性能碳纖維材料依賴進口、受制于人的局面,為實現我國空間站工程自主可控奠定了基礎。


神舟十一號載人飛船將在太空駐留30天,對電源分系統是個極大考驗。當神舟十一號和天宮二號對接??亢?,部分設備將停止工作,屆時整個飛船的耗電量將減小至40%,蓄電池在長期小負載情況下不斷充放電,出現“記憶效應”;一旦耗電量又增回到滿負荷狀態,可能會出現蓄電池供電能力不足的問題。


為解決這一棘手問題,使蓄電池“失憶”,航天八院的技術人員采用了調整充電曲線的方法。反復比較神舟八號、九號、十號3艘飛船8年來的數據,再經過大量地面長期試驗,最終摸索出一條和神舟十一號工作狀態相匹配的充電曲線,給蓄電池在太空正常工作加了“雙保險”。


神舟十一號飛船??科陂g,對太陽電池翼的影響也不小。太陽能的熱量和光能,在飛船飛行時轉換成電功率。一旦飛船??亢?,耗電量變小,但發電的功率不變,多余的功率就會發熱,導致太陽電池翼的溫度隨之升高,部分材料就會發生變化。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

據航天八院的神舟十一號電源分系統副主任設計師鐘丹華介紹,為防止這一情況出現,研制人員做了大量太陽電池翼高低溫循環試驗,對材料高低溫特性進行了嚴格考核。此外,還制定了詳細的在軌飛控控制預案。太陽電池翼的溫度一旦升高,可以通過停轉和偏置的方式,給飛船的“翅膀”降溫。

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