電源分系統(tǒng)被譽(yù)為航天飛行器的“心臟”，擔(dān)負(fù)著向運(yùn)行平臺、生命保障系統(tǒng)以及眾多的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備供電的重要任務(wù)。從承擔(dān)天宮一號電源分系統(tǒng)的研制單位--上海航天技術(shù)研究院獲悉，天宮一號的電源分系統(tǒng)首次采用了多項創(chuàng)新技術(shù)。
專家介紹，天宮一號首次采用了我國完全自主研制的“100V低軌高壓電源系統(tǒng)”。為保障電源系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，針對低軌道運(yùn)行環(huán)境特點，上海航天技術(shù)研究院811所開展了低軌等離子體環(huán)境分析，通過對薄弱環(huán)節(jié)采取專項措施，攻克了高低壓電源隔離與防護(hù)技術(shù)、高壓開關(guān)分流技術(shù)、高壓器件及組件的空間環(huán)境試驗驗證技術(shù)等難關(guān)，在天宮一號電源分系統(tǒng)采用了100V高壓母線體制。這種方案，到目前為止還沒有在低軌運(yùn)行的經(jīng)驗可借鑒。這一技術(shù)今后還可望推動我國大功率耐高壓器件的國產(chǎn)化。
天宮一號首次應(yīng)用了兩塊“高壓半剛性太陽電池翼”。由于在空間站低軌環(huán)境，我國以前高軌衛(wèi)星使用的全剛性電池板不能適用，上海航天技術(shù)研究院課題組專門設(shè)計了全新的高壓半剛性太陽電池翼，通過“基板網(wǎng)格面板成型工藝”的反復(fù)試驗和改進(jìn)，確定了碳纖維框架加玻璃纖維網(wǎng)格的半剛性結(jié)構(gòu)形式，這是我國航天器電源分系統(tǒng)的首次應(yīng)用。
天宮一號還首次應(yīng)用了擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的“低軌長壽命高充放電倍率氫鎳電池組”。2005年以來，上海航天技術(shù)研究院展開攻關(guān)，成功研制出了溫度場滿足熱設(shè)計要求的氫鎳單體電池，此后通過10000次壓力應(yīng)變片的疲勞試驗，確定了壓力充電控制方案，經(jīng)過多輪工藝攻關(guān)后，終于生產(chǎn)出能滿足使用要求的氧化鋯隔膜，并形成生產(chǎn)國產(chǎn)化。最終使整個電源分系統(tǒng)重量減輕40%，一年充放電可達(dá)5500次，充放電效能高達(dá)70%。
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