邁入空間站時代 “天舟二號”如何在太空“聰明用電”?

發稿時間:2021-05-30 11:52:08

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  中新社上海5月29日電 題:邁入空間站時代 “天舟二號”如何在太空“聰明用電”?

  作者 郭超凱 鄭瑩瑩

  在中國空間站天和核心艙與天舟二號貨運飛船成功對接后,在組合體飛行模式下,為確保各艙段及貨運飛船自身的發電能力,核心艙與貨運飛船將實現并網供電?臻g站時代,剛踏足太空的“快遞小哥”天舟二號有何用電高招?承擔其電源分系統的中國航天科技集團八院的專家一一揭曉。

  “電少情意重”:禮尚往來

  核心艙可以為貨運飛船提供最高2000瓦的供電。雖然與核心艙這位“大戶”相比,貨運飛船供電能力僅有它(核心艙)的三分之一,但中國人自古講究“禮尚往來”,在關鍵時刻,貨運飛船也能為核心艙提供1000瓦左右的供電。

  “核心艙給貨運飛船供電,主要是考慮到貨運飛船安裝在核心艙的尾部,且貨運飛船太陽電池翼體積較小,容易受到空間站其他組合體的遮擋。貨運飛船給核心艙供電,則是為了應對未來空間站可能出現的極個別特殊情況,這也彰顯了整個空間站組合體供電的靈活性和可靠性!必涍\飛船電源分系統主任設計師王振緒介紹說。

  為了接受來自核心艙2000瓦的電力饋贈,貨運飛船自身需要經歷一個高壓并網適應過程。針對以上問題,研制人員開展了一系列的驗證實驗,確保滿足貨運飛船正常運行要求。

  “智能化管理”:節能環保

  天舟二號貨運飛船在與中國空間站天和核心艙并網供電的時候,多余的電怎么處理?研制人員自有辦法。王振緒介紹,在“天舟二號”艙內,安裝有分流調節器,通過分流調節器,可以將太陽電池翼多余的電分流,“后續還會有多個組合體聯合供電的挑戰,但電源分系統總能適應。這就是‘空間站時代’電源分系統的智能化管理!

  “應對有高招”:七種充電控制方式

  鋰離子蓄電池的使命,從貨運飛船發射前1小時就開始;之后的發射、飛行、入軌,在太陽帆板展開前,電量都是由鋰離子蓄電池提供。而在交會對接時,為減少對接沖擊力對太陽帆板的影響,會將太陽帆板置于水平歸零狀態,這個時候,大部分的電量仍需要鋰離子蓄電池來提供。

  貨運飛船獨有的“七種充電控制方式”發揮了作用。據貨運飛船電源分系統副主任設計師朱超介紹,根據鋰離子蓄電池在軌壽命周期,研制人員設置了七種充電控制方式,分別對應正常模式、故障模式和柔性模式,“為適應快速對接狀態,‘天舟二號’采用了與‘天舟一號’不同的充電控制方式,將鋰離子蓄電池組的容量提高約10安時,有效保證了電池電量可供貨運飛船使用!

  “升級充電技能”:戰勝信號誤區

  朱超介紹,“之前給鋰離子蓄電池充電,需要采集太陽帆板的信號。但是在太陽電池翼被大面積遮擋的‘假陰影區’,這個信號并不能反映太陽帆板實際在軌狀態,將會產生蓄電池過充或欠充的問題。為此,團隊優化升級了蓄電池的充電控制方式!

  朱超說,新的充電控制方式,增加了一個策略,能夠全周期監測鋰離子蓄電池單體和電池組電壓,“不再受太陽帆板被遮擋情況的影響,相當于將蓄電池的充電控制器從1.0版本升級至2.0版本,有效解決了未來空間站復雜組合體情況下,鋰離子蓄電池充電控制技術難題,提高了貨運飛船的可靠性和安全性!(完)

【編輯:卞立群】

來源:administrator  責編:熱播