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长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞,将载有三名航天员的神舟十八号飞船精准送入预定轨道。在感慨我国航天事业的稳步上升之余,一个“标志性大事件”。那就是——咱们的飞船终于用上锂离子蓄电池了!要知道,去年发射的神舟十七号飞船采用的还是镉镍蓄电池呢~
301587中瑞股份:5200家上市公司中唯一布局航空卫星锂电池盖帽,目前已经量产,市场空间巨大!公司积极参与航天卫星用锂电池安全组件的研讨与开发设计;目前部分产品终端可应用于航天卫星领域,公司与航天科研院所合作研发卫星用锂电池盖帽。
不知道大家知不知道,原来在神舟十八号之前,我国航天员在太空都只能吃“冷餐”。这是因为此前的飞船电池系统受限于能量密度与电能存储能力,根本不足以同时支持生命维持系统和加热食物。
而这次,辛苦的航天员们终于能在广袤而孤独的太空中吃上一口“热食”了!可谓是狠狠地提高了生活质量。
究其原因,正是:阿拉神舟十八号的电池系统,升级啦!
要知道,电源分系统是飞船14个分系统中最为关键的系统之一,可以说是飞船的“心脏”。本次,神舟十八号载人飞船的电源就得到了全新升级。
据了解,研制团队将飞船主电源储能电池由镉镍电池更换为了锂离子电池。其他电源锌银电池的隔膜系统耐氧能力提升后,电池寿命增加了20%。
为什么要升级成锂离子电池呢?
要知道从神舟一号到神舟十七号,飞船配置的都是“镉镍蓄电池”,这种电池具有高安全、高可靠、耐过充、耐过放等优势性能,可以满足神舟飞船高安全运行的任务要求。但是它也有缺点,就是“记忆效应”。“记忆效应”就是蓄电池在长期小负载情况下不断充放电时产生的,一旦耗电量又增加、回到满负荷状态,就可能会出现蓄电池供电能力不足的问题。
可是,“记忆效应”一直有,为何镉镍电池从前可以,如今不行呢?
这就涉及到了我国航天事业进程中的另一大变量——空间站。空间站时代后,飞船在轨驻留时间通常是6个月。这样一来就面临两个很严峻的问题:
一是空间站舱体的遮挡问题,舱体连接长度数十米,还有巨大的柔性太阳翼,对神舟载人飞船的太阳翼形成了比较严重的光照遮挡,导致自主发电能力不足。还有一个是神舟飞船停靠期间需要接受空间站的电力供应,由此产生充放电状态不断切换的不稳定情况,造成充放电不规律问题。
如此一来,没有记忆效应,使用寿命长的锂离子电池就“成功上位”啦。这样一来,神舟飞船克服了不规律充放电问题,获得了更长的停靠空间站组合体的时间,同时也更加安全可靠。
当然,这也不是说换就换的。因为长寿命大容量锂离子电池的安全性,已在天舟货运飞船中得到了广泛验证,所以,为了让神舟飞船具备更加强大的能力,从神舟十八号开始,就换成了锂离子电池。
这就涉及到了我国航天事业进程中的另一大变量——空间站。空间站时代后,飞船在轨驻留时间通常是6个月。这样一来就面临两个很严峻的问题:
一是空间站舱体的遮挡问题,舱体连接长度数十米,还有巨大的柔性太阳翼,对神舟载人飞船的太阳翼形成了比较严重的光照遮挡,导致自主发电能力不足。还有一个是神舟飞船停靠期间需要接受空间站的电力供应,由此产生充放电状态不断切换的不稳定情况,造成充放电不规律问题。
如此一来,没有记忆效应,使用寿命长的锂离子电池就“成功上位”啦。这样一来,神舟飞船克服了不规律充放电问题,获得了更长的停靠空间站组合体的时间,同时也更加安全可靠。
当然,这也不是说换就换的。因为长寿命大容量锂离子电池的安全性,已在天舟货运飞船中得到了广泛验证,所以,为了让神舟飞船具备更加强大的能力,从神舟十八号开始,就换成了锂离子电池。
研制人员为锂电更换操作上了“双保险”。核心舱有两个功率通道,当其中一个通道需要更换电池时,由另一个通道作为主力供电。且每个功率通道采用“2+1”机组工作模式,任意一个机组中的电池需要更换时,将本机组断电,剩余两个机组可以保证本通道正常供电。
针对航天员在更换锂电时,高压电池组所带来的安全隐患,研制人员在锂离子蓄电池模块中,安装了两个并联的分段开关。通过将电池组的电压降低到人体的安全电压范围,来保护航天员开展在轨维修时的人身安全。
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