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《萤火一号火星探测器锂离子蓄电池技术.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、上海航天AEROSPACESHANGHAI第30卷2013年第4期文章编号:1006一1630(z013)04lol08一03萤火一号火星探测器锂离子蓄电池技术王琛,冷书林,任杰伟,潘延林(上海空间电源研究所,上海200245)摘要:对萤火一号(YH一1)火星探测器锂离子蓄电池技术进行了研究。介绍了蓄电池组的功能、结构与组成,以及充放电的基本性能。蓄电池组采用拉杆式结构,在电解液中添加低温添加剂以提高低温工作性能,紧固件选用钛合金或铜合金以降低剩磁矩。长期高荷电态搁置试验及各种性能测试的结果表明:锂离子蓄电池组的比能量高、使用温度宽,能满足深空低温
2、环境的应用要求,其中多项技术已推广用于探月工程。关键词:YH一1火星探测器;锂离子蓄电池;温度适应性;磁矩;长航程搁置中图分类号:TM911.1文献标志码:ALi—IonBatteryforYH一1MarsProbeWANGChen,LENGShu—lin,RENJie—wei,PANYan—lin(Shanghai1nstituteofSpacePower—Sources,Shanghai200245,China)Abstract:ThetechnologyofLi—ionbatteryforYH一1Marsprobewasstudiedinth
3、ispaper.Thefunction,structureandcomposition,andgeneralchargeanddischargeperformancewereintroduced.ThetensionbarstructurewasadoptedintheaccumuIatorbattery.Theagentwasaddedintotheelectrolytetoimprovetheperformanceat10wtemperature.Thetitaniumandcooperscrewandnutwereadoptedtoreduc
4、etheresidualmagneticmoment.Theresu}tsofthestorageath谵hSOCforlongtimeandvariousperformancetestshowedthattheaccumulatorbatteryhadcharacteristicsofhighenergydensityandwideoperationtemperature,whichwouldmeettheapplicationrequirementofdeepspaceenvironment.IⅥanytechnologieshadalsobe
5、usedintheChinalunarproject.Keywor凼:YH一1Marsprobe;Li—ionbattery;Temperaturesuitability;Magneticm。ment;Storageforlongflyingo引言YH一1火星探测器是我国独立研制的第一颗火星探测器,其任务是环绕火星轨道进行火星空间环境探测。为应对深空恶劣的环境条件,YH一1火星探测器选择锂离子蓄电池组作为电源系统。这种蓄电池组具有比能量高、使用温度范围宽、自放电率低、无记忆效应等特点,已成功用于低地球轨道和地球同步轨道等卫星。YH一1火星探测器是国
6、产锂离子蓄电池组在深空探测领域的首次应用,面临多个不同于常规地球轨道卫星的要求。YH一1火星探测器搭载俄罗斯的FGSC火星探测器发射升空后,将有近11个月的收稿日期:2012一09—25作者简介:王琛(1982一),男,工程师,硕士,主要研究方向为锂离子蓄电池空间应用。巡航段飞行,其间接受FGSC火星探测器的供电,为此锂离子蓄电池需经历长达lo月的在轨搁置;在地火转移轨道期间,YH一1火星探测器一直处于背阳面,环境温度较低,且环火轨道的太阳光强不到地球轨道的1/2,蓄电池组的工作温度较低;因火星轨道磁场探测需求,YH一1火星探测器对各单机的剩磁矩控
7、制要求较高[1]。为满足上述环境条件下的应用需求,需采用多种新技术。本文对YH一1火星探测器的锂离子蓄电池技术进行了研究。1结构和性能1.1功能a)在地火转移轨道,当FGSC火星探测器短期断电时为整器供电;第30卷2013年第4期王琛,等:萤火一号火星探测器锂离子蓄电池技术b)进入火星轨道,两探测器分离后,为火工品供电以展开太阳阵;c)YH一1火星探测器绕火运行期间,在火影期为整器供电,光照期当太阳阵功率不足时,与太阳阵联合供电。1.2结构与组成YH一1火星探测器用锂离子蓄电池组由18个10A·h蓄电池单体组成。每3个蓄电池单体并联组成30A·h模
8、块,6个30A·h模块串联组成蓄电池组。蓄电池组选用经飞行考验的10A·h锂离子蓄电池单体。单体采用叠层式极片组,具有散热
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