天宫一号目标飞行器电源分系统设计.pdf

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1、上海航天第28卷2011年第5期AEROSPACESHANGHAI7文章编号：1006—1630(2011)06—0007—05天宫一号目标飞行器电源分系统设计-陈启忠，马季军，王娜，黄应春，黄峥，王振绪(1．上海空间电源研究所，上海200245；2．国防科学技术大学航天与材料工程学院，湖南长沙410073)摘要：介绍了天宫一号(T1)目标飞行器电源分系统的组成和主要技术指标。分析了国内在低轨飞行器上采用100V高压母线、大批量使用国产氢镍电池、三结砷化镓太阳电池片和半刚性基板等关键技术。回顾了电源分系统研制过程中高电压元器件体系建立、半刚性帆板力学及空间

2、环境设计与验证、氢镍电池在轨寿命和可靠性研究，以及高压电源系统可靠性及安全性研究等主要工作。给出了在轨运行情况。TG-1目标飞行器电源分系统的研制为我国后续空间技术的发展打下了基础。关键词：天空一号目标飞行器；电源系统；100V高压母线；氢镍电池；三结砷化镓太阳电池片；半刚性基板中图分类号：V442文献标志码：APowerSubsystemDesignforTiangong-1TargetSpacecraftCHENQi—zhong～，MAji—jun，WANGNa，HUANGYing—chun，HUANGZheng，WANGZhen—xu(1．TheIn

3、stituteofSpacePowerSourcesofShanghai，Shanghai200245，China；2．CollegeofAerospaceandMaterialScienceEngineering，NUDT，Changsha410073，Hunan，China)Abstract：ThesketchandmainperformancesofthepowersubsystemofTiangong-1targetspacecraftwereintroducedinthispaper．Thekeytechnologiesindomesticsuc

4、hasthebuswiththevoltage100Vappliedonloworbitspacecraft，large-scalenickel-metalhybridbatteries，triple-junctiongalliumarsenidesolarcellsandsemi—rigidsolarwingsweregivenout．Themainjobofthehighvoltagedevicesystemestablishing，thesemi—rigidsolardynamicsandspaceenvironmentdesignandverifi

5、cation，thelifetimeandreliabilityofthenickel—metalhybridbattery，andthereliabilityandsafetyofthehighvoltagepowersystemwerereviewed．Theoperationonorbitwasgivenout．TheresearchofthepowersubsystemofTiangong-ItargetspacecraftwouldestablishthefoundationfortheChina’Snextspacetechnology．Key

6、words：Tiangong一1targetspacecraft；Powersubsystem；Buswithhighvoltagei00V；Nickel—metalhybridbattery；Triple-junctiongalliumarsenidesolarcell；Semi—rigidsolarwing0引言轨长寿命电源和100V高电压母线技术。作为飞行器平台的关键之一，电源分系统是完T1目标飞行器作为我国载人航天工程二期研制的新一类飞行器，将在2年内分别与神舟八号、成空间对接任务的最基本保障。根据TG-1目标飞行器的负载需求和包络限制，以及相关技

7、术进展，其神舟九号、神舟十号飞船完成空间对接(包括撤离后电源分系统采用了质量功率比相对较高、充放电性的二次对接)，以使我国掌握并验证空间对接技术。能较好的氢镍电池作为储能电池，采用了耐原子氧同时，TG一1目标飞行器还将作为空间实验室的雏和绝缘性好、以玻璃纤维为主体的半刚性基板，以及形，验证后续空间站所需的相关技术，其中包括了低发电效率最高的三结砷化镓电池片，同时根据后续空间站任务的需求，应用了100V高压母线以降低收稿日期：2011-10—28功率损耗。由于上述新技术的使用，使TG-1目标作者简介：陈启忠(1972一)，男，研究员，天宫一号目标飞行器电源分

8、系统主任设计师，主要从事空间电源研究。飞行器电源分系统成为使用多种