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无人机翼型曲面上太阳电池发电性能分析

太阳能学报 2023年第8期44卷 275-281页

作者：彭磊贾子熙孙国瑞钟豪宋建青刘文平中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

针对临近空间太阳能无人机太阳电池发电高效利用问题,建立翼型曲面上太阳电池发电模型,并进行数值分析。结果表明:日期、航向、翼面位置影响电池的电流、电压、功率、效率和日发电量。受太阳方位和直射情况变化影响,同一时刻不同位置电... 详细信息

针对临近空间太阳能无人机太阳电池发电高效利用问题,建立翼型曲面上太阳电池发电模型,并进行数值分析。结果表明:日期、航向、翼面位置影响电池的电流、电压、功率、效率和日发电量。受太阳方位和直射情况变化影响,同一时刻不同位置电池最大电流差异达0.068 A,最大电压差异达2.28 V。除夏至外靠近前、后缘的电池日发电量受航向影响明显。由于单体电池的弦长与弧长之比接近于1,曲面使电池总辐照度减少引起的电流和功率损失可忽略。电池划分模型对日发电量的影响可忽略,因而可将单体电池作为整体进行分析。结果可为无人机太阳电池布局和连接设计提供参考。

关键词：太阳能无人机太阳电池数值分析翼型

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高镍材料优化改性方法的研究进展

电源技术 2023年第8期47卷 973-978页

作者：曹家瑜李杨刘兴江中国电子科技集团公司第十八研究所天津300392

随着社会的快速发展,电子产品对化学电源的能量密度要求不断提高。高镍材料因其极高的能量密度而被广泛研究和应用。因为高镍材料的不稳定性和表面活性,所以需优化改性使其充分发挥高比能量的特性,构筑纳米包覆层和元素替代是优化高镍... 详细信息

随着社会的快速发展,电子产品对化学电源的能量密度要求不断提高。高镍材料因其极高的能量密度而被广泛研究和应用。因为高镍材料的不稳定性和表面活性,所以需优化改性使其充分发挥高比能量的特性,构筑纳米包覆层和元素替代是优化高镍材料的主要方法。将系统回顾近几年较为出色的优化改性方案,并尝试从生产方法、原料成本和改性结果等角度分析,评估将这些方案产业化的可行性。文章认为元素替代和包覆相结合的双重优化方案能高效改良高镍材料的内、外部结构,提高其电化学性能,是未来材料改性的主要研究方向。

关键词：高镍材料纳米包覆层元素取代

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SAR卫星电源系统研究

电源技术 2023年第10期47卷 1364-1367页

作者：王锴中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

近年来,合成孔径雷达成像(SAR)卫星在军用、民用领域越来越受到重视。SAR卫星电源系统具有峰值功率大及脉冲工作的特点,针对SAR卫星电源系统的特点,介绍分析了几种方案,通过限定输入条件,对比了几种方案的优缺点,并提出了后续电源系统... 详细信息

近年来,合成孔径雷达成像(SAR)卫星在军用、民用领域越来越受到重视。SAR卫星电源系统具有峰值功率大及脉冲工作的特点,针对SAR卫星电源系统的特点,介绍分析了几种方案,通过限定输入条件,对比了几种方案的优缺点,并提出了后续电源系统的优化提升方向,该研究可为我国SAR卫星电源系统的设计提供参考。

关键词： SAR卫星电源系统锂离子电池电源控制器

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空间用宽温度范围电池单体电压采集补偿算法

电源技术 2023年第3期47卷 312-315页

作者：王锴胡斌刘涛冯利军孙宏杰中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

针对空间用锂离子蓄电池组高精度的采集需求,提出了一种温度补偿的算法。在硬件滤波架构的基础上,将采样误差解耦为非温度相关的系统偏差和器件温度系数引起的误差两方面,通过软件算法进行线性修正和温度补偿,其中各个采样通道的线性修... 详细信息

针对空间用锂离子蓄电池组高精度的采集需求,提出了一种温度补偿的算法。在硬件滤波架构的基础上,将采样误差解耦为非温度相关的系统偏差和器件温度系数引起的误差两方面,通过软件算法进行线性修正和温度补偿,其中各个采样通道的线性修正算法采用相互独立的修正参数以达到更好的修正效果,温度补偿算法则在不同通道中采用相同的温度修正参数。此方法简单可靠,具有较强的可操作性,所有补偿通过软件实现,适用于任意串联节数的锂离子蓄电池组。经仿真和实验验证,此电路在-35~70℃对电池单体电压的采集误差小于2 mV,能够满足空间电池管理系统的需求。同时,本温度补偿方法也适用于其他宽温度范围的参量采集领域。

关键词：航天器电压采集环境循环测试

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空间用高效激光电池研究

电源技术 2023年第8期47卷 1092-1094页

作者：张无迪倪旺王赫高鹏中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

激光电池在空间无线能量传输领域有很大的应用前景,适合在空间无线传输中,作为能量接收器或信号接收器使用。根据空间应用场景,研制了针对808 nm波段激光的纵向串联2结薄膜激光电池。单体激光电池开路电压达到2.29 V,光电转换效率最高可... 详细信息

激光电池在空间无线能量传输领域有很大的应用前景,适合在空间无线传输中,作为能量接收器或信号接收器使用。根据空间应用场景,研制了针对808 nm波段激光的纵向串联2结薄膜激光电池。单体激光电池开路电压达到2.29 V,光电转换效率最高可达52%,电池面密度为0.03 g/cm^(2)。为进一步提升技术成熟度,满足空间实际应用,设计了内级联结构的下一代高效激光电池。该激光电池采用半导体异质集成工艺的金属图形键合技术,为横向纵向混合串联8结结构,预计单体激光电池开路电压超过8 V,光电转换效率突破55%。

关键词：激光电池 808 nm激光多结异质集成

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铝氧化银电池壳体结构有限元分析

电源技术 2023年第7期47卷 918-921页

作者：成海超闻杰李学海中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

针对某型铝氧化银电池壳体结构,利用有限元分析软件对其进行结构强度、失稳等仿真分析,辅助壳体结构设计。结果表明,通过有限元仿真分析手段,可以得到壳体结构应力、应变、变形、屈曲失稳载荷等数据,从而评估壳体结构是否满足设计要求,... 详细信息

针对某型铝氧化银电池壳体结构,利用有限元分析软件对其进行结构强度、失稳等仿真分析,辅助壳体结构设计。结果表明,通过有限元仿真分析手段,可以得到壳体结构应力、应变、变形、屈曲失稳载荷等数据,从而评估壳体结构是否满足设计要求,提高设计效率。此外,介绍的方法对于其他外压壳体设计也具有借鉴意义。

关键词：铝氧化银电池受外压壳体有限元分析

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铝银电池电液循环泵气液两相流动特性仿真

电源技术 2023年第3期47卷 366-369页

作者：邢树兵高新龙闻杰李学海韩超中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

为进一步了解气液两相工况下的铝氧化银电池电液循环泵内部流动特性,选取比转数ns=63.7的某型铝氧化银电池电液循环泵作为研究对象,结合CFD数值模拟技术,基于CFX软件中的Eulerian-Eulerian非匀相流模型,对泵内部流动特性进行仿真计算,... 详细信息

为进一步了解气液两相工况下的铝氧化银电池电液循环泵内部流动特性,选取比转数ns=63.7的某型铝氧化银电池电液循环泵作为研究对象,结合CFD数值模拟技术,基于CFX软件中的Eulerian-Eulerian非匀相流模型,对泵内部流动特性进行仿真计算,得到不同进口含气率工况下的中截面压力、气相体积分数分布及流线分布。结果表明:随着进口含气率增加,电液循环泵内流体分布不均匀度增加,叶轮对流体做功能力下降;循环泵内气相分布主要集中在叶片工作面进口区域,随着进口含气率变大,部分流道会被气体严重堵塞,导致泵的流量、扬程产生剧烈波动;随着进口含气率增加,旋涡、回流影响范围逐渐扩大,在旋涡、回流及气液两相滑移的相互作用下,流道内流线分布十分紊乱,产生较大的能量损失,造成扬程及效率下降。

关键词：铝氧化银电池电液循环泵气液两相流动特性

高轨长寿命卫星电源子系统充放电的设计与试验验证

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电源技术 2023年第11期47卷 1514-1518页

作者：王锴马力君邵兰娟李文华中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

针对GEO轨道卫星电源子系统产品的在轨应用需求,开展了电源子系统设计和试验验证工作。子系统采用“三域”全调节100 V母线,设计了充放电调节模块完成锂离子蓄电池组的充放电功能。充电调节功能采用冷备份电路设计,硬件控制电路实现恒... 详细信息

针对GEO轨道卫星电源子系统产品的在轨应用需求,开展了电源子系统设计和试验验证工作。子系统采用“三域”全调节100 V母线,设计了充放电调节模块完成锂离子蓄电池组的充放电功能。充电调节功能采用冷备份电路设计,硬件控制电路实现恒流恒压充电;放电调节功能采用升压电路并联形式工作在热备份状态。介绍了电源子系统的充放电功能的设计思路,通过开展地面试验对电源子系统的充放电功能进行验证,结合试验数据和测试波形对关键参数进行分析和总结。提出的设计方法和试验验证情况可以为GEO轨道卫星的电源子系统设计提供参考。

关键词：电源子系统充放电 GEO轨道

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张衡一号卫星电源控制器磁设计与应用

电源技术 2023年第4期47卷 545-548页

作者：赵海峰鲁伟王晨辉梁芳栾伯英中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

张衡一号卫星是一颗电磁监测卫星,卫星自身磁洁净度要求较高。因此,要求电源控制器的磁矩及磁矩变化量做到最小。通过原材料选择、元器件选用、补偿处理、优化布局等优化设计方法,最终实现电源控制器的磁矩及磁矩变化量指标要求。探索... 详细信息

张衡一号卫星是一颗电磁监测卫星,卫星自身磁洁净度要求较高。因此,要求电源控制器的磁矩及磁矩变化量做到最小。通过原材料选择、元器件选用、补偿处理、优化布局等优化设计方法,最终实现电源控制器的磁矩及磁矩变化量指标要求。探索出的电源控制器磁洁净度控制的方法成功应用于后续工程。

关键词：磁矩磁矩变化量电源控制器