• 迈入空间站时代 “天舟二号”如何在太空“聪明用电”？
• 日期：2021-06-22   点击：次   字体：[ 大 中 小 ]

　　中新社上海5月29日电 题：迈入空间站时代 “天舟二号”如何在太空“聪明用电”？

　　作者 郭超凯 郑莹莹

　　在中国空间站天和核心舱与天舟二号货运飞船成功对接后，在组合体飞行模式下，为确保各舱段及货运飞船自身的发电能力，核心舱与货运飞船将实现并网供电。空间站时代，刚踏足太空的“快递小哥”天舟二号有何用电高招？承担其电源分系统的中国航天科技集团八院的专家一一揭晓。

　　“电少情意重”：礼尚往来

　　核心舱可以为货运飞船提供最高2000瓦的供电。虽然与核心舱这位“大户”相比，货运飞船供电能力仅有它(核心舱)的三分之一，但中国人自古讲究“礼尚往来”，在关键时刻，货运飞船也能为核心舱提供1000瓦左右的供电。

　　“核心舱给货运飞船供电，主要是考虑到货运飞船安装在核心舱的尾部，且货运飞船太阳电池翼体积较小，容易受到空间站其他组合体的遮挡。货运飞船给核心舱供电，则是为了应对未来空间站可能出现的极个别特殊情况，这也彰显了整个空间站组合体供电的灵活性和可靠性。”货运飞船电源分系统主任设计师王振绪介绍说。

　　为了接受来自核心舱2000瓦的电力馈赠，货运飞船自身需要经历一个高压并网适应过程。针对以上问题，研制人员开展了一系列的验证实验，确保满足货运飞船正常运行要求。

　　“智能化管理”：节能环保

　　天舟二号货运飞船在与中国空间站天和核心舱并网供电的时候，多余的电怎么处理？研制人员自有办法。王振绪介绍，在“天舟二号”舱内，安装有分流调节器，通过分流调节器，可以将太阳电池翼多余的电分流，“后续还会有多个组合体联合供电的挑战，但电源分系统总能适应。这就是‘空间站时代’电源分系统的智能化管理。”

　　“应对有高招”：七种充电控制方式

　　锂离子蓄电池的使命，从货运飞船发射前1小时就开始；之后的发射、飞行、入轨，在太阳帆板展开前，电量都是由锂离子蓄电池提供。而在交会对接时，为减少对接冲击力对太阳帆板的影响，会将太阳帆板置于水平归零状态，这个时候，大部分的电量仍需要锂离子蓄电池来提供。

　　货运飞船独有的“七种充电控制方式”发挥了作用。据货运飞船电源分系统副主任设计师朱超介绍，根据锂离子蓄电池在轨寿命周期，研制人员设置了七种充电控制方式，分别对应正常模式、故障模式和柔性模式，“为适应快速对接状态，‘天舟二号’采用了与‘天舟一号’不同的充电控制方式，将锂离子蓄电池组的容量提高约10安时，有效保证了电池电量可供货运飞船使用。”

　　“升级充电技能”：战胜信号误区

　　朱超介绍，“之前给锂离子蓄电池充电，需要采集太阳帆板的信号。但是在太阳电池翼被大面积遮挡的‘假阴影区’，这个信号并不能反映太阳帆板实际在轨状态，将会产生蓄电池过充或欠充的问题。为此，团队优化升级了蓄电池的充电控制方式。”

　　朱超说，新的充电控制方式，增加了一个策略，能够全周期监测锂离子蓄电池单体和电池组电压，“不再受太阳帆板被遮挡情况的影响，相当于将蓄电池的充电控制器从1.0版本升级至2.0版本，有效解决了未来空间站复杂组合体情况下，锂离子蓄电池充电控制技术难题，提高了货运飞船的可靠性和安全性。”(完)