深空探测先进电源技术综述

先进电源技术是保障深空探测任务顺利进行的前提和基础。在梳理我国后续深空探测任务(月球极区探测、小天体探测、火星探测、木星探测等)对电源系统需求的基础上,对涉及空间应用的电源技术(化学能、太阳能、同位素及空间核反应堆电源)进行概述;针对深空探测对电源系统的需求特点,分别阐述了锂离子蓄电池、太阳能电源、钚-238放射性同位素电源和空间堆核反应电源的特点、发展简史、在深空探测中应用限制及发展建议,重点分析了钚-238同位素电源和空间核反应堆电源技术的关键技术、应用情况及应用前景,为深空探测先进电源技术的长足发展提供参考。     

科技成果

用航天高科技制作的10个小发明，美国麻省理工学院研制由病毒构成的微型电池，美华裔科学家研发出眼睛状摄影机，日本制成光电转换率更高的非硅系太阳能电池，日本开发出热传导率是铜1．7倍的材料，日本开发出高强度新型复合材料……     

太阳能电源系统在甚高频遥控站的应用

本文重点分析研究“太阳能电源系统”在内蒙二连浩特甚高频通信站中的应用。     

西南师大推出数字化传动传感自动控制系统

西南师范大学智能传动工程技术研究中心的薛荣生教授介绍说，该系统直接参与传动，并进行数字智能处理，提高电池寿命和系统工作效率。装有系统的数字智能电动自行车增加了爬坡性能3～5度，爬坡能力达到8～10度，而现有电动车最大爬坡能力仅为5度。该系统的产生标志着我国在数字化智能传动传感自动控制领域处于世界领先水平。据了解，该系统是融微电脑、传感器、自动控制、集成电子线路、电机、纳米技术、现代机械工程及制造等高新技术于一身的新型自适应传动传感智能自动控制系统，     

用于导弹／飞机的热电池使用寿命延长数小时

Nothrop Grumman (NG)公司首创了一种热电池新体系，该体系热电池功率大，能量密度高，使用寿命能够达到数小时。NG公司对有效寿命为3h的大型声纳浮标热电池进行了论证，并正努力将其寿命延长到4h。NG公司认为，该热电池技术是导弹和飞行器的理想电源，因为导弹和飞行器对重量和体积要求非常来格。最后，NG公司对一个重28.5lb，额定电压28V，容量28Ah的热电池进行了测试。设计该电池的目的是为了验证大型热电池作为导弹主电源的可能性。本文将论述NG公司设计的热电池的特征及其计算机设计能力，并介绍这些大型长寿命（几小时）热电池的性能，以验证将其机载到飞行器上的可能性。     

标准电池滞后效应的研究

根据电极过程动力学的基本原理,推导出在不同条件下标准电池电动势的表达式。对标准电池电动势——温度滞后及充放电后电池电压的滞后效应作了较深入的研究,对引起滞后的原因给出了理论解释。从而指出滞后效应与电池内在因素(杂质、晶体盐尺寸、电池结构、活性物质等)之间的依赖关系。因此,滞后效应的大小可作为判断电池性能优劣的主要依据。     

锂离子电池单离子导体聚合物电解质研究进展

锂离子电池在3C电子产品和动力汽车电池行业广泛应用,在航天电源领域也展现出一定的前景。单离子导体是基本仅由参与电化学反应的锂离子迁移的电解质体系,解决传统锂离子电池液态电解质存在的副反应和阴离子的浓差极化等问题,改善电池的库伦效率和循环寿命。研究者们发展了多种类型的单离子导体电解质。本文总结了近5年来不同阴离子类型的单离子导体聚合物电解质合成策略以及分子动力学模拟计算的最新进展。     

高轨卫星锂离子蓄电池组自主管理系统设计

针对高轨卫星锂离子蓄电池组在轨管理问题,文章在分析锂离子蓄电池组特性及在轨使用需求的基础上,提出了锂离子蓄电池组自主管理系统的设计,并在某高轨卫星上进行了验证。根据在轨数据,从工作模式转换、充放电管理、均衡管理、搁置管理等方面对管理系统的验证情况进行总结。提出的自主管理系统可为后续高轨卫星锂离子蓄电池组自主管理系统的设计提供参考。     

浅析航天用太阳电池标定技术及标准

分析国内外主要航天用太阳电池标定技术和相关标准,结合多结太阳电池技术的发展,提出我国航天用太阳电池标定标准的修订建议。     

锂离子电池新型三维纳米结构负极研究进展

高性能锂离子电池在微/小型侦察机和空间飞行器等应用中有重要意义。构建三维纳米结构负极,是提高锂离子电池性能的有效方法。综述了国内外锂离子电池新型三维纳米结构负极材料的发展,将其分为3种类型,分别是三维纳米多孔结构、三维纳米阵列结构和三维纳米网络结构。涉及的材料包括碳类材料、合金类材料与过渡金属氧化物材料。相对于传统二维平面负极,三维纳米结构电极可以减小离子迁移距离、增加电极/电解液界面面积、缓冲活性材料充放电体积变化,从而可以提高材料的储能容量,提高电极的循环稳定性,改善电极的倍率性能。