核心舱太阳电池翼的另一个特殊功能 , 是其在轨期间可以整翼拆卸、转移 , 未来其他模块发射安装后一旦发生遮挡 , 那么可以将其转移到么看有遮挡的区域 。
因此这种薄膜的太阳能电池在展开后会存在一定的变形 , 即使没有太阳暴晒也存在这种情形 , 这是薄膜展开后的挠度正常变形 , 是材料弹性变形的一种正常现象 , 这个变形后的抗折弯特性还被用在工程应用中增加刚性 , 比如最简单的应用就是卷尺 。
这种特性在反向受力时能在一定长度上让卷尺保持直线 , 方便我们测量时 , 这个特性应该是卷尺类工具中最赞的一个设计 。
从这个角度可以看到印刷柔性电缆 , 似乎还能看到绕太阳能电池的卷轴当然在太空中的太阳能电池不需要这样的刚性设计 , 它只是长条形薄膜展开后的正常变形 , 至于向哪边卷曲 , 在薄膜制造时或者卷曲向上是可以控制的 , 但一般来说这种变形会朝着卷绕的中心方向 , 大胆地猜测一下 , 这个太阳能电池从拍摄者看到的卷绕方向应该是“趴着展开”的 。
中国空间站用啥电池?
2021年3月11日 , 国际空间站丢弃了一块重达2.9吨的蓄电池组 , 这些电池属于镍氢可充电电池 , 总有48个电池组成 , 根据国际空间站的轨道以及电池组的形状 , NASA预测其4年后将会进入大气层彻底烧毁 , 不会掉到地面 。
所以我们至少知道了国际空间站之前用的是镍氢电池组 , 那么中国的空间站用的是什么电池呢?当然高容量的锂电池了 , 使用了一种陶瓷隔膜 , 能最大条件下防止内部短路效果 , 并且在电池组内使用了阻燃材料 , 防止电池高温时爆燃 。
据811所专家表示 , 国际空间站核心舱内有6组锂电池 , 每组有66颗单体电池 , 电池组内还有一套智能化的锂电管理系统 , 实现高精度、高可靠、高安全的锂电充电控制 。 电池充电时启用三级保护机制 , 并实施温度监测 , 当充电温度高于设定安全温度值时 , 立即停止对该蓄电池充电 。
另外还设计了冗余通道 , 也就是说有两组电池互相冗余 , 当一组下线更换时另一组会继续保持供电 , 并且使用了分段开关 , 在单独更换其中单元电池组时保证电压在36V安全电压以内 。
中国空间站到底用什么标准的电压?
笔者从《中国空间站科学实验资源手册》查到的资料 , 对设备供电最多的电源是100V , 从使用率以及损耗比例来看 , 应该是DC的可能性比较大 , 因为太阳能电池为直流电 , 锂电池也是直流电 , 所以用直流的可能性几乎100% 。
100V的单路供电接口最大功率为1500W(手册中原文:大型载荷/扩展实验平台挂点预留了100V、1500W供电接口) , 除了100V以外 , 还有28V、24V、12V、5V等多种电压可供选择 。
延伸阅读:太空锂电池安全吗?很难确定中国空间站使用的是什么电池类型 , 不过根据分析 , 磷酸铁锂电池的可能性比较大 , 因为电池颗数比较少 , 只有66颗单体电池 , 应该是大容量低电压的磷酸铁锂 , 假如是18650封装的三元锂电的话至少也得几千颗了吧 。
两种电池的差别是磷酸铁锂电池就是用磷酸铁锂做正极 , 三元锂电池也叫三元聚合物锂电池 , 主要是由镍钴铝或者是镍钴锰做正极 。 三元锂电指的是镍盐、钴盐、锰盐 , 但这些金属盐和电解液在一定温度下会分解 , 会释放出氧分子 , 从而变成助燃的元凶 , 因此三元锂电一旦燃烧的话火势将会十分猛烈 。
【太空|中国空间站太阳翼被暴晒变形?还能用吗?太空环境到底有多恶劣?】磷酸铁锂电池也存在安全隐患 , 但相对比三元锂电好那么一点 , 因此从安全角度也可以判断出 , 中国空间站用磷酸铁锂电池可能性是比较大的 , 但这种电池的缺点是容量密度稍低 , 但从安全角度出发 , 这个缺点还是可以克服的 , 毕竟当年还用过能量密度更低的镍氢电池 。
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