¡primero! ¡La nave espacial utiliza baterías de litio!

El subsistema de energía es uno de los sistemas más críticos entre los 14 subsistemas de la nave espacial. Se puede decir que es el "corazón" de la nave espacial. Esta vez, el suministro de energía de la nave espacial tripulada Shenzhou 18 se ha mejorado por completo.

Se entiende que el equipo de desarrollo reemplazó la batería principal de almacenamiento de energía de la nave espacial de una batería de cadmio-níquel a una batería de iones de litio . Después de mejorar la resistencia al oxígeno del sistema de diafragma de otras baterías de zinc-plata con suministro de energía, la vida útil de la batería aumentó en un 20%.

¿Por qué actualizar a baterías de iones de litio?

Desde Shenzhou 1 hasta Shenzhou 17, la nave espacial está equipada con "baterías de cadmio-níquel". Este tipo de batería tiene las ventajas de alta seguridad, alta confiabilidad, resistencia a la sobrecarga y resistencia a la sobredescarga, y puede cumplir con los requisitos para la operación de alta seguridad de la nave espacial Shenzhou. Requisitos de la misión. Pero también tiene una desventaja: el "efecto memoria". El "efecto memoria" se produce cuando la batería se carga y descarga continuamente en condiciones de carga baja durante un período prolongado. Una vez que el consumo de energía aumenta y vuelve al estado de carga completa, puede ocurrir el problema de suministro de energía insuficiente de la batería.

Sin embargo, el "efecto memoria" siempre ha existido. ¿Por qué las baterías de níquel-cadmio funcionaban en el pasado pero no ahora?

Se trata de otra variable importante en el proceso de la industria aeroespacial de mi país: la estación espacial. Después de la era de las estaciones espaciales, la estancia de la nave espacial en órbita suele ser de 6 meses. Como resultado, nos enfrentamos a dos problemas graves:

• El problema de oclusión de la cabina de la estación espacial. La longitud de conexión de las cabinas es de decenas de metros y hay enormes alas solares flexibles que han bloqueado gravemente las alas solares de la nave espacial tripulada Shenzhou, lo que ha resultado en una capacidad de generación de energía independiente insuficiente.

• Mientras la nave espacial Shenzhou está atracada, necesita recibir energía de la estación espacial, lo que resulta en una situación inestable de cambio constante de estados de carga y descarga, causando problemas irregulares de carga y descarga.

De esta manera no se produce efecto memoria y la batería de iones de litio con una larga vida útil "ha tomado el relevo con éxito". De esta manera, la nave espacial Shenzhou ha superado el problema de la carga y descarga irregular, ha ganado más tiempo para atracar en el ensamblaje de la estación espacial y también es más segura y confiable.

Por supuesto, esto no significa que puedas simplemente cambiarlo. Debido a que la seguridad de las baterías de iones de litio de gran capacidad y larga duración se ha verificado ampliamente en la nave espacial de carga Tianzhou, para hacer que la nave espacial Shenzhou sea más poderosa, ha sido reemplazada por baterías de iones de litio a partir de Shenzhou 18. 

El sistema de suministro de energía de la estación espacial de mi país consta de tres partes: alas solares flexibles, dispositivo de orientación solar y batería de iones de litio. Entre ellos, la función principal del ala solar flexible es permitir que la estación espacial alcance la libertad energética, mientras que el dispositivo de orientación solar es responsable de proporcionar energía estable.

El módulo central de Tianhe está equipado con un conjunto de alas de células solares con una capacidad de generación de energía de 18.000 vatios, con un área de ala única de 67 metros cuadrados y un área de ala doble de más de 130 metros cuadrados. En el área de iluminación, las alas de células solares convierten la energía solar en energía eléctrica para su uso en toda la cabina.

Pero cuando la estación espacial gira hacia el fondo de la Tierra, en la zona de sombra donde el sol no puede brillar, las células solares no pueden funcionar y la batería asume la responsabilidad de alimentar toda la cabina.

Hay 6 juegos de baterías de iones de litio en el módulo central de la estación espacial, cada juego tiene 66 celdas individuales. La dificultad al utilizar baterías de litio es lograr protección contra sobrecargas para cada batería. En respuesta a este problema, investigadores del Instituto 811 diseñaron un sistema inteligente de gestión de baterías de litio para lograr un control de carga de baterías de litio de alta precisión, alta confiabilidad y alta seguridad.

El sistema de recolección y conexión de baterías de litio de alta precisión permite una mayor precisión de recolección y puntos de control más precisos; el módulo de carga de alta eficiencia, alto voltaje y alta potencia permite un mecanismo de protección de tres niveles durante la carga para garantizar la seguridad de la electricidad en cualquier circunstancia; al mismo tiempo, durante el proceso de carga implemente el monitoreo de temperatura, y cuando la temperatura de carga sea mayor que el valor de temperatura segura establecido, la carga de la batería de la unidad se detendrá inmediatamente.