微小卫星太阳电池阵的设计计算方法研究

通过全面分析太阳电池的种类和选择,并对影响太阳电池阵的各种因素进行讨论,提出了微小卫星太阳电池阵的设计方法。推导出了基于单圈能量平衡和多圈能量平衡的计算公式,并计算出所需太阳电池阵的面积。设计及计算结果表明:该算法用于微小卫星太阳电池阵的设计与计算是可行的。     

某挠性卫星姿态控制系统设计

文中研究对象是带有太阳电池阵和天线等大挠性附件且太阳电池阵驱动的对地观测卫星.抑制太阳电池阵和天线挠性振动及太阳电池阵驱动对星体姿态影响是系统设计的目的.为此,选用带宽隔离法、坎值滤波器法对附件振动进行抑制;同时,针对卫星特殊飞行姿态所导致的通道间惯性耦合,设计了解耦算法给予解决;设计了具有低通滤波特性的外环修正回路,消除惯性基准单元的漂移误差及安装误差.将设计结果应用于对象模型并加入所有误差源后,进行仿真验证,系统设计结果满足给定的指标要求并有较大裕度.     

航天器刚性基板太阳电池阵在轨热分析

针对周期性热交变环境引起的航天器上刚性太阳电池阵温度变化对其性能和可靠性有着较大影响的问题.以4块电池板组成的太阳电池阵作为研究对象,将其内部传热过程看成无内热源三维各向异性的非稳态导热问题,全面考虑光电转换效率、布片效率和外热流等各种影响因素,进行刚性太阳电池阵在轨热分析.首先进行网格划分,计算节点为5 060个,然后运用有限差分法,考虑节点的不同位置特点,建立全隐式离散方程,最后采用AD I算法求解离散方程,得到太阳电池阵周期温度变化及各方向上温度分布规律,并与太阳电池阵的遥测数据进行比对,验证了热分析的正确性.该研究为太阳电池阵可靠设计提供参考.     

动态新息GM(1,1)在卫星电池阵功率预测中的应用

根据观测到的历史数据对卫星理发池阵输出功率的未来值进行预测，可实现对电池阵性能劣化的早期预报。灰色预测方法的GM(1，1)模型只适合对单调递增或递减时间序列进行预测，针对卫星电池阵输出功率具有波动变化的趋势特征，采用实时在线的方法，建立了动态新息GM(1，1)预测模型，经实例预测验证，动态新息GM（1，1）模型可明显地提高预测精度，并且能对电池阵输出功率的波动变化趋势正确预测。该建模方法对其他非单调时间序列的工程预测也具有参考价值。     

Te/Cu/Ni热处理对CdTe太阳电池的影响

在CdTe太阳电池的制备中,采用工艺简单的Te/Cu/Ni结构作为接触来改善CdTe太阳电池的接触特性.采用不同的温度组合对这种结构的CdTe太阳电池进行退火处理.通过热处理前后电池的性能参数变化和暗态I～V、C～V曲线分析了Te/Cu/Ni接触对器件性能的影响.通过分析可以认为Te/Cu/Ni接触的热处理对CdTe太阳电池的性能有重要影响.当Cu退火温度较低时(130 ℃,160 ℃),Te/Cu/Ni的再处理能够显著提高电池效率,使电池最终效率高于Cu高温退火的电池.而Cu退火温度较高时(190 ℃),Te/Cu/Ni的再处理使器件性能变差,且Te/Cu/Ni热处理温度越高,电池性能下降越厉害.实验证明Te/Cu/Ni结构作为CdTe太阳电池的背接触经过合适热处理可能改善电池性能,而且工艺比较简单.     

皮卫星电源系统的设计与仿真

为了满足皮卫星微小型化的要求,提出了一种新型卫星电源系统的设计方案.太阳电池阵 蓄电池组系统采用目前国内效率最高的三结砷化镓太阳电池阵和比容量最高的锂离子蓄电池,电源分配和变换广泛使用超低功耗工业级集成化器件,并且采用合理的筛选和测试手段保证系统可靠性.通过对太阳电池阵、蓄电池充放电和卫星负载进行建模,结合电源系统在轨运行的条件,仿真了卫星实时的能量状态,计算了在故障条件下电源系统的响应,以蓄电池容量变化作为能量平衡的判断依据.各种环境测试结果表明电源系统有效可靠,能量平衡仿真结果表明浙大皮卫星的能量策略不仅满足在轨运行条件,而且具有较强的抗故障能力.     

洛·马公司推出双星发射的卫星平台

据航天新闻网2014年9月8日报道,洛·马航天系统公司推出了新型的A2100平台,使其主要卫星平台在商业和政府市场更具竞争力。该平台可使2颗卫星采用＂肩并肩＂（side-by-side）构型发射,并且在轨期间也能够进行重新编程。洛·马公司在9月8日发布的新闻稿显示,双星发射选项能够使用户在无须牺牲卫星性能的情况下,节省发射成本。而载荷的重新配置能力将允许用户在卫星寿命期间更改任务需求和运行环境。     

春兰确立三年科研开发项目 全力推进四大版块创新

日前,春兰确立了2006年至2008年科研计划,力争在三年内完成四大版块创新课题。这四大版块是指:最新节能应用化研究、网络家电研究、卡车新型动力研究、新能源研究。具体项目为:节能型直流变幅空调技术、网络家电技术、重型卡车发动机技术、大功率镍氢电池组、燃料电池和太阳能电池等。该集团所属研究院负责人说,春兰四大版块的创新完全立足于产学研一体化建设基础之上。所谓产学研一体化建设,就是根据集团中长期科技发展计划,以及产业发展的需求,确定研究项目,促进产研之间的渗透和交叉,在取得具有市场前景的研究成果的同时,迅速进行后续产品的研究开发,使科研成果转化为现实生产     

空间太阳电池聚光系统设计及性能分析研究

空间聚光太阳电池阵通过聚光透镜将大面积太阳光聚集到太阳电池片上,以提高单位面积电池片接收光强,从而减少电池片使用量、降低成本。在聚光条件下,高光强、高温度特征使聚光太阳电池短路电流、开路电压、填充因子、转换效率、工作温度以及热-电耦合特性等不同于常规太阳电池。开展了聚光太阳电池模块聚光透镜、太阳电池和电池散热设计,建立了空间太阳电池聚光系统热电耦合计算模型,分析了聚光比、基板厚度、基板材料导热率与电池温度、短路电流、开路电压、输出功率间的关系,以解决空间太阳电池聚光系统工程设计中的多参数合理匹配和选择问题。研究表明:聚光比对太阳电池开路电压、短路电流、转换效率及工作温度存在全面影响,各个参数存在较强的耦合关系,在工程设计时应权衡聚光特性带来的积极和消极影响。聚光太阳电池短路电流密度与聚光比成正比;低聚光比条件下,填充因子、转换效率基本不受聚光比影响;最大输出功率、开路电压随聚光比的增大而增大。聚光太阳电池工作温度升高对开路电压、转换效率和输出功率有不利影响,电池片散热设计是影响聚光电池性能的关键因素,应采用高导热率基板等散热措施以降低电池工作温度。建议聚光比为9~15,即可体现聚光优势,显著降低电池片使用量,又不苛求聚光透镜展开精度,从而降低工程研制难度。     

美国有效载荷搭载联盟成立

据美国华盛顿邮报2011年4月21日报道,五角大楼负责国防、采办、技术与后勤副部长Ashton Carter表示,为削减航天项目成本,国防部将采取2项具体措施：一是租用商业卫星搭载军事有效载荷;二是批量采购以降低卫星和运载火箭成本。据Ashton Carter称,波音公司、国际通信卫星通用公司、铱星通信公司、洛·马公司、轨道科学公司、SES公司和劳拉航天系统公司共7家公司已经组建了“有效载荷搭载联盟”（Hosted Payload Alliance）,     

法国提出“无人潜航器无人母艇”概念

为了应对水雷的威胁,法国提出了"无人潜航器无人母艇"的创新概念和相关解决方案。该创新概念代号为"箭鱼"。"箭鱼"项目旨在对一种可以处理大多数海上和近岸海域水雷的系统进行评估,这种系统可有效避免人员处于危险中。该系统由1艘"黑星"无人水面艇(USV)、2部用于探测和识别水雷的无人潜航器(AUV)组成。法国武器装备总署于2009年7月,授予法国造舰局、泰利斯水下系统公司和ECA公司开展"箭鱼"项目研究,并计划在2020年前替换法国海军现有反水雷战的装备。     

21世纪卫星新概念

受到鸟群编队飞行的启发 ,美国空军研究实验室的专家们推出了卫星编队飞行的概念———“2 1世纪技术卫星”计划。这种新的具有革命性的卫星系统可以适应快速变化的任务需求。通过许多单个微型卫星(重约 10 0公斤 )之间的相互协作 ,象鸟群编队飞行那样靠拢飞行 (见图示 ) ,最终可以环绕整个地球 ,从而替代目前大型的、单颗卫星的功能。这些卫星与普通卫星相比 ,体积小、重量轻、发射费用低、可以为战斗机直接提供更多的多功能信息组合。由于这些卫星可以批生产 ,用小型运载工具甚至是军用喷气飞机送入轨道 ,因此 ,它们的成本比常规卫星要低…     

化学镀精细太阳电池栅线的研究

本文提出了一种简易可行的方法——化学镀方法,用以制备精细太阳电池栅线,最细线宽可达10μm。并阐述了其工艺过程,测试了栅线特性和电池样品特性。用该工艺方法制得的电池效率(低聚光倍率和AM1.5条件下)可达11％。     

我国创新光能利用方法 大幅提升光伏电池发电量

正珠海新概念航空航天器有限公司的研究人员首创了光能利用新方法,开发出了超镜电工业产品,并完成了实验室和户外自然环境持续应用测试认证,可使普通晶硅光伏电池的发电量提升4~5倍,并大幅减少光伏电池用量,降低光伏发电成本,减少碳排放,提高光伏产业的综合环保效益。     

可增大锂离子电池容量的多孔体铝材料

日本住友电气工业株式会社推出新型多孔体铝材料“AluminumSermet”。据介绍,其可替代铝箔用作锂离子电池和电容器的集电体,使单位面积的活性物质增多,从而将锂离子电池的容量增大至原来的1．5～3倍,而制造与原来相同容量的电池时,新型电池的体积可减小至原来的1／3～2／3。住友电气工业计划建立小型生产线,以实现其量产。     

微生物燃料电池技术将污水处理厂变电厂

美国俄勒冈州立大学的研究人员利用微生物燃料电池的性能,可直接使污水处理厂的废水产生电力。 微生物燃料电池技术是在细菌氧化有机物的过程中,使燃料电池从阳极到阴极产生电子并创建电流。采用该技术,单位体积污水产出的电力是采用其它微生物燃料电池方式产出电力的10～50倍。该技术还优于另一种基于厌氧分解产生甲烷的废水处理法,因为该技术不会生成硫化氢或甲烷。     

春兰掌握镍氢电池最新封装技术

高能动力镍氢电池是一种应用范围很广的大容量、大功率驱动性电池，同时，它也是一种物质“活性”较强、容易外逸、封装技术要求很高的电池。该电池制造已经实现产业化的春兰，日前通过上百次实验，掌握了该电池达到国际标准的最新封装技术，从而为高能动力镍氢电池的轻量化、标准化、模块化和系统化，提供了高可靠性、可管理性、经济性的整体解决方案。     

n-i-p型非晶硅太阳电池中p/ITO界面特性研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,制备n-i-p型非晶硅(a-Si)太阳电池,采用反应热蒸发法制备ITO薄膜作为太阳电池的前电极。通过改变B2H6的掺杂浓度获得了不同晶化率的p层,详细研究了p层性能对p/ITO界面特性以及电池性能的影响。结果表明,在合适晶化率的p层上沉积ITO薄膜有利于优化p/ITO界面的接触特性,将其应用于n-i-p型a-Si太阳电池,能够显著改善电池的开路电压(Voc)和填充因子(FF),最终,在不锈钢(SS)衬底上获得了转换效率为6.57%的单结a-Si太阳电池。     

美国航天发展局批准设计可追踪高超声速武器的卫星

正《防务新闻》9月21日报道,美国国防部航天发展局(Space Development Agency)已经批准了L3哈里斯(Harris)技术公司新型导弹预警卫星的设计计划,该卫星配有广角过顶持续红外传感器,将能够探测和跟踪高超声速武器。2020年10月,航天发展局曾将8颗新型卫星的开发和研制合同授予L3哈里斯公司和Space X公司,     

太阳同步轨道卫星电源系统供电模型及任务规划方法

传统的任务规划方法依据卫星寿命末期最恶劣条件下电源系统供电能力给出短期载荷允许的最大工作时间,导致卫星系统效能偏低。针对这个问题,首先给出了太阳同步轨道卫星的能源约束条件模型、锂离子蓄电池组充放电过程模型,以及影响太阳电池阵输出功率的输入条件模型,包括:太阳入射角、地球反照、姿态机动、星体对太阳电池的遮挡。在此基础上,提出了一种以任务执行时的电源系统状态和轨道光照条件状态下电源系统供电能力为输入条件,以能源约束条件为边界约束条件的任务规划方法,并给出了某光学遥感卫星典型工作模式下的任务规划结果。该任务规划方法可充分利用电源系统的供电能力,实现了短期载荷工作模式的任意组合,提高了卫星的使用效能。