primeiro! A espaçonave usa baterias de lítio!

O subsistema de energia é um dos sistemas mais críticos entre os 14 subsistemas da espaçonave. Pode-se dizer que é o “coração” da espaçonave. Desta vez, o fornecimento de energia da espaçonave tripulada Shenzhou 18 foi completamente atualizado.

Entende-se que a equipe de desenvolvimento substituiu a bateria principal de armazenamento de energia da espaçonave de uma bateria de cádmio-níquel por uma bateria de íons de lítio . Depois que a resistência ao oxigênio do sistema de diafragma de outras baterias de zinco-prata da fonte de alimentação foi melhorada, a vida útil da bateria aumentou em 20%.

Por que atualizar para baterias de íons de lítio?

Da Shenzhou 1 à Shenzhou 17, a espaçonave está equipada com “baterias de cádmio-níquel”. Este tipo de bateria tem as vantagens de alta segurança, alta confiabilidade, resistência à sobrecarga e resistência à descarga excessiva e pode atender aos requisitos para operação de alta segurança da espaçonave Shenzhou. Requisitos da missão. Mas também tem uma desvantagem, que é o “efeito memória”. O "efeito memória" é causado quando a bateria é continuamente carregada e descarregada sob condições de baixa carga por um longo período. Uma vez que o consumo de energia aumenta e retorna ao estado de carga total, pode ocorrer o problema de fornecimento de energia insuficiente da bateria.

Porém, o “efeito memória” sempre existiu. Por que as baterias de níquel-cádmio funcionavam no passado, mas não agora?

Isto envolve outra variável importante no processo da indústria aeroespacial do meu país – a estação espacial. Após a era da estação espacial, a permanência da espaçonave em órbita é geralmente de 6 meses. Como resultado, enfrentamos dois problemas sérios:

• O problema de oclusão da cabine da estação espacial. O comprimento de conexão das cabines é de dezenas de metros, e há enormes asas solares flexíveis, que bloquearam severamente as asas solares da espaçonave tripulada Shenzhou, resultando em capacidades independentes insuficientes de geração de energia.

• Enquanto a nave espacial Shenzhou está acoplada, necessita de receber energia da estação espacial, o que resulta numa situação instável de mudança constante de estados de carga e descarga, causando problemas irregulares de carga e descarga.

Desta forma, não há efeito memória e a bateria de íons de lítio com longa vida útil foi "assumida com sucesso". Desta forma, a espaçonave Shenzhou superou o problema de carga e descarga irregulares, ganhou mais tempo para atracar na montagem da estação espacial e também é mais segura e confiável.

Claro, isso não significa que você pode simplesmente mudar isso. Como a segurança das baterias de íon-lítio de longa duração e grande capacidade foi amplamente verificada na espaçonave de carga Tianzhou, a fim de tornar a espaçonave Shenzhou mais poderosa, ela foi substituída por baterias de íon-lítio a partir da Shenzhou 18. 

O sistema de fornecimento de energia da estação espacial do meu país consiste em três partes: asas solares flexíveis, dispositivo de orientação solar e bateria de íons de lítio. Entre eles, a principal função da asa solar flexível é permitir que a estação espacial alcance a liberdade energética, enquanto o dispositivo de orientação solar é responsável por fornecer energia estável.

O módulo central Tianhe está equipado com um conjunto de asas de células solares com capacidade de geração de energia de 18.000 watts, com área de asa única de 67 metros quadrados e área de asa dupla de mais de 130 metros quadrados. Na área de iluminação, asas de células solares convertem a energia solar em energia elétrica para utilização em toda a cabine.

Mas quando a estação espacial se volta para a parte de trás da Terra, na área de sombra onde o sol não pode brilhar, as células solares não funcionam e a bateria assume a responsabilidade de alimentar toda a cabine.

Existem 6 conjuntos de baterias de íons de lítio no módulo central da estação espacial, cada conjunto possui 66 células individuais. A dificuldade em usar baterias de lítio é conseguir proteção contra sobrecarga para cada bateria. Em resposta a esse problema, pesquisadores do Instituto 811 projetaram um sistema inteligente de gerenciamento de bateria de lítio para obter controle de carregamento de bateria de lítio de alta precisão, alta confiabilidade e alta segurança.

O sistema de coleta e conexão de bateria de lítio de alta precisão permite maior precisão de coleta e pontos de controle mais precisos; o módulo de carregamento de alta eficiência, alta tensão e alta potência permite um mecanismo de proteção de três níveis durante o carregamento para garantir a segurança da eletricidade em qualquer circunstância; ao mesmo tempo, durante o processo de carregamento, implemente o monitoramento da temperatura e, quando a temperatura de carregamento for superior ao valor de temperatura seguro definido, o carregamento da bateria da unidade será interrompido imediatamente.