4月29日，天和核心艙成功發(fā)射，讓中國(guó)人在太空有個(gè)家的愿望從夢(mèng)想進(jìn)入現(xiàn)實(shí)。家的正常運(yùn)營(yíng)離不開(kāi)電，中國(guó)空間站的背后，有一個(gè)怎樣的“太空電站”在提供源源不斷的能量？負(fù)責(zé)空間站電源分系統(tǒng)抓總研制的中國(guó)航天科技集團(tuán)八院811所專家揭開(kāi)“太空電站”的奧秘。

　　據(jù)八院811所專家介紹，天和核心艙用電需求是天宮二號(hào)的近3倍，需要強(qiáng)有力的電力保障。而在太空中，核心艙唯一的能量來(lái)源，就是太陽(yáng)能。天和核心艙配有兩對(duì)大面積的太陽(yáng)電池翼，單翼面積可達(dá)到67平方米。其在光照區(qū)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，供整艙應(yīng)用，同時(shí)為蓄電池儲(chǔ)存能量，以便核心艙飛至陰影區(qū)時(shí)使用。這兩組太陽(yáng)電池翼在初期發(fā)電能力超過(guò)18000瓦，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了國(guó)內(nèi)之前任何一個(gè)航天器。

　　811所專家表示，天宮二號(hào)的太陽(yáng)電池翼單翼翼展只有3米，天和核心艙的電池翼單翼展開(kāi)增加到了12.6米。運(yùn)載火箭的裝載空間有限，研制人員在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用了多維多步展開(kāi)的柔性太陽(yáng)電池翼，解決了這一問(wèn)題。

　　專家表示，核心艙太陽(yáng)電池翼的另一個(gè)特殊功能，是其在軌期間可以整翼拆卸、轉(zhuǎn)移。考慮到后續(xù)空間站組建完成后對(duì)核心艙太陽(yáng)電池翼造成的遮擋，從而影響發(fā)電，這兩個(gè)太陽(yáng)電池翼可由航天員與機(jī)械臂配合，實(shí)現(xiàn)艙外拆卸、轉(zhuǎn)移，安裝于后續(xù)發(fā)射的實(shí)驗(yàn)艙尾部桁架上，并在軌重新組建供電通道，實(shí)現(xiàn)了在軌能源拓展的功能。

　　空間站長(zhǎng)期在軌穩(wěn)定運(yùn)行，航天員長(zhǎng)期駐留，站內(nèi)安全是最關(guān)鍵的問(wèn)題。電池的安全性如何保證？

　　811所研制人員表示，他們?cè)O(shè)計(jì)出了一種滿足空間站運(yùn)行需求的長(zhǎng)壽命大容量高安全鋰離子蓄電池。該電池采用陶瓷隔膜，具備良好的防內(nèi)短路效果，同時(shí)在電池組內(nèi)使用阻燃材料，防止電池高溫引發(fā)燃燒。

　　專家表示，空間站核心艙共有6組鋰離子蓄電池，每組有66個(gè)單體電池。811所研制人員還設(shè)計(jì)出了一套智能化的鋰電管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度、高可靠、高安全的鋰電充電控制。電池充電時(shí)啟用三級(jí)保護(hù)機(jī)制，并實(shí)施溫度監(jiān)測(cè)，當(dāng)充電溫度高于設(shè)定安全溫度值時(shí)，立即停止對(duì)該蓄電池充電。

　　空間站在長(zhǎng)達(dá)10年以上的在軌運(yùn)行過(guò)程中，航天員需定期對(duì)鋰電進(jìn)行在軌更換。如何在不影響空間站的正常供電情況下確保航天員的操作安全？研制人員為鋰電更換操作上了“雙保險(xiǎn)”：核心艙有兩個(gè)功率通道，當(dāng)其中一個(gè)通道需要更換電池時(shí)，由另一個(gè)通道作為主力供電。每個(gè)功率通道中，任意一個(gè)機(jī)組中電池需要更換時(shí)，本機(jī)組斷電，剩余兩個(gè)機(jī)組可以保證本通道正常供電。

　　811所專家表示，研制人員在鋰離子蓄電池模塊中還安裝了兩個(gè)并聯(lián)的分段開(kāi)關(guān)，通過(guò)將電池組的電壓降低到人體的安全電壓范圍，可滿足人體的36伏安全電壓要求。這樣，航天員開(kāi)展在軌維修，才不必?fù)?dān)心人身安全。

　　中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 邱晨輝 通訊員 繆新培 來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)