[发明专利]一种在轨航天器用无源持续供电装置

说明书

本发明提供了一种在轨航天器用无源持续供电装置，包括：导热板、隔热罩、热电器件，以及通过相变材料吸热和放热的储能温控组件；所述导热板和所述隔热罩构成温控空间；所述热电器件和所述储能温控组件设置在温控空间内；所述热电器件一侧与导热板相贴合，相对应的另一侧与储能温控组件相贴合。本发明提供的在轨航天器用无源持续供电装置，解决了供电装置无法实现电能持续供应的同时保持供电结构的安全可靠性的问题。

技术领域

本发明涉及在轨航天器技术领域，尤其是涉及利用在轨航天器周期性冷热交变服役环境的持续供电装置。

背景技术

航天器如卫星和飞船等在轨长时间运行期间，其内部各种电子设备消耗的大量电能主要依靠太阳能电池提供，而这种供电方式也存在较多不足之处：例如，多数航天器在轨道飞行期间，会周期性进出日照区和阴影区，当外悬展开状态的太阳能电池板处于阴影区时无法进行发电，这将限制部分机载电子设备的全负荷运行；再有，航天器在轨运行期间，受到太阳和地球等空间热辐射以及地球阴影的作用，太阳能电池板经受较大幅度的周期性的高低温变化，这种冷热交变的空间热环境在太阳能电池板结构中产生时变的温度场和温度梯度，导致结构发生屈曲、变形，甚至热诱发振动，从而对电池板结构产生破坏。

如何有效利用在轨航天器冷热交变的服役环境，实现电能持续供应的同时保持供电结构的安全可靠性是一个值得研究的问题。

发明内容

本发明提供一种在轨航天器用无源持续供电装置，旨在解决现有的供电装置无法实现电能持续供应的同时保持供电结构的安全可靠性的问题。

本发明提供一种在轨航天器用无源持续供电装置，包括：导热板、隔热罩、热电器件，以及通过相变材料吸热和放热的储能温控组件；所述导热板和所述隔热罩构成温控空间；所述热电器件和所述储能温控组件设置在温控空间内；所述热电器件一侧与导热板相贴合，相对应的另一侧与储能温控组件相贴合。

进一步地，所述储能温控组件包括固定框、散热器、相变材料层以及盖板；所述散热器与所述相变材料层均设置在所述固定框的内部；所述固定框的顶部盖设有盖板；所述散热器上设置有若干均匀分布的翅片，所述相变材料层上开设有与所述翅片对应的翅片孔，所述散热器与所述相变材料层之间通过翅片和翅片孔紧密贴合；所述相变材料层内部填充的材料为膨胀石墨/石蜡复合材料。

进一步地，所述导热板与所述隔热垫相贴合；所述隔热垫上开设有第一方孔，所述固定框的底面开设有第二方孔，所述热电器件置于所述第一方孔内与所述第二方孔内，并且所述热电器件的底面与导热板的顶面相贴合，所述热电器件的顶面与散热器的底面相贴合；所述热电器件与所述导热板的连接部位上涂抹有导热硅脂，所述热电器件与所述散热器的连接部位上也涂抹有导热硅脂。

进一步地，所述隔热垫与所述保护罩之间构成电压转变空间，所述电压转变空间内设置有电压转变装置，所述电压转变装置与热电器件连接；所述电压转变装置包括蓄电池、电压反相器和稳压充电器以及电路集成板，所述蓄电池、电压反相器和稳压充电器设置在所述电路集成板上。

进一步地，所述热电器件与所述电压反相器电连接，所述电压反相器与所述稳压充电器电连接，所述稳压充电器与所述蓄电池电连接。

进一步地，所述保护罩通过固化橡胶粘接在所述隔热板上，所述保护罩表面开设有用于电路散热的圆孔。

进一步地，所述蓄电池、电压反相器和稳压充电器均通过螺钉连接固定在所述电路集成板上。

进一步地，所述散热器与所述固定框通过固化橡胶粘接。

进一步地，所述导热板与所述隔热垫通过固化橡胶粘接。

进一步地，所述导热板与所述隔热垫的边角处均开设有螺纹孔，所述导热板与所述隔热垫通过螺钉与舱体内壁面固定。