基于太阳电池阵模块电路与遗传算法的卫星功率优化研究

太阳电池阵是绝大多数航天器的在轨能源来源,在轨将太阳光能转化为电能,满足平台和有效载荷的功率需求。太阳电池阵为机电一体化设备,原料成本高、生产工艺复杂,是卫星平台的高价值单机。在太阳电池阵模块化布片的基础上,可以采用遗传算法等最优求解算法,在满足功率、质量等要求下,计算并个性化调整太阳电池片布片,针对卫星功率需求自动优化卫星变轨策略等设计,从而进一步控制航天器设计余量。在保证产品质量、技术成熟度的基础上,进一步提高航天产品的设计效能。

混合动力车用锂离子蓄电池的研究进展

环境污染和能源危机是现在和未来一段时期内人类面临的两大课题，而汽车的大量普及又是造成环境和能源问题的主要原因之一。混合动力车（HEV）的出现可部分解决上述问题，因而受到政府、汽车制造商和科技工作者的高度重视。世界各国积极支持HEV的研发，电池厂商、汽车制造商纷纷提出HEV商品或概念车，逐步形成了HEV新市场，至今HEV的年销售量已接近40万辆。

石油焦族碳材结构及负极性能的研究

石油焦碳具有无序的微晶结构。１３００℃煅烧后，其石墨化度提高甚微，而在２６００℃处理后，其石墨化度则大大提高。随着石墨化度的提高，其（００２）晶面衍射峰的半高宽减少，平均晶粒尺寸（Ｌｃ）增加。相应地，材料的比容量、充放电寿命均有很大提高。为了合理地应用石墨材料，必须仔细选用电解液。试验表明，碳酸丙烯酯溶剂含量较多的电解液会使其初充放电效率下降，而且还可能发生溶剂分子在石墨结构中的共嵌入反应。

锂离子在石墨中的嵌入特性研究

研究了锂离子在人造石墨（ＡＧ）中的电化学嵌入特性和用它作负极材料时的电池性能。Ｌｉ－ＡＧ试验电池在ＬｉＡｓＦ６－ＥＣ＋ＤＥＣ电解液中充电时，依次形成Ｌｉ０．５Ｃ６和ＬｉＣ６两种化合物，这可由ＸＲＤ图谱及碳电极贮存期间电极电位的变化曲线获得证明。ＡＧ颗粒表面使用ＰＡＮ在１２００℃氮气中分解碳的包覆试验表明，这种无定形碳层可提高材料的放电率，降低自放电率。制成了额定容量为４００ｍＡｈ和５００ｍＡｈ的两种ＡＡ型ＡＧ－ＬｉＣｏＯ２电池；４００ｍＡｈ容量的电池以０．５Ｃ，１００％ＤＯＤ充放电寿命超过４００次，同样条件下。

热光伏技术的研究进展

热光伏是通过光伏电池将热辐射能量转换成电能的技术。热光伏的优点是可以使用很广泛的热源以及具有很高的潜在输出密度,热光伏应用的潜在市场是很大的。主要介绍了热光伏辐射器、热光伏电池、光学滤波器、热回收器和系统应用的近期发展状态。

金属电沉积过程中的分形研究

概要地介绍了分形的概念，分形的模型，以及分形与电化学结合在一起，所构成凝聚体电化学生长的实验内容。

空间级加成型室温硫化硅橡胶粘结剂的研究

研究了一种新的空间级加成型室温硫化硅橡胶KH—SP—B ,它的特点在于具有低的热真空失重 ,在 12 5℃× 2 4h ,1× 10 - 10 MPa下的热真空失重可小于 0 .3% ;高的粘接强度 ,与金属及聚酰亚胺等的粘结强度可达到 2MPa以上 ;高的热稳定性能 ,分解温度可达 52 4℃ ;优异的低温性能 ,脆性温度为 - 114℃ ;良好的电性能 ,体积电阻率可达 1.3× 10 16 Ω·cm。是一种综合性能优良的空间级室温硫化硅橡胶。

锂离子电池用正极材料LiCo_(1-x)Ni_xO_2的研究

采用高温法合成了ＬｉＣｏ１－ｘＮｉｘＯ２（ｘ＝０．２，０．５，０．８和１）。通过ＸＲＤ测定了它的晶格结构和晶胞参数。结果发现，随着ｘ值的增大，ａ０值和ｃ０值都顺次变大，ｘ＝１时晶胞体积最大。初步探索了ＬｉＣｏ１－ｘＮｉｘＯ２在１ｍｏｌ／ＬＬｉＣｌＯ４－ＰＣ＋ＤＭＥ中的充放电性能，典型样品在ＡＡ型锂离子电池中放电容量５００ｍＡｈ，０．２Ｃ充放循环了３００次。

PVDF-PEO交联复合型聚合物电解质膜研究

对使用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氧化乙烯(PEO)共混并添加气相SiO2组成的聚合物电解质膜中的聚偏氟乙烯进行交联处理,得到交联复合型聚合物电解质膜。交联后的聚偏氟乙烯使聚合物膜具有良好的强度,聚合物膜中未交联的聚氧化乙烯能在电解液中溶涨,使聚合物膜具有良好的电导率并与电极具有良好的复合能力。比较了聚偏氟乙烯与聚氧化乙烯投料比例对交联比例、电导率的影响,在聚合物电池中进行了电性能初步试验。结果表明,所制备的聚合物电解质膜具有良好的高低温性能,与锂具有良好的相容性,组成的聚合物锂离子蓄电池具有良好的循环性能。

Li-LiCoO_2蓄电池循环寿命及交流阻抗研究

通过优化合成LiCoO_2工艺条件,制备出具有高结晶层状结构的LiCoO_2晶体,提高了Li-LiCoO_2电池的电性能和循环寿命,第一次充放电容量分别为150mAh/8和140mAh/g,60%DOD条件下电池循环寿命超过270次.电池交流阻抗的测量结果显示了电极和电液对电池循环寿命的影响.电池循环次数增加,阴极反应电阻缓慢增大.当循环次数达100次左右时,锂阳极和电液的电阻成为电池阻抗的主要部分,限制了循环充放性能,其原因是电波氧化分解,锂阳极表面生成一层钝化膜.

高比能锂硫二次电池用电解质研究进展

当今锂硫电池由于其高理论比能量而得到了越来越多的关注。电解质作为锂硫电池的重要组成部分,其性能优异程度对提高电池的综合性能具有重要的作用。简要介绍了锂硫电池体系的主要问题及对策;对该电池体系用电解质的国内外研究进展进行了详细的阐述,尤其是液态电解质;对上述电解质的发展前景进行了展望。

地球同步轨道高压太阳电池阵充放电效应研究

地球同步轨道(GEO)高压太阳电池阵表面静电放电(ESD)引起二次放电可能导致太阳电池阵永久性短路损坏。文章主要针对GEO高压太阳电池阵充放电效应问题,重点分析了高压太阳电池阵表面ESD和二次放电产生的物理过程,并利用负高压偏置方法开展了GEO高压太阳电池阵表面ESD和二次放电地面模拟试验。试验验证了反转电位梯度电场是导致GEO高压太阳电池阵表面产生ESD的触发因素之一,同时得到了GaAs高压太阳电池阵样品表面产生ESD和二次放电的电压阈值。

高分子电池隔膜的研究进展

回顾了化学电源中高分子隔膜的发展,阐述了有机高分子隔膜在化学电源中的重要作用,对镍氢电池、锌银电池、锂离子电池及聚合物锂离子电池和燃料电池中各种高分子隔膜的性能、特点作了总结和评述,比较了其优缺点,并介绍了最新的研究进展。

嫦娥二号卫星氢镍电池地面测试方法研究

嫦娥二号卫星经历8个月的环月飞行,完成了对着陆点"虹湾"区域的详查等工程目标,在成功绕飞拉格朗日L2点后,又完成与小行星"图塔蒂斯"交会的再拓展任务。嫦娥二号卫星装备了氢镍电池,按设计用于协助发射、地月转移、环月飞行和月食过程的辅助供电。对于氢镍电池的要求包括在环月轨道上至少供电6个月并支持大电流脉冲,例如点火过程。为了确定氢镍电池设计能够符合这些要求,对嫦娥二号卫星任务中使用的氢镍电池组进行了地面测试,该电池组由17节48Ah的单体电池构成,用于地面测试的电池部件与当前装配在嫦娥二号卫星上的电池组相同,通过地面测试,氢镍电池被证明满足这项任务的要求,并对支持按计划延长期的任务留有空间。

电沉积铅－镉合金镀层的工艺研究

研究了在氨基磺酸盐镀液中实现Ｐｂ、Ｃｄ共沉积的电解条件，获得了含Ｃｄ量为３０％～８０％（ｗｔ）的Ｐｂ－Ｃｄ合金，讨论了Ｐｂ２＋浓度、阴极电流密度、温度、阴极移动等因素对合金成分的影响。通过所测试的阴极极化曲线表明，添加剂ＯＪ对Ｐｂ沉积的极化影响较大，至使Ｐｂ析出电位负移，达到Ｃｄ与其共沉积的目的。

太阳电池用Bragg反射器的设计及研究

为提高GaAs/Ge太阳电池对光的吸收 ,我们对Ge衬底Bragg反射器进行了研究。根据GaAs材料对太阳光谱的吸收特点 ,通过转移矩阵的方法 ,对中心波长为 85 0nm的AlxGa1-xAs系材料Bragg反射器进行了光反射的理论计算和设计。依据理论设计 ,利用低压金属有机化合物化学气相沉积 (LP MOCVD)技术在Ge衬底上外延生长中心波长为 85 0nm的Bragg结构 ,测得的反射谱与理论设计相吻合 ,X Ray双晶衍射测得的Bragg周期厚度为 1 1 0nm。制作出具有埋层Bragg结构的GaAs/Ge太阳电池。对整个电池吸收系数的测试结果表明具有埋层Bragg结构的太阳电池的吸收系数低于无Bragg结构的电池。AM 1 .5光谱下电池I V曲线测试结果为 :Voc=1 .0 33V ,Jsc=2 6 .0 4mA/cm2 ,FF =82 .5 2 % ,η =2 2 .2 % 。

空间实用GaAs/Ge太阳电池高能质子辐射效应研究

用能量为5—20MeV,注量为1×109—7×1013 cm-2的高能质子对空间实用GaAs/Ge太阳电池进行辐照,得到了其性能随质子能量和注量的变化关系,并进行了微观机理的讨论。研究结果表明,注量低于1×109 cm-2的质子辐照不会引起太阳电池性能的变化; 注量高于1×109 cm-2辐照,会引起太阳电池性能的改变。当注量为3×1012 cm-2时,5、10、20 MeV质子辐照引起太阳电池性能参数Isc衰降变化分别是原值的80%、86%、90%;Voc衰降变化分别为原值的82%、85%、88%;Pmax衰降的变化分别为原值的60%、64%、67%。当辐照注量为5×1013 cm-2时,5、10、20 MeV质子辐照引起Pmax衰降的变化分别为原值的26%、30%、36%。即随着注量的增加,太阳电池性能衰降增大;且相同注量的辐照,质子能量愈高,太阳电池性能衰降愈小。这与质子在电池材料中的能量损失和辐照引入的深能级Ec-0.41eV有关。

鱼雷动力电池研究进展

电动力鱼雷具有噪声小、隐蔽性好、制导作用距离大等优点,是世界各国积极研制发展的鱼雷武器之一。本文综述了鱼雷动力电池发展过程中各阶段主要电池的化学成分、性能指标及优缺点。详细介绍了几种具有高比能量、高比功率的新型鱼雷电池的研制及使用情况。可以看出,电池的结构设计对电动鱼雷的发展起着重要作用,而大功率和高效率是未来鱼雷电池的发展方向。

化学电源技术发展和展望

《电源技术》出版至今已到了第100期.纵观这100期所介绍的信息,不难看出正是在这短短的100期出版时间内,化学电源技术有了突飞猛进的发展.首先,传统的干电池产业中,由于电解二氧化锰及其它新型材料的发展及应用,高性能高氯化锌纸板型锌锰电池及高功率碱性锌锰电池已经愈来愈发展成为主导产品.

温差电致冷器的可靠性研究

综合了国际文献中有关温差电致冷组件和系统的可靠性研究成果,并结合作者的实践经验,讨论了温差电致冷组件及其系统的失效模式、失效机理、寿命试验方法以及可靠性设计等问题.