本发明专利技术提供了一种太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置及方法，涉及卫星热控制技术领域，包括：卫星本体、电子设备、太阳电池翼、辐射器板和热管；其中，卫星本体包括有多个舱板，电子设备安装在任一舱板的内壁；太阳电池翼和辐射器板分别安装在不同舱板的外表面，太阳电池翼侧的舱板与辐射器板侧的舱板相邻；热管包括预埋热管和外贴热管，预埋热管的一端预埋在太阳电池翼侧的舱板的内壁，另一端预埋在辐射器板的内部，外贴热管的一端安装在电子设备侧的舱板的外表面，另一端安装在辐射器板的表面。本发明专利技术可以缓解体装太阳电池翼平均温度过高的问题，同时利用该热控装置为卫星上电子设备构建热传输及散热通道，达到一体化设计目标。标。标。
【技术实现步骤摘要】
太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置及方法
[0001]本专利技术涉及卫星热控制
，尤其是涉及一种太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置及方法。
技术介绍
[0002]太阳电池翼作为航天器电源分系统的重要组成部分，是航天器常用的供电部件，目前在卫星上广泛应用，其稳定、可靠工作是航天任务成功完成的主要保障。据统计，电池的温度每升高1℃，输出功率将减少0.4％到0.5％。因此，要保证太阳电池翼长期、高效稳定工作，其首要条件就是尽可能降低电池的工作温度。
[0003]考虑卫星构型和布局、整星功率资源需求等，现有的一些遥感光学卫星会在卫星本体的
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Z面安装太阳电池翼，即体装太阳电池翼，为获得较好的光照条件，这类卫星在非任务运行期间，通常采取
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Z对日姿态，星上部分设备处于待机状态，体装太阳电池翼因长期受照，平均温度较高；而卫星进行任务时，姿态调整为+Z对地，待机设备开机工作，体装太阳电池翼因姿态调整，平均温度有所降低。为减小体装太阳电池翼对星内设备温度的影响，其太阳电池翼背面包覆多层隔热组件，并与其他舱板隔热安装。诸如相关技术提供的一种航天器固定太阳翼的散热装置，通过柔性石墨烯膜对固定太阳翼进行降温，可满足太阳翼布片数量减少后的温度指标要求。
[0004]经仿真分析，对于体装太阳电池翼，若其背面包覆多层隔热组件，当卫星姿态长期处于
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Z对日时，电池翼最高温度将达到130℃，严重超过正常工作温度范围(一般为
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90℃～+90℃)，不利于电池翼长期工作的可靠性。诸如相关技术公开的一种航天器固定太阳翼的散热装置虽能降低太阳翼的温度，但对于面积较大的体装太阳电池翼并不适用，其原因为一方面受限于石墨烯的导热能力，另一方面受限于石墨烯的尺寸。另外，该装置直接将太阳翼的热量排散至冷空间，造成资源浪费。而如果直接将用于热量传输的热管或泵驱流体回路安装至体装太阳电池翼，将受限于热管或流体回路正常工作温度的要求(
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60℃～+60℃)，导致其可能无法正常工作，造成系统可靠性降低。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置及方法，可以缓解体装太阳电池翼平均温度过高的问题，同时利用该热控装置为卫星上电子设备构建热传输及散热通道，达到一体化设计目标。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置，包括：卫星本体、电子设备、太阳电池翼、辐射器板和热管；其中，
[0007]所述卫星本体包括有多个舱板，所述电子设备安装在任一所述舱板的内壁；
[0008]所述太阳电池翼和所述辐射器板分别安装在不同所述舱板的外表面，所述太阳电池翼侧的所述舱板与所述辐射器板侧的所述舱板相邻；
[0009]所述热管包括预埋热管和外贴热管，所述预埋热管的一端预埋在所述太阳电池翼
侧的舱板的内壁，所述预埋热管的另一端预埋在所述辐射器板的内部，所述外贴热管的一端安装在所述电子设备侧的所述舱板的外表面，所述外贴热管的另一端安装在所述辐射器板的表面。
[0010]在一种实施方式中，还包括第一展开机构和第一压紧释放机构，所述太阳电池翼包括第一子翼、第二子翼和第三子翼，所述第一子翼隔热安装在第一舱板的外表面；其中，
[0011]所述第一展开机构用于将所述第二子翼、所述第三子翼分别与所述第一子翼相连；
[0012]所述第一压紧释放机构设置于所述第一舱板的上表面，所述第一压紧释放机构用于将所述第二子翼和所述第三子翼锁定至所述第一子翼的上表面，以使所述第二子翼和所述第三子翼处于收拢状态；还用于释放所述第二子翼和所述第三子翼，以通过所述第一展开机构将所述第二子翼和所述第三子翼转动展开至设定位置。
[0013]在一种实施方式中，还包括第二展开机构和第二压紧释放机构；其中，
[0014]所述第二展开机构用于将所述辐射器板与第二舱板相连；
[0015]所述第二压紧释放机构用于将所述辐射器板锁定至所述第二舱板的外表面，还用于释放所述辐射器板，以通过所述第二展开机构将所述辐射器板转动展开至设定位置。
[0016]在一种实施方式中，所述辐射器板为铝蒙皮铝蜂窝板，所述辐射器板包括内蒙皮、铝蜂窝和外蒙皮，所述内蒙皮和所述外蒙皮分别设置于所述铝蜂窝的上下两侧；所述内蒙皮和所述外蒙皮的表面均设置热控涂层。
[0017]在一种实施方式中，所述预埋热管包括第一预埋刚性段、预埋柔性段和第二预埋刚性段；其中，
[0018]所述预埋柔性段用于连接所述第一预埋刚性段和所述第二预埋刚性段；
[0019]所述第一预埋刚性段预埋在所述太阳电池翼侧的舱板的内壁；
[0020]所述第二预埋刚性段预埋在所述辐射器板的内部，所述第二预埋刚性段与所述辐射器板的内蒙皮之间通过胶膜连接。
[0021]在一种实施方式中，所述外贴热管包括第一外贴刚性段、外贴柔性段和第二外贴刚性段；其中，
[0022]所述外贴柔性段用于连接所述第一外贴刚性段和所述第二外贴刚性段；
[0023]所述第一外贴刚性段安装在所述电子设备侧的所述舱板的外表面，且所述第一外贴刚性段与所述电子设备侧的所述舱板的外表面之间填充导热硅脂；
[0024]所述第二外贴刚性段安装在所述辐射器板的表面，且第二外贴刚性段与所述辐射器板的表面之间填充导热硅脂。
[0025]在一种实施方式中，所述预埋热管和所述外贴热管内均放置有热管工质，所述热管工质用于在热端处吸热由液态变为气态，在内部压力作用下从所述热端流向冷端，并在所述冷端处放热由气态变为液态。
[0026]在一种实施方式中，每个所述舱板均为铝蒙皮铝蜂窝板，所述太阳电池翼侧的舱板的外表面设置热控涂层。
[0027]第二方面，本专利技术实施例还提供一种太阳电池翼和电子设备的一体化热控方法，应用于第一方面提供的任一项所述的太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置，所述方法包括：
[0028]在卫星处于非任务阶段且所述太阳电池翼对日状态下，通过所述太阳电池翼吸收第一热量，并以辐射形式将所述第一热量从所述太阳电池翼传递至所述太阳电池翼侧的舱板；
[0029]通过所述预埋热管将所述第一热量从所述太阳电池翼侧的舱板传递至所述辐射器板，并通过所述辐射器板排散所述第一热量；以及，通过所述外贴热管将所述第一热量从所述太阳电池翼侧的舱板传递至所述电子设备，以对所述电子设备进行电加热补偿。
[0030]在一种实施方式中，所述方法还包括：
[0031]在卫星处于任务阶段下，通过所述外贴热管将所述电子设备产生的第二热量传递至所述辐射器板，并通过所述辐射器板排散所述第二热量；
[0032]以及，通过所述预埋热管将所述第二热量传递至所述太阳电池翼侧的舱板，并以辐射形式将所述第二热量从所述太阳电池翼侧的舱板传递至所述太阳电池翼，以减小所述太阳电池翼的温度波动。
[0033]本专利技术实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置，其特征在于，包括：卫星本体、电子设备、太阳电池翼、辐射器板和热管；其中，所述卫星本体包括有多个舱板，所述电子设备安装在任一所述舱板的内壁；所述太阳电池翼和所述辐射器板分别安装在不同所述舱板的外表面，所述太阳电池翼侧的所述舱板与所述辐射器板侧的所述舱板相邻；所述热管包括预埋热管和外贴热管，所述预埋热管的一端预埋在所述太阳电池翼侧的舱板的内壁，所述预埋热管的另一端预埋在所述辐射器板的内部，所述外贴热管的一端安装在所述电子设备侧的所述舱板的外表面，所述外贴热管的另一端安装在所述辐射器板的表面。2.根据权利要求1所述的太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置，其特征在于，还包括第一展开机构和第一压紧释放机构，所述太阳电池翼包括第一子翼、第二子翼和第三子翼，所述第一子翼隔热安装在第一舱板的外表面；其中，所述第一展开机构用于将所述第二子翼、所述第三子翼分别与所述第一子翼相连；所述第一压紧释放机构设置于所述第一舱板的上表面，所述第一压紧释放机构用于将所述第二子翼和所述第三子翼锁定至所述第一子翼的上表面，以使所述第二子翼和所述第三子翼处于收拢状态；还用于释放所述第二子翼和所述第三子翼，以通过所述第一展开机构将所述第二子翼和所述第三子翼转动展开至设定位置。3.根据权利要求1所述的太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置，其特征在于，还包括第二展开机构和第二压紧释放机构；其中，所述第二展开机构用于将所述辐射器板与第二舱板相连；所述第二压紧释放机构用于将所述辐射器板锁定至所述第二舱板的外表面，还用于释放所述辐射器板，以通过所述第二展开机构将所述辐射器板转动展开至设定位置。4.根据权利要求1或3所述的太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置，其特征在于，所述辐射器板为铝蒙皮铝蜂窝板，所述辐射器板包括内蒙皮、铝蜂窝和外蒙皮，所述内蒙皮和所述外蒙皮分别设置于所述铝蜂窝的上下两侧；所述内蒙皮和所述外蒙皮的表面均设置热控涂层。5.根据权利要求1所述的太阳电池翼和电子设备的一体化热控装置，其特征在于，所述预埋热管包括第一预埋刚性段、预埋柔性段和第二预埋刚性段；其中，所述预埋柔性段用于连接所述第一预埋刚性段和所述第二预埋刚性段；所述第一预埋刚性段预埋在所述太阳电池...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘立帅，付兴科，王宇翔，徐敏，孙承志，方圆，朱欣祎，许哲，
申请(专利权)人：航天宏图信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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