【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星热控设计领域，涉及一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置。
技术介绍
1、星载平板相控阵天线在轨工作时功率密度大、热耗密度大，需要供配电分系统提供高品质的能源，热控分系统需采取合适的主被动热控措施满足天线、供配电分系统的工作温度和贮存温度要求。
2、传统的星载平板相控阵天线与供配电分系统的太阳电池阵、锂离子蓄电池组为相互独立的结构；热控分系统分别针对相控阵天线、供配电分系统设备进行热设计，单独采取热控措施。这种方案结构冗余复杂，热量分散单独控制，仅适合于定制任务的中小规模星载平板相控阵天线。对于大规模或超大规模的星载平板相控阵天线的任务，由于该方案模块集成程度不高，整星将含有太阳电池阵、平板相控阵等大型挠性结构，不利于在轨组装、姿态控制、热控制，会导致系统过于复杂、重量超出运载火箭能力范围。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、本专利技术公开了一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，包括：相控阵平板、锂离子蓄电池组、太阳能电池、热控制组件和电源管理与温控板；其中，
4、相控阵平板，用于发射和接收特定频率的电磁波，为装置的有效载荷，具有波束指向灵活可控的优点；
5、在轨道阳照区，太阳能电池受太阳照射产生电能，为相控阵平板和热控制组件供电，同时为锂离子蓄电池组充电，储存电能；
7、电源管理与温控板，对锂离子蓄电池组进行充放电控制，向相控阵平板供配电；根据热控制组件发送的内部温度，对热控制组件发送通断电指令；
8、热控制组件，吸收储存发射接收组件和太阳能电池工作时排散的热量，并将内部温度发送给电源管理与温控板；根据电源管理与温控板的通断电指令，实现温度调节。
9、通过将相控阵平板、锂离子蓄电池组、太阳能电池、热控制组件和电源管理与温控板集成在平板外形的装置内，形成具备相控阵、能源自持、温度控制功能的模块化装置，可堆积木式扩展规模，便于采用在轨组装方式构建大规模或超大规模星载平板相控阵天线，降低整星重量规模和复杂度。
10、进一步地，在上述能源热控一体装置中，所述热控制组件，包括相变蓄热平板、支撑导热隔板、薄膜电加热片和热敏电阻；其中，
11、两块相变蓄热平板分别位于太阳能电池的一侧和发射接收组件的一侧；内装十六烷相变材料，用于吸收储存发射接收组件和太阳能电池工作时排散的热量实现废热储存利用；
12、支撑导热隔板用于支撑两块相变蓄热平板，并提供导热路径；
13、薄膜电加热片粘贴在相变蓄热平板近锂离子蓄电池组的一面，用于电加热补偿，将锂离子蓄电池组的工作温度维持与十六烷相变材料相变温度的偏差在-5～5摄氏度，可在较低热控功率下实现锂离子蓄电池组工作在最佳温度；
14、热敏电阻粘贴在相变蓄热平板近锂离子蓄电池组的一面的中部，与薄膜电加热片保持一定距离，用于测量相变蓄热平板的温度发送给电源管理与温控板。
15、进一步地，在上述能源热控一体装置中，所述电源管理与温控板，对锂离子蓄电池组进行充放电控制，向相控阵平板供配电；通过采集热敏电阻的阻值计算相变蓄热平板的温度，与设定的温度阈值进行比较后，对薄膜电加热片进行通断电控制，实现对相变蓄热平板的温度调节。
16、进一步地，在上述能源热控一体装置中，所述相控阵平板，包括背板和若干发射接收组件，所述发射接收组件等间隔排列置于背板的靠近锂离子蓄电池组的一侧，为装置的有效载荷和发热源，并向空间环境辐射热能。
17、进一步地，在上述能源热控一体装置中，所述相控阵平板，安装在朝向地球一面。
18、进一步地，在上述能源热控一体装置中，所述太阳能电池安装在背向地球一面。
19、进一步地，在上述能源热控一体装置中，锂离子蓄电池组安装在装置中部。
20、进一步地，在上述能源热控一体装置中，所述热控制组件，还包括多层隔热组件，包覆在装置的侧面，隔离空间环境的热影响。
21、进一步地，在上述能源热控一体装置中，所述热敏电阻与薄膜电加热片的安装距离间隔为5mm～10mm。
22、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
23、(1)本专利技术将星载平板相控阵天线载荷、能源分系统、热控分系统集成在一个平板结构内，形成具备相控阵、能源自持、温度控制功能的模块化装置，可堆积木式扩展规模，便于采用在轨组装方式构建大规模或超大规模星载平板相控阵天线，降低整星重量规模和复杂度。
24、(2)本专利技术在一体装置内采用太阳电池阵加锂离子蓄电池组的方式，在模块内实现能源单轨平衡，无需外部供配电。
25、(3)本专利技术在一体装置内采用相变蓄热平板加主动电加热控制的方式，实现废热储存利用和锂离子蓄电池组最佳工作温度保持，不增加额外的散热面，热控重量和功率需求低。
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1.一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于，包括：相控阵平板(1)、锂离子蓄电池组(3)、太阳能电池(4)、热控制组件和电源管理与温控板(10)；其中，
2.根据权利要求1所述的一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于：所述热控制组件，包括相变蓄热平板(5)、支撑导热隔板(6)、薄膜电加热片(8)和热敏电阻(9)；其中，
3.根据权利要求2所述的一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于：所述电源管理与温控板(10)，对锂离子蓄电池组(3)进行充放电控制，向相控阵平板(1)供配电；通过采集热敏电阻(9)的阻值计算相变蓄热平板(5)的温度，与设定的温度阈值进行比较后，对薄膜电加热片(8)进行通断电控制，实现对相变蓄热平板(5)的温度调节。
4.根据权利要求1所述的一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于：所述相控阵平板(1)，包括背板和若干发射接收组件(2)，所述发射接收组件(2)等间隔排列置于背板的靠近锂离子蓄电池组(3)的一侧，为装置的有效载荷和发热源，并向空间环境辐射热能。
5.根
6.根据权利要求1所述的一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于：所述太阳能电池(4)安装在背向地球一面。
7.根据权利要求1所述的一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于：锂离子蓄电池组(3)安装在装置中部。
8.根据权利要求3所述的一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于：所述热控制组件，还包括多层隔热组件(7)，包覆在装置的侧面，隔离空间环境的热影响。
9.根据权利要求1所述的一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于：所述热敏电阻(9)与薄膜电加热片(8)的安装距离间隔为5mm～10mm。
...【技术特征摘要】
1.一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于，包括：相控阵平板(1)、锂离子蓄电池组(3)、太阳能电池(4)、热控制组件和电源管理与温控板(10)；其中，
2.根据权利要求1所述的一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于：所述热控制组件，包括相变蓄热平板(5)、支撑导热隔板(6)、薄膜电加热片(8)和热敏电阻(9)；其中，
3.根据权利要求2所述的一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于：所述电源管理与温控板(10)，对锂离子蓄电池组(3)进行充放电控制，向相控阵平板(1)供配电；通过采集热敏电阻(9)的阻值计算相变蓄热平板(5)的温度，与设定的温度阈值进行比较后，对薄膜电加热片(8)进行通断电控制，实现对相变蓄热平板(5)的温度调节。
4.根据权利要求1所述的一种星载平板相控阵天线的能源热控一体装置，其特征在于：所述相控阵平板(1)，包括背板和若干发射接收组件(2)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨炜平，张梦起，曾令斌，邢思远，程博阳，赵颖，解春雷，
申请(专利权)人：中国航天科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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