| 引用本文: | 陆鸣雷,张圳,周丽华,王小顺,叶晓军,李红波,孙利杰,吴勇民,靳洋,刘世超.发电-储能一体化柔性电源系统结构热特性仿真研究[J].上海航天,2021,38(6):85-92. |
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| 发电-储能一体化柔性电源系统结构热特性仿真研究 |
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陆鸣雷1,张圳1,周丽华2,王小顺2,叶晓军1,李红波1,孙利杰2,吴勇民2,靳洋2,刘世超2
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1.华东理工大学 材料科学与工程学院，上海200237;2.上海空间电源研究所 空间电源技术国家重点实验室，上海200245
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| 摘要: |
| 基于柔性薄膜砷化镓(GaAs)太阳电池、全固态薄膜锂电池(TFB)和柔性管理电路组成的发电-储能结构一体化电源系统，可以用作便携式应急电源，也可与无人飞行器、便捷式电子设备、无线传感网络节点等结合，实现自身能源的闭合供给，满足相关装备对电能源全天候、长时间、模块化等多样化应用的需求。但在实际工作中，系统的电转化效率只有30%左右，大部分太阳光的能量经太阳电池吸收后会转化成热，TFB在充电过程中也会发热。电源系统中，柔性太阳电池和TFB采用键合的方式结合，由于薄膜各层材料的热膨胀系数不同，产生的热量会在电源系统内部导致热应力，造成键合材料的分离，甚至破坏整个电源系统。通过计算机模拟柔性电源系统在月球表面环境下的工作状态，建立电源系统结构模型以及热传递数学模型，仿真得到不同结构电源系统工作时的温度场和应力场分布情况，对发电-储能一体化柔性电源系统结构优化和工作状态的掌握具有指导意义。 |
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(1.School of Materials Science and Engineering， East China University of Science and Technology， Shanghai 200237， China;2.State Key Laboratory of Space Power-Source Technology， Shanghai Institute of Power-Sources， Shanghai 200245， China)
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