[go: up one dir, main page]

CN117382914B - 一种卫星热控系统及卫星 - Google Patents

一种卫星热控系统及卫星 Download PDF

Info

Publication number
CN117382914B
CN117382914B CN202311482823.8A CN202311482823A CN117382914B CN 117382914 B CN117382914 B CN 117382914B CN 202311482823 A CN202311482823 A CN 202311482823A CN 117382914 B CN117382914 B CN 117382914B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
satellite
thermal control
temperature
control module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311482823.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117382914A (zh
Inventor
邱少杰
杨鹏
支佳运
丁汀
方杰
杨巧龙
常明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Galaxyspace Beijing Communication Technology Co ltd
Original Assignee
Galaxyspace Beijing Communication Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Galaxyspace Beijing Communication Technology Co ltd filed Critical Galaxyspace Beijing Communication Technology Co ltd
Priority to CN202311482823.8A priority Critical patent/CN117382914B/zh
Publication of CN117382914A publication Critical patent/CN117382914A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117382914B publication Critical patent/CN117382914B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/40Arrangements or adaptations of propulsion systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/42Arrangements or adaptations of power supply systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/52Protection, safety or emergency devices; Survival aids
    • B64G1/58Thermal protection, e.g. heat shields
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Critical Care (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本申请涉及一种卫星热控系统及卫星。卫星热控系统包括:磁棒热控模块,设置于卫星的磁棒,磁棒热控模块用于调整磁棒的温度;推进热控模块,设置于卫星的推进系统,推进热控模块用于调整推进系统的温度;电池热控模块,设置于卫星的电池,电池热控模块用于调整电池的温度;电池控制器热控模块,设置于卫星的电池控制器,电池控制器热控模块用于调整电池控制器的温度;天线热控模块,设置于卫星的天线,天线热控模块用于调整天线的温度。本申请的卫星热控系统能够对卫星上的设备进行温度调整,以使卫星上的设备可以暴露在外空间环境中,保证卫星正常运行。

Description

一种卫星热控系统及卫星
技术领域
本申请涉及航天领域,尤其涉及一种卫星热控系统及卫星。
背景技术
传统的卫星设置有设备舱,对温度有要求的设备均是设置在设备舱中,通过对设备舱的温度进行控制,以满足各个设备的工作需求。新型的平板卫星取消了设备舱,各个设备设置在基板或支撑架上,对温度有要求的设备也会暴露在外空间,外空间的环境会影响卫星部分设备的运行。
发明内容
基于上述问题,本申请提供了一种卫星热控系统及卫星,卫星热控系统能够调整卫星上暴露设备的温度,以使卫星在外空间稳定运行。
为了达到上述效果,本申请所采用的技术方案如下:
第一方面,本申请提供一种卫星热控系统,包括:
磁棒热控模块,设置于卫星的磁棒,所述磁棒热控模块用于调整所述磁棒的温度;
推进热控模块,设置于卫星的推进系统,所述推进热控模块用于调整所述推进系统的温度;
电池热控模块,设置于卫星的电池,所述电池热控模块用于调整所述电池的温度;
电池控制器热控模块,设置于卫星的电池控制器,所述电池控制器热控模块用于调整所述电池控制器的温度;
天线热控模块,设置于所述卫星的天线,所述天线热控模块用于调整所述天线的温度;
总控制器,分别连接所述磁棒热控模块、所述推进热控模块、所述电池热控模块、所述电池控制器热控模块和所述天线热控模块。
根据本申请的一些实施例,所述磁棒热控模块包括:
磁棒温度传感器,设置于所述磁棒,用于检测所述磁棒的温度;
磁棒加热片,设置于所述磁棒,用于对所述磁棒进行加热;
磁棒散热结构,设置于所述磁棒上。
根据本申请的一些实施例,至少两个所述磁棒加热片绕所述磁棒的轴线在周向上均匀布置成加热片组,多个所述加热片组沿所述磁棒的轴线依次排布。
根据本申请的一些实施例,所述磁棒加热片包括:
膜体,设置于所述磁棒;
电阻丝,设置于所述膜体上,所述电阻丝包括直线部和连接部,多个所述直线部相互平行设置,所述连接部分别连接相邻的所述直线部,所述直线部平行于所述磁棒的轴线。
根据本申请的一些实施例,所述磁棒散热结构包括白漆,所述白漆涂覆于所述磁棒的表面。
根据本申请的一些实施例,所述推进热控模块包括:
气瓶调温结构,设置于所述推进系统的气瓶,用于调整所述气瓶的温度;
流量调节器调温结构,设置于所述推进系统的流量调节器,用于调整所述流量调节器的温度;
推进控制器调温结构,设置于所述推进系统的推进控制器,用于调整所述推进控制器的温度;
推进支架调温结构,设置于所述推进系统的推进支架,用于调整所述推进支架的温度。
根据本申请的一些实施例,所述气瓶包括相互连接的瓶体和球形端部,所述气瓶调温结构包括:
第一气瓶加热片,设置于所述瓶体;
第二气瓶加热片,设置于所述球形端部;
第三气瓶加热片,设置于所述球形端部,所述第三气瓶加热片的长度小于所述第二加热片气瓶的长度,多个所述第二气瓶加热片与多个所述第三气瓶加热片绕所述气瓶的轴线交替设置。
根据本申请的一些实施例,所述气瓶调温结构还包括第一多层隔热组件,所述第一多层隔热组件包覆所述气瓶。
根据本申请的一些实施例,所述流量调节器调温结构包括:
流量调节器加热片,设置于所述流量调节器底面;
流量调节器散热膜,设置于所述流量调节器的顶面和侧面。
根据本申请的一些实施例,所述推进控制器调温结构包括白漆,所述白漆涂覆于所述推进控制器的表面。
根据本申请的一些实施例,所述推进支架调温结构包括第二多层隔热组件,所述第二多层隔热组件包覆所述推进支架的顶面和侧壁。
根据本申请的一些实施例,所述电池的表面包括顶面、底面、两个长侧面和两个短侧面;所述电池热控模块包括:
电池温度传感器,设置于所述电池的表面,所述电池温度传感器用于检测所述电池的温度;
电池加热结构,设置于所述电池的长侧面,所述电池加热结构用于对所述电池进行加热;
电池隔热结构,设置于所述电池的表面;
电池散热结构,设置于所述电池的表面。
根据本申请的一些实施例,所述电池加热结构包括电池加热片,所述电池的两个长侧面分别设置至少一个所述电池加热片。
根据本申请的一些实施例,所述电池隔热结构包括第三多层隔热组件,所述第三多层隔热组件至少覆盖所述电池的底面、部分长侧面和部分短侧面。
根据本申请的一些实施例,所述电池散热结构包括白漆,所述白漆涂覆于所述电池的顶面和至少一个长侧面。
根据本申请的一些实施例,所述电池包括:
壳体,设置有空腔;
电芯,设置于所述空腔中,所述电芯包括:
芯体;
绝缘膜,包括侧面绝缘膜和底面绝缘膜,所述侧面绝缘膜包覆所述芯体的侧面,并向所述芯体的底面中心折叠,所述底面绝缘膜与所述侧面绝缘膜的折叠部分粘接。
根据本申请的一些实施例,所述电池还包括:
衬套,设置于所述壳体;
钛合金螺钉,穿入所述衬套。
根据本申请的一些实施例,所述电池控制器热控模块包括:
白漆,涂覆于所述电池控制器的顶面;
第四多层隔热组件,包覆所述电池控制器的侧面;
隔热垫,设置于所述电池控制器的底面。
根据本申请的一些实施例,所述天线热控模块包括:
天线加热片,设置于所述天线的电机;
天线散热膜,设置于所述天线的反射罩;
第五多层组件,设置于所述天线的锁紧筒;
白漆,涂覆于所述天线的转动单元的表面。
根据本申请的一些实施例,卫星热控系统还包括防护罩,用于数字温度传感器的防护,所述防护罩包括:
罩体;
容纳槽,设置于所述罩体的表面;
穿线槽,设置于所述罩体的侧壁,所述穿线槽与所述容纳槽连通。
根据本申请的一些实施例,所述防护罩还包括防护罩隔热层,所述防护罩隔热层设置于所述罩体的表面。
根据本申请的一些实施例,卫星热控系统还包括流体冷却系统,所述流体冷却系统包括:
冷板,用于承载卫星的载荷,所述冷板设置有冷却流道;
循环泵,设置于所述冷板,所述循环泵连通所述冷却流道;
流体控制器,设置于所述冷板,所述流体控制器与所述循环泵电连接,以控制所述循环泵。
根据本申请的一些实施例,所述冷板包括:
第一冷板,所述循环泵和所述流体控制器均设置于所述第一冷板,所述第一冷板设置有第一冷却流道,所述循环泵连通所述第一冷却流道;
第二冷板,设置于所述卫星的载荷上方,所述第二冷板设置有第二冷却流道,所述第二冷却流道连接所述第一冷却流道。
根据本申请的一些实施例,至少一个所述第一冷却流道包括:
第一流通部,一端连通所述第一冷却流道的一个端口;
第一吸热部,与对应载荷的底面形状相同,连通所述第一流通部的另一端;
第二吸热部,与对应载荷的底面形状相同,连通所述第一吸热部;
第二流通部,一端连通所述第二吸热部,所述第二流通部的另一端连通所述第一冷却流道的另一个端口。
根据本申请的一些实施例,至少一个所述第一冷却流道包括:
第三吸热部,连通所述第一冷却流道的一个端口;
第四吸热部,与对应载荷的底面形状相同,连通所述第三吸热部;
第三流通部,一端连通所述第四吸热部,所述第三流通部的另一端连通所述第一冷却流道的另一个端口。
根据本申请的一些实施例,至少一个所述第一冷却流道包括:
第三吸热部,连通所述第一冷却流道的一个端口;
第五吸热部,连通所述第三吸热部;
第四吸热部,连通所述第五地热部,所述第四吸热部连通所述第一冷却流道的另一个端口。
根据本申请的一些实施例,至少一个所述第一冷却流道包括:
相互连通的两个第六吸热部,其中,一个所述第六吸热部连通所述第一冷却流道的一个端口,另一个所述第六吸热部连通第一冷却流道的另一个端口。
根据本申请的一些实施例,所述冷板包括:
基体,设置有冷却槽;
盖板,设置于所述基体,所述盖板封闭所述冷却槽的顶端开口,以形成所述冷却流道。
根据本申请的一些实施例,所述流体冷却系统还包括:
储液器,连通所述循环泵;
过滤器,连通所述循环泵,用于过滤液体工质中的固体颗粒;
加注排放阀,连通所述循环泵,用于加注或排放液体工质;
压力传感器,设置于所述冷却流道与所述循环泵之间的管路,所述压力传感器用于检测所述管路中液体工质的压力,所述压力传感器与所述流体控制器通信连接。
第二方面,本申请提供一种卫星,包括如上所述的卫星热控系统。
本申请的卫星热控系统能够对卫星上的设备进行温度调整,以使卫星上的设备可以暴露在外空间环境中,保证卫星正常运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图,而并不超出本申请要求保护的范围。
图1是本申请实施例卫星热控系统的示意图;
图2是本申请实施例磁棒安装到星体的示意图;
图3是本申请实施例磁棒热控模块示意图;
图4是本申请实施例加热片组件的示意图;
图5是本申请实施例磁棒加热片的示意图;
图6是本申请实施例推进系统安装到星体的示意图;
图7是本申请实施例推进系统热控模块的示意图;
图8是本申请实施例气瓶加热片的示意图;
图9是本申请实施例第一多层隔热组件的示意图;
图10是本申请实施例流量调节器调温结构的示意图;
图11是本申请实施例第二隔热垫的示意图;
图12是本申请实施例第三隔热垫的示意图。
图13是本申请实施例电池安装到星体的示意图;
图14是本申请实施例电池热控模块的示意图;
图15是本申请实施例电池热控模块部分结构的示意图;
图16是本申请实施例电池隔热结构的示意图;
图17是本申请实施例电池散热结构的示意图;
图18是本申请实施例电池的爆炸图;
图19是本申请实施例电芯的爆炸图;
图20是本申请实施例侧面绝缘膜包裹芯体的示意图;
图21是本申请实施例侧面绝缘膜折叠示意图;
图22是本申请实施例衬套及螺钉的示意图;
图23是本申请实施例多个电池的隔热结构示意图;
图24是本申请实施例电池控制器热控模块的示意图;
图25是本申请实施例天线热控模块的示意图;
图26是本申请实施例防护罩覆盖数字温度传感器的示意图;
图27是本申请实施例防护罩与数字温度传感器的示意图;
图28是本申请实施例防护罩的示意图;
图29是本申请实施例流体冷却系统的示意图;
图30是本申请实施例冷却流道的示意图;
图31是本申请实施例第一冷板和第二冷板的示意图一;
图32是本申请实施例第一冷板和第二冷板的示意图二;
图33是本申请实施例第一冷却流道和第二冷却流道示意图;
图34是本申请实施例管路连接块的示意图;
图35是本申请实施例第一冷板A的第一冷却流道的示意图;
图36是本申请实施例第一冷板B的第一冷却流道的示意图;
图37是本申请实施例第一冷板C的第一冷却流道的示意图;
图38是本申请实施例第一冷板E的第一冷却流道的示意图;
图39是本申请实施例基体和盖板的示意图;
图40是本申请实施例冷却槽示意图;
图41是本申请实施例流体模块示意图;
图42是本申请实施例卫星示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图,对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如图1所示,卫星的星体200上设置有多种设备,其中,磁棒、推进系统、电池、电池控制器、天线等对温度比较敏感,外空间环境影响温度敏感设备工作。本申请的一个实施例提供一种卫星热控系统100,卫星热控系统100包括磁棒热控模块1、推进热控模块2、电池热控模块3、电池控制器热控模块4、天线热控模块5和总控制器(图中未示出)。
磁棒热控模块1设置于卫星的磁棒,磁棒热控模块1用于调整磁棒的温度,以使磁棒能够在外空间稳定运行。推进热控模块2设置于卫星的推进系统,推进热控模块2用于调整推进系统的温度,以使推进系统能够在外空间稳定运行。电池热控模块3设置于卫星的电池,电池热控模块3用于调整电池的温度,以使电池能够在外空间稳定运行,为卫星的电子设备提供电能。电池控制器热控模块4设置于卫星的电池控制器,电池控制器热控模块4用于调整电池控制器的温度,以使电池控制器能够在外空间稳定运行。天线热控模块5设置于卫星的天线,天线热控模块5用于调整天线的温度,以使天线能够在外空间稳定运行。
总控制器分别与磁棒热控模块1、推进热控模块2、电池热控模块3、电池控制器热控模块4和天线热控模块电连接,以控制各个热控模块运行。
本申请的卫星热控系统能够对卫星上的设备进行温度调整,使卫星上设备保持在合适的温度区间,卫星上的设备可以暴露在外空间环境中,保证卫星正常运行。
如图2和图3所示,在一些实施例中,磁棒20设置于星体200的边缘,磁棒20大致呈圆柱状,磁棒20可用已有的磁棒,磁棒20用于辅助卫星的姿态控制。磁棒热控模块1设置于磁棒20上,磁棒热控模块1包括:磁棒温度传感器11、磁棒加热片12和磁棒散热结构13。
磁棒温度传感器11设置于磁棒20上,用于检测磁棒20的温度,磁棒温度传感器11与卫星的总控制器电连接,磁棒温度传感器11将检测的磁棒温度发送至总控制器。
磁棒加热片12设置于磁棒20上,磁棒加热片12用于对磁棒20进行加热。磁棒加热片12与总控制器电连接,总控制器根据磁棒温度传感器11的信号判断是否启动磁棒加热片12。如果磁棒20的温度低于预设值,则启动磁棒加热片12。可选地,磁棒20的预设温度范围为-10~50℃。
磁棒散热结构13设置于磁棒20上,磁棒散热结构13用于降低外空间热辐射对磁棒20的影响。磁棒散热结构13对外空间热辐射具有低吸收率和高发射率的特性,磁棒20受到外空间的热辐射时,磁棒散热结构13的温度保持在预设范围内。
本实施例利用磁棒温度传感器11检测磁棒20的温度,利用磁棒加热片12对磁棒20进行加热,利用磁棒散热结构13降低外空间热辐射对磁棒20的影响,以使磁棒20可以暴露在外空间环境中而不影响卫星的运行。
如图4所示,在一些实施例中,至少两个磁棒加热片12绕磁棒20的轴线在周向上均匀布置成加热片组。例如,磁棒加热片12呈圆弧状,磁棒加热片12可贴在磁棒20的表面,两个磁棒加热片12绕磁棒20的轴线圆周均布,以组成加热片组。多个加热片组沿磁棒20的轴线依次排布。本实施例中磁棒加热片12的数量为十片,磁棒加热片12的数量可根据需求设置。相邻加热片组之间的距离相等,以使磁棒20均匀受热。
如图5所示,在一些实施例中,磁棒加热片12包括:膜体121和电阻丝122。可选地,膜体121为聚酰亚胺膜,设置于磁棒20。电阻丝122设置于膜体121上,电阻丝122通电后释放热量。电阻丝122呈S型布置,包括直线部1221和连接部1222。多个直线部1221相互平行设置,相邻的直线部1221之间设置一个连接部1222,连接部1222的两端分别连接相邻的直线部1221。直线部1221的长度大于连接部1222的长度,例如,直线部1221的长度为60cm,连接部1222的长度为1cm。
直线部1221平行于磁棒20的轴线。磁棒加热片12通电后对磁棒20的磁效应产生影响,将直线部1221设置为平行于磁棒20的轴线可以减小磁棒加热片12对磁棒20的磁效应的影响。
如图3所示,在一些实施例中,磁棒温度传感器11包括第一温度传感器111和第二温度传感器112,第一温度传感器111和第二温度传感器112均设置于磁棒20上。在磁棒20上设置两个测温点,有利于提高对磁棒20温度检测的稳定性。第一温度传感器111作为主温度传感器,第二温度传感器112作为备用温度传感器。
可选地,第一温度传感器111为热敏电阻温度传感器,第二温度传感器112为数字温度传感器。第二温度传感器112设置于防护罩内,减少外空间环境对数字温度传感器的干扰。
在一些实施例中,磁棒散热结构13包括白漆,白漆涂覆在磁棒20的表面,白漆对外空间热辐射具有低吸收率和高发射率,使得磁棒20受到外空间的热辐射后温度依然保持在预设范围内。
如图3所示,在一些实施例中,磁棒热控模块1还包括包覆膜14,两个包覆膜14分别覆盖磁棒20的两端。可选地,包覆膜14为镀铝膜。包覆膜14能够减少外空间的热辐射对磁棒20的影响。
在一些实施例中,磁棒20设置于卡箍15上,卡箍15锁紧磁棒20。例如,卡箍15的数量为两个,两个卡箍15分别锁紧磁棒20。卡箍15用于连接卫星的星体200。
在一些实施例中,磁棒20与卡箍15之间设置有导热层。例如,导热层为导热硅脂,便于将磁棒20的热量通过卡箍15传递至星体200,有利于磁棒20的散热。
如图6和图7所示,推进系统30设置在卫星的星体200上。推进系统30包括推进支架301、气瓶302、流量调节器303、推力器304和推进控制器305。
气瓶302、流量调节器303、推力器304和推进控制器305均可选用已有的器件。气瓶302、流量调节器303和推进控制器305均设置于推进支架301上,推进支架301和推力器304设置于星体200上。气瓶302用于存储气体,流量调节器303连通气瓶302,推力器304连通流量调节器303,流量调节器303与推进控制器305电连接。气瓶302中的气体通过流量调节器303输送至推力器304,推力器304喷出气体用于调整卫星的姿态。推进控制器305控制流量调节器303的开度,以控制推力器304喷出气体的流量。推进控制器305与总控制器通信连接,根据总控制器的控制信号控制推进系统30的运行。
推进热控模块2包括:气瓶调温结构21、流量调节器调温结构22、推进控制器调温结构23和推进支架调温结构24。推进热控模块2使推进系统30暴露在外空间环境中可以正常工作,而不影响卫星的运行。
气瓶调温结构21设置于气瓶302上,用于调整气瓶302的温度,使气瓶302的温度保持在预设范围内。流量调节器调温结构22设置于流量调节器303上,用于调整流量调节器303的温度,使流量调节器303的温度保持在预设范围内。推进控制器调温结构23设置于推进控制器305上,用于调整推进控制器305的温度,使推进控制器305的温度保持在预设范围内。推进支架调温结构24设置于推进支架301上,用于调整推进支架301的温度。推进支架301的温度变化过大会影响气瓶302、流量调节器303和推进控制器305工作,推进支架调温结构24能够减小推进支架301的温度变化范围,以使气瓶302、流量调节器303和推进控制器305保持合适的温度。
可选地,在推进支架301、气瓶302、流量调节器303、推力器304、推进控制器305、气瓶302连接流量调节器303的管路及流量调节器303连接推力器304的管路均设置温度传感器,以实时检测推进系统30各个部件的温度。温度传感器与总控制器通信连接,以将检测到的温度信号发送至总控制器。
如图8所示,在一些实施例中,气瓶302包括瓶体3021和球形端部3022,瓶体3021大致呈圆柱状,瓶体3021的两端分别设置球形端部3022。气瓶调温结构21包括第一气瓶加热片211和第二气瓶加热片212。多个第一气瓶加热片211均匀分布在瓶体3021的外壁。多个第二气瓶加热片62设置于球形端部3022。第一气瓶加热片211和第二气瓶加热片212均与推进控制器305电连接,气瓶302的温度低于预设温度时启动第一气瓶加热片211和第二加热片222对气瓶302进行加热。
气瓶调温结构21还包括第三气瓶加热片213,第三气瓶加热片213设置于球形端部3022。第二气瓶加热片212和第三气瓶加热片213绕气瓶302的轴线交替设置,多个第二气瓶加热片212绕气瓶302的轴线圆周均布,多个第三气瓶加热片213绕气瓶302的轴线圆周均布,以提高对气瓶302加热的均匀性。第三气瓶加热片213的长度小于第二气瓶加热片212的长度。球形端部3022的截面直径沿远离瓶体3021的方向逐渐减小,相邻的第二气瓶加热片212之间的间隙不能再容纳一个第二气瓶加热片212,在相邻的第二气瓶加热片212之间设置一个较短的第三气瓶加热片213,便于对气瓶302进行加热。
气瓶302上的加热片均与总控制器电连接,总控制器根据气瓶的温度控制气瓶302上加热片的运行。
如图9所示,在一些实施例中,气瓶调温结构21还包括第一多层隔热组件214,第一多层隔热组件214包覆气瓶302及气瓶302上的加热片。第一多层隔热组件214选用已有的多层隔热组件,以减少气瓶302与外空间的热交换。
在一些实施例中,气瓶302的一端与推进支架301紧固连接,气瓶302的另一端与推进支架301滑动连接,滑动连接采用已有的滑动结构。气瓶302紧固连接推进支架301的端部设置有隔热层,隔热层位于气瓶302与推进支架301之间,以减少气瓶302与推进支架301之间的热交换。可选地,隔热层为聚酰亚胺材质。
如图10所示,在一些实施例中,流量调节器调温结构22包括:流量调节器加热片221和流量调节器散热膜222。
流量调节器加热片221设置于流量调节器303的底面。流量调节器加热片221与总控制器电连接,流量调节器303的温度低于预设值时流量调节器加热片221启动。可选地,流量调节器加热片221的数量为多个。
流量调节器散热膜222设置于流量调节器303的顶面和侧壁,例如,流量调节器散热膜222覆盖流量调节器303的顶面和侧壁。可选地,流量调节器散热膜222为F46膜,对外空间热辐射的吸收率较低,发射率较高,能够有效减小外空间热辐射对流量调节器303的温度的影响。
在一些实施例中,推进控制器调温结构23包括白漆层,白漆层涂覆在推进控制器305的表面,例如,白漆层覆盖推进控制器305的顶面和侧壁。可选地,白漆层为SR-2白漆,对外空间热辐射的吸收率较低,发射率较高,能够有效减小外空间热辐射对推进控制器305的温度的影响。
可选地,推进控制器305的底面与星体200抵接,以便于推进控制器305与星体200进行热交换。
在一些实施例中,推进控制器调温结构23还包括导热层,导热层设置于推进控制器305的底面。在推进控制器305的底面与星体200之间设置导热层,提高推进控制器305与星体200之间的热交换效率。
在一些实施例中,推进支架调温结构24包括第二多层隔热组件,第二多层隔热组件包覆推进支架301的顶面和侧壁,以减少推进支架301与外空间的热交换。可选地,第二多层隔热组件选用已有的多层隔热组件。
如图10、图11和图12所示,在一些实施例中,推进热控模块2还包括第一隔热垫25、第二隔热垫26和第三隔热垫27。第一隔热垫25设置于流量调节器303和推进支架301之间,以减少调节器303和推进支架301之间的热交换。第二隔热垫26设置于推进控制器305和推进支架301之间,以减少推进控制器305和推进支架301之间的热交换。第三隔热垫27设置于推进支架301的底面,以减少推进支架301与星体200之间的热交换。可选地,第一隔热垫25、第二隔热垫26和第三隔热垫27的材质均为聚酰亚胺。
如图13所示,电池40设置于星体200上,电池40用于为卫星的电子设备供电。可选地,电池40的数量为多个,例如,电池40的数量为三个。
如图14所示,电池热控模块3包括:电池温度传感器31、电池加热结构32、电池隔热结构33和电池散热结构34。
如图15所示,电池40的表面包括顶面40a、底面40b、两个长侧面40c和两个短侧面40d。电池温度传感器31设置于电池40的表面,例如,电池温度传感器31设置于电池40的长侧面40c。电池温度传感器31用于检测电池40的温度,电池温度传感器31与总控制器通信连接。可选地,电池温度传感器31为数字温度传感器,防护罩覆盖电池温度传感器31,以避免外空间环境影响电池温度传感器31工作。
电池加热结构32设置于电池的长侧面40c,电池加热结构32用于对电池40进行加热,电池加热结构32与总控制器电连接。电池温度传感器31将检测信号发送给总控制器,总控制器判断电池40的温度是否低于预设温度,如果电池40的温度低于预设温度,总控制器启动电池加热结构32,对电池40进行加热。
电池隔热结构33设置于电池40的表面,电池隔热结构33的位置根据需求设置,例如,电池隔热结构33覆盖电池40的部分短侧面40d。电池隔热结构33能够减少电池40与外空间的热交换,有利于电池40保持在预设的温度范围。
电池散热结构34设置于电池40的表面。电池散热结构34选用对外空间热辐射低吸收、高发射的材质,以减少外空间热辐射对电池40温度的影响。电池40工作时自身也会产生热量,电池散热结构34的高发射特性,有利于对电池40进行降温。
电池热控模块3使电池40的温度保持在预设范围内,例如保持在20~40℃,电池40可以暴露在外空间环境中,保证卫星正常工作。
在一些实施例中,电池加热结构32包括电池加热片,电池40的两个长侧面40c分别设置至少一个电池加热片。可选地,电池加热片为电阻丝加热片。将电池加热片设置在电池的长侧面40c,便于电池40内部的电芯均匀受热。
如图16所示,电池隔热结构33包括第三多层隔热组件,第三多层隔热组件至少覆盖电池的底面40b、部分长侧面40c和部分短侧面40d。例如,第三多层隔热组件包括第Ⅰ多层隔热组件331和第Ⅱ多层隔热组件332,第Ⅰ多层隔热组件331覆盖电池的部分长侧面40c和部分短侧面40d,第Ⅱ多层隔热组件332覆盖电池的底面40b。第三多层隔热组件能够减少电池40与外空间及星体的热交换。
如图17所示,在一些实施例中,电池散热结构34白漆341,白漆341涂覆电池40的顶面40a和至少一个长侧面40c。白漆341对外空间热辐射具有低吸收、高发射的特性,在电池40受到外空间热辐射时,白漆341有利于降低电池40的温度,使电池40保持在合适的温度范围内正常工作。电池40的其他表面是否涂覆白漆341,根据需求设置,例如,白漆341可以涂覆电池40的顶面40a和两个长侧面40c,也可以涂覆电池40的顶面40a、一个长侧面40c和部分短侧面40d。
如图15所示,在一些实施例中,电池散热结构3还包括热管35,热管35设置于电池40的长侧面40c。可选地,热管35的长度略小于长侧面40c的长度。电池40内设置有多个电芯,热管35有利于提高电池40内部多个电芯的温度均匀性。
如图18所示,在一些实施例中,电池40包括:壳体401和电芯402。壳体401内部设置有空腔,多个电芯402依次设置在壳体401中。
如图19和图20所示,电芯402包括芯体403和绝缘膜404。芯体403呈长方体形状,表面包括顶面403a、底面403b、两个相对的长侧面403c和两个相对的短侧面403d。电芯402设置于壳体401中时,芯体403的短侧面403d与电池40的长侧面40c大致平行。
绝缘膜为了包覆芯体403需要进行折叠。
本申请的实施例中,为了提高电池40对外空间环境的适应性,需要芯体403的短侧面403d进行散热,芯体403的短侧面403d只能包覆一层绝缘膜。
绝缘膜404包括侧面绝缘膜4041和底面绝缘膜4042。侧面绝缘膜4041包覆芯体403的四个侧面,侧面绝缘膜4041在芯体403的长侧面403c进行粘接,以使绝缘膜404闭合。侧面绝缘膜4041的顶面大致与芯体403的顶面403a平齐,侧面绝缘膜4041的底端延伸出芯体403的底面403b,例如,侧面绝缘膜4041的底端延伸出芯体403的底面403b约3mm。
如图21所示,侧面绝缘膜4041的底端延伸出芯体403的底面403b的部分向底面403b的中心折叠。底面绝缘膜4042与侧面绝缘膜4041的折叠部分粘接,以完成对芯体403的包覆。本实施例特有的折叠方式使得绝缘膜404在芯体403的两个短侧面403d均只有一层,便于芯体403进行散热,避免了传统的电池中,绝缘膜的折叠后某处绝缘膜的层数较多,不利于散热的问题。
如图22所示,在一些实施例中,壳体401的四角均设置有竖直方向的通孔4011。电池40还包括:衬套403和钛合金螺钉404。衬套403位于通孔4011中,衬套403延伸出通孔4011的两端孔口。钛合金螺钉404穿入衬套403中,钛合金螺钉404连接星体200,以将电池40紧固到星体200上。衬套403可选用聚酰亚胺材质,钛合金螺钉404的导热系数较低,以减少电池40与星体200的热交换。
如图13所示,多个电池40中,部分电池40较为靠近星体200的边缘。相对其他电池40,在星体200边缘的电池40与外空间的热交换更多。
如图23所示,在星体200边缘的第三多层隔热组件包括第Ⅲ多层隔热组件333,第Ⅲ多层隔热组件333覆盖电池40的部分顶面40a、部分长侧面40c和部分短侧面40d,以减少在星体200边缘的电池40与外空间的热交换。第Ⅱ多层隔热组件332覆盖电池的底面40b,以隔绝电池与星体200的辐射换热。其余的电池40均使用第Ⅰ多层隔热组件331和第Ⅱ多层隔热组件332进行覆盖。
如图24所示,在一些实施例中,电池控制器50用于控制电池40的运行。电池控制器热控模块4包括:白漆41、第四多层隔热组件42和隔热垫43。电池控制器热控模块4用于调整电池控制器50的温度。电池控制器热控模块4还包括温度传感器,温度传感器设置于电池控制器50上,以检测电池控制器50的温度。温度传感器与总控制器通信连接,以将电池控制器50的温度检测信号发送至总控制器。
白漆41涂覆于电池控制器50的顶面,对外空间热辐射具有低吸收、高发射的特性,在电池控制器50受到外空间热辐射时,白漆41有利于降低电池控制器50的温度。
第四多层隔热组件42包覆电池控制器50的侧面,例如,第四多层隔热组件42包覆电池控制器50的三个侧面,以减少电池控制器50与外空间的热交换。
隔热垫43设置于电池控制器50的底面,以减少电池控制器50与星体200的热交换。可选地,隔热垫43的材质为聚酰亚胺。
电池控制器50内部电子元件产生的热量通过电池控制器50的外壳传递至电池控制器50的顶面,由电池控制器50的顶面向外发散热量。
如图25所示,天线60为Q/V频段天线,包括电机601、转动单元602、锁紧筒603和反射罩604。电机601、转动单元602均设置于天线支架605上,天线支架605设置于星体200。反射罩604可转动的设置于锁紧筒603,锁紧筒603设置于星体200。电机601通过转动单元602驱动反射罩604转动。例如,转动元602为减速器。
天线热控模块5包括:天线加热片51、天线散热膜52、第五多层组件53和白漆54。天线热控模块5用于调整天线60的温度,以使天线60在合理的温度范围内工作。
天线加热片51设置于天线60的电机601,天线加热片51与总控制器电连接。电机601上设置有温度传感器,以检测电机601的温度,温度传感器与总控制器通信连接。电机601低于预设温度时,总控制器启动天线加热片51,天线加热片51可选用电阻丝加热片。卫星的总控制器控制天线加热片51工作。
天线散热膜52设置于天线的反射罩604,可选地,天线散热膜52设置于反射罩604的背面。天线散热膜52可选用F46膜,对外空间热辐射的吸收率较低,发射率较高,能够有效减小外空间热辐射对反射罩604的温度的影响。天线散热膜52覆盖反射罩604的面积根据需求设置。
第五多层组件53设置于天线的锁紧筒603的侧壁。第五多层组件53选用已有的多层隔热组件,以减少锁紧筒603与外空间的热交换。
白漆54涂覆于天线的转动单元602的表面,在转动单元602受到外空间热辐射时,白漆54有利于降低转动单元602的温度。可选地,电机601的表面也涂覆白漆。
卫星的温度传感器可使用热敏电阻温度传感器,但热敏电阻温度传感器的成本较高,成本较低的数字温度传感器无法耐受空间辐射环境。如图26所示,在一些实施例中,卫星热控系统100还包括防护罩6,温度传感器为数字温度传感器10时,数字温度传感器10设置在防护罩6内,防护罩6对数字温度传感器10起到防护作用。
如图27所示,防护罩6包括:罩体61、容纳槽62和穿线槽63,容纳槽62和穿线槽63均设置于罩体61上。容纳槽62设置于罩体61的表面,例如,容纳槽62设置于罩体61的底面,容纳槽62可以为圆弧槽,数字温度传感器10的探头102位于容纳槽62中。穿线槽63设置于罩体61的侧壁,穿线槽63与容纳槽62连通。穿线槽63与数字温度传感器10的信号线101相适配,信号线101穿过穿线槽63,信号线101用于输出检测信号。
防护罩6和数字温度传感器10均与需检测的设备粘接。防护罩100罩住数字温度传感器10,卫星升空后,避免数字温度传感器10暴露在空间环境中,使得数字温度传感器10在升空后依然可以稳定的工作。数字温度传感器10的成本低于传统的热敏电阻温度传感器,降低卫星的成本。
如图28所示,在一些实施例中,容纳槽62包括:第一容纳槽621和第二容纳槽622。第一容纳槽621和第二容纳槽622的底部均呈圆弧状。第二容纳槽622位于第一容纳槽621与穿线槽63之间,第二容纳槽622的一端连通第一容纳槽621,第二容纳槽622的另一端连通穿线槽63。第二容纳槽622的宽度D2大于第一容纳槽621的宽度D1。探头102位于第一容纳槽621中,信号线102依次穿过第二容纳槽622和穿线槽63。
在一些实施例中,防护罩6还包括隔热层,隔热层设置于罩体61例如,隔热层为多层隔热组件,多层隔热组件设置在罩体1的表面。防护罩6受到热辐射时隔热层起到隔热作用。
可选地,罩体61的材质为铝合金或钽合金,抗辐照性能较好。
如图29所示,卫星热控系统100还包括流体冷却系统7,流体冷却系统7包括冷板71、循环泵72和流体控制器73。流体冷却系统7利用液体工质对卫星的大工耗载荷进行冷却,提高卫星的均温性。卫星的大工耗载荷为通信载荷、总控制器和天线等。
如图30所示,卫星的载荷设置在冷板71上,冷板71可作为星体200的基板,对卫星的各个载荷进行支撑。冷板71内部设置有两端开口的冷却流道711,冷却流道711延伸至载荷下方。图30中虚线为冷却流道711。冷却流道进口和冷却流道出口均位于冷板71的表面。液体工质的吸热量较大,例如液体工质为全氟环醚。液体工质在冷却流道711中流动时吸收载荷发出的热量,液体工质吸收的热量传递至冷板71,冷板71向外空间辐射散热,以对载荷进行降温。可选地,冷板71为铝合金材质。
循环泵72设置于冷板71上,循环泵72通过管路74连通冷却流道711,例如,循环泵72的出口连接冷却流道进口,循环泵72的进口连接冷却流道出口。循环泵72能够驱动冷却流道711中的液体工质流动。冷却流道711依次延伸至卫星各个载荷的下方,例如,冷却流道711依次延伸至推进系统30、电池40、电池控制器50和天线60的下方。液体工质的流动能够均衡卫星各个载荷的温度,提高卫星的均温性,避免过高温度点的出现。循环泵72可选用已有的循环泵。可选地,管路74为金属波纹管。
流体控制器73设置于冷板71上,流体控制器73与循环泵72电连接,以控制循环泵72工作。流体控制器73与卫星的总控制器通信连接,例如,卫星的总控制器能够向流体控制器73发出启动循环泵72的信号。
流体冷却系统7的冷板71集成了承载载荷、对载荷进行冷却及向外空间散热的功能,冷却流道依次延伸至各个载荷下方,以使卫星各个位置的温度较为均匀,避免过高温度点的出现,提高卫星的稳定性。
如图31和图32所示,在一些实施例中,冷板71包括:第一冷板712和第二冷板713。
如图33所示,第一冷板712设置在卫星的支撑架上,起到卫星基板的作用,循环泵72和流体控制器73及卫星的各个载荷均设置于第一冷板712。第一冷板设置有第一冷却流道7121,循环泵72连通第一冷却流道7121。
第二冷板713设置于卫星的载荷上方,第二冷板713设置有第二冷却流道7131,第二冷却流道7131连接第一冷却流道7121。第一冷板712由载荷的下方对载荷进行降温,第二冷板713由载荷的上方对载荷进行降温,提高冷板71对载荷的降温能力。
可选地,第一冷板712和第二冷板713的数量均为多个。例如,第一冷板712的数量为五个,第二冷板713的数量为两个。多个第一冷板712的第一冷却流道7121和多个第二冷板713的第二冷却流道7131通过管路74串联,组成冷却流道711。第一冷板712和第二冷板713的数量根据需求设置。
在一些实施例中,第一冷却流道7121的两个端口分别为第一冷却流道7121的进口和第一冷却流道7121的出口,第二冷却流道7131的两个端口分别为第二冷却流道7131的进口和第二冷却流道7131的出口,第一冷却流道7121的两个端口和第二冷却流道7131的两个端口均设置有管路连接块714,以便于第一冷板712及第二冷板713与管路74连接。
如图34所示,管路连接块714设置有通孔7141和螺纹孔7142。通孔7141连通第一冷却流道7121或第二冷却流道7131。螺纹孔7142用于与管路74通过螺栓紧固连接。
如图30和图35所示,第一冷板A的第一冷却流道包括:第一流通部1211、第一吸热部1212、第二吸热部1213和第二流通部1214。
第一流通部1211的一端连通第一冷却流道的一个端口121a,第一流通部1211沿第一冷板A的边缘延伸。
第一吸热部1212连通第一流通部1211的另一端。第一吸热部1212与对应载荷的底面形状相同。例如,第一吸热部1212位于通信载荷的下方,第一吸热部1212的形状与通信载荷的底面形状相同,以便于流经第一吸热部1212的液体工质吸收通信载荷的热量。
第二吸热部1213与第一吸热部1212通过连接部相连通。第二吸热部1213与对应载荷的底面形状相同。例如,第二吸热部1213位于接收相控阵天线下方,第二吸热部1213的形状与接收相控阵天线的底面形状相同,以便于流经第二吸热部1213的液体工质吸收接收相控阵天线的热量。第二吸热部1213与第一吸热部1212之间的连接部沿第一冷板A的边缘延伸。
第二流通部1214一端连通第二吸热部1213,第二流通部1214的另一端连通第一冷却流道的另一个端口121b。第二流通部1214沿第一冷板A的边缘延伸。
第一流通部1211、第二吸热部1213与第一吸热部1212之间的连接部及第二流通部1214均沿第一冷板A的边缘延伸,有利于将液体工质吸收的热量扩散至整个第一冷板A,便于第一冷板A散热。
如图30和图36所示,第一冷板B的第一冷却流道包括:第三吸热部1215、第四吸热部1216和第三流通部1217。
第三吸热部1215连通第一冷却流道的一个端口121a。第三吸热部1215位于相控阵天线电源的下方,流经第三吸热部1215的液体工质用于吸收相控阵天线电源的热量。
第四吸热部1216连通第三吸热部121。第四吸热部1216与对应载荷的底面形状相同,例如,第四吸热部1216位于发射相控阵天线的下方,第四吸热部1216与发射相控阵天线的底面形状相同,便于流经第四吸热部1216的液体工质吸收发射相控阵天线的热量。
第三流通部1217的一端连通第四吸热部1216,第三流通部1217的另一端连通第一冷却流道的另一个端口121b。至少部分第三流通部1217第一冷板B的边缘延伸,有利于将液体工质吸收的热量扩散至整个第一冷板B,便于第一冷板B散热。
如图30和图37所示,第一冷板C的第一冷却流道包括:第三吸热部1215、第五吸热部1218和第四吸热部1216。
第三吸热部1215连通第一冷却流道的一个端口121a。第一冷板C中第三吸热部1215的作用与第一冷板B中第三吸热部1215的作用相同。
第五吸热部1218连通第三吸热部1215。第五吸热部1218位于卫星总控制器的下方,流经第五吸热部1218的液体工质能够吸收卫星总控制器的热量。
第四吸热部1216连通第五地热部1218,第四吸热部1216连通第一冷却流道的另一个端口121b。第一冷板C中第四吸热部1216的作用与第一冷板B中第四吸热部1216的作用相同。
第一冷板D的第一冷却流道与第一冷板A的第一冷却流道对称设置。
如图30和图38所示,第一冷板E的第一冷却流道包括:两个第六吸热部1219。两个第六吸热部1219分别位于第一冷板E的两侧,两个第六吸热部1219通过连接部连通。一个第六吸热部1219连通第一冷却流道的一个端口121a,另一个第六吸热部1219连通第一冷却流道的另一个端口121b。第六吸热部1219位于卫星的Q/V频段天线下方,用于吸收Q/V频段天线的热量。两个第六吸热部1219之间的连接部将液体工质吸收的热量传递至整个第一冷板E,便于第一冷板E散热。
各个吸热部及流通部均可设置多个子流道,子流道的数量根据需求设置,有利于冷却流道711中液体工质更有效的吸收载荷的热量。
如图39和图40所示,在一些实施例中,冷板71包括:基体715和盖板716。基体715的顶面设置有冷却槽7151。盖板716设置于基体715的顶面,盖板716封闭冷却槽7151的顶端开口,以形成两端开口的冷却流道711。
如图41所示,在一些实施例中,流体冷却系统7还包括储液器75,储液器75连通循环泵72。储液器75中存储有液体工质,流体冷却系统7工作时如果冷却流道711及循环泵72内的液体工质压力出现波动,储液器75能够补偿或收纳液体工质,以使保证冷却流道711及循环泵72内的液体工质压力平稳,提高流体冷却系统7的稳定性。储液器75可选用已有的储液器。
在一些实施例中,流体冷却系统7还包括过滤器76,过滤器76连通循环泵72,过滤器72用于过滤液体工质中的固体颗粒,避免体冷却系统7内产生的固体颗粒杂质对流体冷却系统77造成影响。过滤器76可选用已有的过滤器。
在一些实施例中,流体冷却系统7还包括加注排放阀77,加注排放阀77连通循环泵72。加注排放阀77用于流体冷却系统7加注或排放液体工质。加注排放阀77还可用于流体冷却系统7的抽真空。
在一些实施例中,流体冷却系统7还包括压力传感器(图中未示出),压力传感器设置于冷却流道711与循环泵72之间的管路74,压力传感器用于检测管路74中液体工质的压力,压力传感器与控制器73通信连接。压力传感器检测的压力数据发送至流体控制器73,流体控制器73根据检测的压力数据调整循环泵72的输出压力,有利于将管路4中液体工质的压力控制在预设范围内。
可选地,循环泵72包括主循环泵721和备用循环泵722,主循环泵721的出口和备用循环泵722的出口均连通输出模块79,输出模块79连通冷却流道711的进口。正常情况下主循环泵721工作,备用循环泵722不工作。如果检测到主循环泵721工作异常,则启动备用循环泵722,停止主循环泵721工作。主循环泵721的出口和备用循环泵722的出口均设置有单向阀78,防止在主循环泵721和备用循环泵722之间形成液体工质的局部回流。
可选地,循环泵72、储液器75、过滤器76、加注排放阀77、单向阀78和输出模块79集成在基座上形成流体模块,流体模块设置于冷板71上。
本申请的实施例提供一种卫星,卫星包括如上所述的卫星热控系统100,卫星上的设备暴露在外空间,卫星热控系统能够对卫星上的设备进行温度调整,保证卫星正常运行。
如图42所示,星体200包括支撑架201,冷板71设置于支撑架201上,卫星的载荷设置在冷板71上,冷板71起到星体基板的作用。
以上对本申请实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想。因此,本领域技术人员依据本申请的思想,基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处,都属于本申请保护的范围。综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种卫星热控系统,用于卫星,其特征在于,所述卫星的磁棒、推进系统、电池、电池控制器和天线均暴露在外空间,所述卫星热控系统包括:
磁棒热控模块,设置于卫星的磁棒,所述磁棒热控模块用于调整所述磁棒的温度;
推进热控模块,设置于卫星的推进系统,所述推进热控模块用于调整所述推进系统的温度;
电池热控模块,设置于卫星的电池,所述电池热控模块用于调整所述电池的温度;
电池控制器热控模块,设置于卫星的电池控制器,所述电池控制器热控模块用于调整所述电池控制器的温度;
天线热控模块,设置于所述卫星的天线,所述天线热控模块用于调整所述天线的温度;
总控制器,分别连接所述磁棒热控模块、所述推进热控模块、所述电池热控模块、所述电池控制器热控模块和所述天线热控模块。
2.根据权利要求1所述的卫星热控系统,其特征在于,所述磁棒热控模块包括:
磁棒温度传感器,设置于所述磁棒,用于检测所述磁棒的温度;
磁棒加热片,设置于所述磁棒,用于对所述磁棒进行加热;
白漆,涂覆于所述磁棒的表面;其中,
所述磁棒加热片包括:
膜体,设置于所述磁棒;
电阻丝,设置于所述膜体上,所述电阻丝包括直线部和连接部,多个所述直线部相互平行设置,所述连接部分别连接相邻的所述直线部,所述直线部平行于所述磁棒的轴线。
3.根据权利要求1所述的卫星热控系统,其特征在于,所述推进热控模块包括:
气瓶调温结构,设置于所述推进系统的气瓶,用于调整所述气瓶的温度;
流量调节器调温结构,设置于所述推进系统的流量调节器,用于调整所述流量调节器的温度;
推进控制器调温结构,包括白漆,所述白漆涂覆于所述推进控制器的表面,用于调整所述推进控制器的温度;
推进支架调温结构,用于调整所述推进支架的温度。
4.根据权利要求3所述的卫星热控系统,其特征在于,所述气瓶包括相互连接的瓶体和球形端部,所述气瓶调温结构包括:
第一气瓶加热片,设置于所述瓶体;
第二气瓶加热片,设置于所述球形端部;
第三气瓶加热片,设置于所述球形端部,所述第三气瓶加热片的长度小于所述第二气瓶加热片的长度,多个所述第二气瓶加热片与多个所述第三气瓶加热片绕所述气瓶的轴线交替设置;
第一多层隔热组件,包覆所述气瓶;
所述流量调节器调温结构包括:
流量调节器加热片,设置于所述流量调节器底面;
流量调节器散热膜,设置于所述流量调节器的顶面和侧面;
所述推进支架调温结构包括第二多层隔热组件,所述第二多层隔热组件包覆所述推进支架的顶面和侧壁。
5.根据权利要求1所述的卫星热控系统,其特征在于,所述电池的表面包括顶面、底面、两个长侧面和两个短侧面;所述电池热控模块包括:
电池温度传感器,设置于所述电池的表面,所述电池温度传感器用于检测所述电池的温度;
电池加热结构,包括电池加热片,所述电池的两个长侧面分别设置至少一个所述电池加热片,所述电池加热结片用于对所述电池进行加热;
电池隔热结构,包括第三多层隔热组件,所述第三多层隔热组件至少覆盖所述电池的底面、部分长侧面和部分短侧面;
电池散热结构,包括白漆,所述白漆涂覆于所述电池的顶面和至少一个长侧面;
所述电池包括:
壳体,设置有空腔;
电芯,设置于所述空腔中,所述电芯包括:
芯体;
绝缘膜,包括侧面绝缘膜和底面绝缘膜,所述侧面绝缘膜包覆所述芯体的侧面,并向所述芯体的底面中心折叠,所述底面绝缘膜与所述侧面绝缘膜的折叠部分粘接,所述绝缘膜在所述芯体的两个短侧面均为一层;
衬套,设置于所述壳体;
钛合金螺钉,穿入所述衬套。
6.根据权利要求1所述的卫星热控系统,其特征在于,所述电池控制器热控模块包括:
白漆,涂覆于所述电池控制器的顶面;
第四多层隔热组件,包覆所述电池控制器的侧面;
隔热垫,设置于所述电池控制器的底面。
7.根据权利要求1所述的卫星热控系统,其特征在于,所述天线热控模块包括:
天线加热片,设置于所述天线的电机;
天线散热膜,设置于所述天线的反射罩;
第五多层组件,设置于所述天线的锁紧筒;
白漆,涂覆于所述天线的转动单元的表面。
8.根据权利要求1所述的卫星热控系统,其特征在于,还包括防护罩,用于数字温度传感器的防护,所述防护罩包括:
罩体;
容纳槽,设置于所述罩体的表面;
穿线槽,设置于所述罩体的侧壁,所述穿线槽与所述容纳槽连通。
9.根据权利要求1所述的卫星热控系统,其特征在于,还包括流体冷却系统,所述流体冷却系统包括:
冷板,用于承载卫星的载荷,所述冷板设置有冷却流道;
循环泵,设置于所述冷板,所述循环泵连通所述冷却流道;
流体控制器,设置于所述冷板,所述流体控制器与所述循环泵电连接,以控制所述循环泵;其中,
所述冷板包括:
第一冷板,所述循环泵和所述流体控制器均设置于所述第一冷板,所述第一冷板设置有第一冷却流道,所述循环泵连通所述第一冷却流道;
第二冷板,设置于所述卫星的载荷上方,所述第二冷板设置有第二冷却流道,所述第二冷却流道连接所述第一冷却流道;其中,
至少一个所述第一冷却流道包括:
第一流通部,一端连通所述第一冷却流道的一个端口;
第一吸热部,与对应载荷的底面形状相同,连通所述第一流通部的另一端;
第二吸热部,与对应载荷的底面形状相同,连通所述第一吸热部;
第二流通部,一端连通所述第二吸热部,所述第二流通部的另一端连通所述第一冷却流道的另一个端口;或者,
至少一个所述第一冷却流道包括:
第三吸热部,连通所述第一冷却流道的一个端口;
第四吸热部,与对应载荷的底面形状相同,连通所述第三吸热部;
第三流通部,一端连通所述第四吸热部,所述第三流通部的另一端连通所述第一冷却流道的另一个端口;或者,
至少一个所述第一冷却流道包括:
第三吸热部,连通所述第一冷却流道的一个端口;
第五吸热部,连通所述第三吸热部;
第四吸热部,连通所述第五吸热部,所述第四吸热部连通所述第一冷却流道的另一个端口;或者,
至少一个所述第一冷却流道包括:
相互连通的两个第六吸热部,其中,一个所述第六吸热部连通所述第一冷却流道的一个端口,另一个所述第六吸热部连通第一冷却流道的另一个端口;
所述流体冷却系统还包括:
储液器,连通所述循环泵;
过滤器,连通所述循环泵,用于过滤液体工质中的固体颗粒;
加注排放阀,连通所述循环泵,用于加注或排放液体工质;
压力传感器,设置于所述冷却流道与所述循环泵之间的管路,所述压力传感器用于检测所述管路中液体工质的压力,所述压力传感器与所述流体控制器通信连接。
10.一种卫星,其特征在于,包括如权利要求1~9任一项所述的卫星热控系统。
CN202311482823.8A 2023-11-08 2023-11-08 一种卫星热控系统及卫星 Active CN117382914B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311482823.8A CN117382914B (zh) 2023-11-08 2023-11-08 一种卫星热控系统及卫星

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311482823.8A CN117382914B (zh) 2023-11-08 2023-11-08 一种卫星热控系统及卫星

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117382914A CN117382914A (zh) 2024-01-12
CN117382914B true CN117382914B (zh) 2024-10-29

Family

ID=89440768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311482823.8A Active CN117382914B (zh) 2023-11-08 2023-11-08 一种卫星热控系统及卫星

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117382914B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109795719A (zh) * 2019-03-13 2019-05-24 常州微焓热控科技有限公司 一种卫星热控系统用液冷散热控制装置
CN112034873A (zh) * 2020-09-02 2020-12-04 中国科学院微小卫星创新研究院 Meo导航卫星热控系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2850213A1 (fr) * 2003-01-20 2004-07-23 Frederic Laurent Dispositif de regulation partielle de puissance electrique pour satellite ou vehicule spatial
CN104375531A (zh) * 2014-10-31 2015-02-25 中国运载火箭技术研究院 一种适应单相流体回路的组合温度控制系统及方法
CN105035365A (zh) * 2015-07-31 2015-11-11 上海卫星工程研究所 一种快速响应多轨道适应的卫星温控方法
CN107856886B (zh) * 2017-11-16 2024-04-26 北京千乘探索科技有限公司 一种卫星舱外冷气推进模块的热控装置
CN213620304U (zh) * 2020-12-01 2021-07-06 东方红卫星移动通信有限公司 一种平板式卫星推力器储罐的热控装置
CN214190171U (zh) * 2020-12-18 2021-09-14 银河航天(北京)网络技术有限公司 用于舱体的散热组件和航天器
FR3130393B1 (fr) * 2021-12-09 2023-11-03 Thales Sa Agencement d'antennes TTC pour satellite plat
CN116321914A (zh) * 2021-12-20 2023-06-23 曙光数据基础设施创新技术(北京)股份有限公司 电子设备的自动调节流体冷却系统
CN114180099B (zh) * 2022-02-15 2022-08-12 银河航天(北京)网络技术有限公司 平板式卫星平台结构
CN116054377A (zh) * 2023-01-28 2023-05-02 哈尔滨工业大学 一种全分布式卫星电源分系统及控制方法
CN116137374A (zh) * 2023-03-15 2023-05-19 航天恒星科技有限公司 一种星载有源相控阵天线热控装置及方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109795719A (zh) * 2019-03-13 2019-05-24 常州微焓热控科技有限公司 一种卫星热控系统用液冷散热控制装置
CN112034873A (zh) * 2020-09-02 2020-12-04 中国科学院微小卫星创新研究院 Meo导航卫星热控系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN117382914A (zh) 2024-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050170240A1 (en) Electrochemical energy store
JP4080058B2 (ja) 宇宙航空機用能動的熱制御システムおよび方法
JP5496212B2 (ja) 宇宙船のための、熱源からの熱負荷を制御する熱モジュール、及び宇宙船モジュール式熱プラットホーム
EP2205923B1 (en) Remote cooling of a phased array antenna
CN113978046B (zh) 一种热防护结构及其制备方法
US5054107A (en) Radiating lamp fluid heating system
US6230790B1 (en) Thermal control system for spacecraft
JPH05193592A (ja) 宇宙船の熱制御装置
CN106356584A (zh) 具有热管理功能的电池系统
WO2013157417A1 (ja) 熱移動ユニットおよび温度調節装置
US20220285758A1 (en) Battery cooling device and method for cooling a battery cell of an electrically powered aircraft
US5467814A (en) Graphite/epoxy heat sink/mounting for common pressure vessel
CN210430029U (zh) 板式加热冷却导热装置及采用该装置的可控温锂电池组
CN113571796A (zh) 温控组件及电池包
CN117382914B (zh) 一种卫星热控系统及卫星
WO2024001896A1 (zh) 电池温控系统、大容量电池、电池组、电池壳体及换热装置
US7463485B1 (en) Circuit board housing and circuit board assembly
US20090214913A1 (en) Temperature regulating system for fuel cells and method for regulating the temperature of fuel cells
JPH04163298A (ja) 人工衛星・宇宙機搭載用電子機器の温度制御機構
CN110350270A (zh) 板式加热冷却导热装置及采用该装置的可控温锂电池组
CN111959794A (zh) 一种冷链物流快递无人机
CN115020861A (zh) 一种电池组件及控制方法
CN111765642A (zh) 混合供电式电热水器及其控制方法
CN111765645A (zh) 复合供电式电热水器及其控制方法
WO2018228834A1 (fr) Dispositif de refroidissement de baies avioniques a liquide caloporteur

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant