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月球科研站大功率同位素温差电池设计
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作者 周天 孟海军 吕冬翔 《电源技术》 北大核心 2025年第7期1544-1548,共5页
建立月球科研站能够为我国持续月球探测提供重要工程支撑和平台支撑,促进我国航天技术得到跨越式提升。为月球科研站稳定供能是建立月球科研站的前提之一。能够在无光、寒冷、周期长的月夜环境中稳定提供热能和电能的大功率同位素温差... 建立月球科研站能够为我国持续月球探测提供重要工程支撑和平台支撑,促进我国航天技术得到跨越式提升。为月球科研站稳定供能是建立月球科研站的前提之一。能够在无光、寒冷、周期长的月夜环境中稳定提供热能和电能的大功率同位素温差电池是月球科研站能源系统中的重要一环。针对大功率同位素温差电池体积较大对电池设计和装配带来的难度提升,提出一种模块化大功率同位素温差电池结构设计方法,通过采用集成单一电池模块,再完成多个电池模块集成,最后装入同位素热源的方式完成电池总体装配,可有效提升大功率同位素温差电池系统的设计灵活性和装配便捷性。同时,针对同位素温差电池热电性能耦合的问题,提出了同位素温差电池热电解耦设计方法,可对该型应用起到设计指导作用。 展开更多
关键词 月球科研站 大功率同位素温差电池 模块化 热电解耦
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嫦娥四号着陆器同位素温差电池设计与验证 被引量:15
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作者 彭磊 侯旭峰 +1 位作者 阎勇 张丽丽 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第4期607-612,共6页
嫦娥四号着陆器同位素温差电池是我国首个成功在航天器上应用的同位素电源,可为着陆器两相流体回路提供热能,并为原位月夜温度采集提供电能。同位素温差电池解决了温度和力学环境条件严酷、安装操作条件复杂、装配集成涉及电离辐射等难... 嫦娥四号着陆器同位素温差电池是我国首个成功在航天器上应用的同位素电源,可为着陆器两相流体回路提供热能,并为原位月夜温度采集提供电能。同位素温差电池解决了温度和力学环境条件严酷、安装操作条件复杂、装配集成涉及电离辐射等难题,采用238Pu密封同位素热源、平面式PbSnTe/PbTe温差电换能器、耐压密封外壳,开发了适应月面环境的同位素温差电池设计制造技术,圆满完成了为两相流体回路供热并为月夜温度采集器供电的任务。对同位素温差电池的设计约束、最终方案及试验验证情况进行了介绍。 展开更多
关键词 同位素温差电池 温差电换能器 月球探测 试验验证
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百瓦级同位素温差电池浅析 被引量:2
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作者 侯旭峰 郭健 任保国 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第10期1722-1725,共4页
在月夜无光、火星尘暴等极端环境,同位素温差电池是深空探测的首选电源。作为深空探测的主电源,百瓦级的同位素温差电池既能满足探测用电能和热能需求,同时在电池的高比功率、高电压、高可靠性设计等方面也具有量级优势。针对百瓦级同... 在月夜无光、火星尘暴等极端环境,同位素温差电池是深空探测的首选电源。作为深空探测的主电源,百瓦级的同位素温差电池既能满足探测用电能和热能需求,同时在电池的高比功率、高电压、高可靠性设计等方面也具有量级优势。针对百瓦级同位素温差电池用热源、温差电换能器设计和安全性设计等方面进行了分析,对于推动百瓦级温差电池技术发展,及其在我国载人登月和深空探测中的应用给出参考。 展开更多
关键词 载人登月 深空探测 百瓦级同位素温差电池 设计
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同位素电池研发与应用进展 被引量:1
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作者 汪进 魏世平 +10 位作者 金鸣 李春京 马智欣 王伟 李亚洲 王芳 洒荣园 闫少健 胡源 吴宜灿 凤麟核团队 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期224-232,共9页
放射性同位素电池因其在特定应用领域具有不可替代性和巨大的战略意义,而受到世界先进国家政府、学术界与工业界的广泛关注。本文首先介绍了同位素电池的应用现状,然后从同位素电池研发历史、最新进展和技术瓶颈等方面介绍了同位素电池... 放射性同位素电池因其在特定应用领域具有不可替代性和巨大的战略意义,而受到世界先进国家政府、学术界与工业界的广泛关注。本文首先介绍了同位素电池的应用现状,然后从同位素电池研发历史、最新进展和技术瓶颈等方面介绍了同位素电池研究进展,最后讨论了同位素电池未来重点研发方向并对我国同位素电池发展提出现实可行的建议,以期望实现我国同位素电池技术快速超车和到达世界一流水平。 展开更多
关键词 同位素电池 温差发电 辐射伏特效应
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同位素温差电池用高效热电转换材料与器件研究进展 被引量:9
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作者 柏胜强 廖锦城 +1 位作者 夏绪贵 陈立东 《深空探测学报(中英文)》 2020年第6期525-535,共11页
同位素温差电池(Radioisotope Thermoelectric Generator,RTG)自20世纪60年代以来在深空探测领域获得长期应用。综述了同位素温差电池的主要特点和关键技术,介绍了高效热电转换材料与器件最新研究进展,结合未来深空探测需求,提出同位素... 同位素温差电池(Radioisotope Thermoelectric Generator,RTG)自20世纪60年代以来在深空探测领域获得长期应用。综述了同位素温差电池的主要特点和关键技术,介绍了高效热电转换材料与器件最新研究进展,结合未来深空探测需求,提出同位素温差电池用热电转换材料与器件技术的发展思路。 展开更多
关键词 同位素温差电池 热电转换材料 热电发电器件
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空间放射性同位素电池发展回顾和新世纪应用前景 被引量:40
6
作者 蔡善钰 何舜尧 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2004年第2期97-104,共8页
迄今为止,美俄两国已向空间发射了80多台空间核电源(包括同位素电池和反应堆电源)。重点回顾了20世纪放射性同位素电池的研发历史和空间发射现状;概括介绍了目前放射性同位素温差发电器(RTG)业已达到的技术水平和提高热电转换效率的最... 迄今为止,美俄两国已向空间发射了80多台空间核电源(包括同位素电池和反应堆电源)。重点回顾了20世纪放射性同位素电池的研发历史和空间发射现状;概括介绍了目前放射性同位素温差发电器(RTG)业已达到的技术水平和提高热电转换效率的最近动向;综述了美国、俄罗斯和欧洲航天局在21世纪初期(20001/2015)使用RTG的空间和太阳系探索计划,展现了RTG的广阔应用前景。 展开更多
关键词 放射性同位素电池 放射性同位素温差发电器 热电转换器 空间核电源 热电转换效率
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空间应用放射性同位素温差发电器的发展趋势 被引量:6
7
作者 张建中 任保国 王泽深 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期525-530,共6页
关键词 放射性同位素 温差发电器 发展趋势 空间应用 GENERATOR 塞贝克效应 温差电池 直接转换 结构紧凑 物理电源
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含分布式温差电池的船舶余热发电系统建模与仿真 被引量:1
8
作者 徐晟 梁浩哲 +1 位作者 王锡淮 肖健梅 《中国航海》 CSCD 北大核心 2017年第1期20-25,共6页
为证实热电温差电池作为储备新能源应用到船舶电网中的可行性,需了解热电温差电池并网发电时的工作特性、装机容量和效能。利用热电转换相关理论精确描述热电温差电池的输出特性,建立完备的功率传输模型和效率模型。为实现效能最大化,... 为证实热电温差电池作为储备新能源应用到船舶电网中的可行性,需了解热电温差电池并网发电时的工作特性、装机容量和效能。利用热电转换相关理论精确描述热电温差电池的输出特性,建立完备的功率传输模型和效率模型。为实现效能最大化,设计热电温差电池的分布式结构,采用最大功率点跟踪技术和分布式开关控制技术,提高热电温差电池的输出功率,增强系统的稳定性。利用Simulink工具对系统进行仿真,仿真结果表明,采用最大功率点跟踪技术和分布式开关控制技术实现分布式热电温差电池的并网发电是可行的。 展开更多
关键词 热电温差电池 船舶电力系统 余热 大功率点跟踪
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嫦娥四号着陆器月夜热电联供系统设计与验证 被引量:8
9
作者 宋馨 陈向东 +5 位作者 雷英俊 王录 柏江 李海飞 张丽丽 王珊 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期65-69,共5页
为了实现嫦娥四号着陆器在月球表面长期生存并完成月夜阶段温度采集任务,研制了一套高效的月夜热电联供系统.该系统主要由同位素温差电池(RTG)和两相流体回路组成.RTG发电废热在其端面集中排散,两相流体回路通过平板式蒸发器与RTG安装连... 为了实现嫦娥四号着陆器在月球表面长期生存并完成月夜阶段温度采集任务,研制了一套高效的月夜热电联供系统.该系统主要由同位素温差电池(RTG)和两相流体回路组成.RTG发电废热在其端面集中排散,两相流体回路通过平板式蒸发器与RTG安装连接,收集热量传输到舱内.通过地面试验对系统功能进行了初步验证,试验中两相流体回路启动、断开正常,运行稳定.在轨飞行结果表明,该系统工作正常,实现了93%以上同位素核热源的热量用于温差发电器产生电能,并且收集了67%的发电废热用于舱内平台设备控温. 展开更多
关键词 嫦娥四号着陆器 热电联供系统 同位素温差电池 两相流体回路
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RTG研制过程中的辐射防护研究
10
作者 唐海 任保国 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期868-870,共3页
一般情况下,空间用同位素温差电池选用放射性同位素Pu-238作为热源燃料,同位素热源虽然是经过严酷实验条件验证的密封源,对于RTG研制过程的操作人员,正常情况下,不存在发生内照射的风险。但由于Pu-238衰变过程中会伴随一定量的中子和γ... 一般情况下,空间用同位素温差电池选用放射性同位素Pu-238作为热源燃料,同位素热源虽然是经过严酷实验条件验证的密封源,对于RTG研制过程的操作人员,正常情况下,不存在发生内照射的风险。但由于Pu-238衰变过程中会伴随一定量的中子和γ射线,所以对于RTG研制过程的操作人员必须采取相应的辐射防护措施,以避免造成不必要的伤害。系统分析了RTG用同位素源的辐射特性、RTG的研制流程和操作过程的辐射防护措施,提出了RTG研制和应用过程的辐射防护原则。 展开更多
关键词 放射性同位素 温差电池 辐射安全防护
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