天舟五号面临新挑战：空间站“T”字构型遮挡更复杂，如何保证稳稳的安全？

2022年11月12日，天舟五号货运飞船由长征七号运载火箭托举，稳稳升空冷钱包。首次2小时快速交会对接，在空间站“T”字构型下，天舟五号面临更为复杂的遮挡，将会经历与天舟四号不一样的体验。面对新形势、新挑战，承担电源分系统研制任务的中国航天科技集团上海航天技术研究院811所保障了飞船稳定的能源供给。

首次2小时快速交会对接：更全面的准备

天舟五号飞船入轨后，将首次在2小时内实现与空间站的交会对接冷钱包。

为适应这一新的流程，确保货运飞船在快速交会对接过程中的能量供需平衡，电源分系统研制团队进行了精心的策划和准备冷钱包。针对能量平衡、帆板动作安全等问题，开展详细分析，进行了40项风险识别，制定了40项预案。

货运飞船副主任设计师黄峥介绍：“在这2小时内，为减少货运飞船变轨对太阳帆板的影响，会将太阳帆板长时间置于垂直归零和停控等状态冷钱包。在无法跟踪太阳的情况下，太阳帆板发电能力将会下降。这时，大部分的电量需要锂离子蓄电池来提供。”

而锂离子蓄电池的使命，从货运飞船发射前1小时就开始冷钱包。之后的发射、飞行、入轨，在太阳帆板展开前，都是由其进行供电。2小时快速交会对接期间，锂离子蓄电池的放电深度更将达到之前的2到3倍。研制人员通过开展电源分系统系统深度放电联试、单体电池深度放电等多个试验，确保了快速交会对接过程中整船的稳定供电。

“T”字构型下更复杂的遮挡：更灵活地用电

2022年11月3日，空间站梦天实验舱顺利完成转位，中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成冷钱包。三舱庞大的柔性太阳翼在太空鲲鹏展翅，迎光翱翔，让中国空间站实现了能源自由，但也给位于后向对接口的天舟五号带来了遮挡。由于光照条件变化频繁，太阳帆板将经历复杂的遮挡情况，直接影响到了整船能源供给。

这时，货运飞船电源展现了其灵活的适应能力冷钱包。本着“尽量不给他人添麻烦”的原则，锂离子蓄电池充分发挥最大能动性，承担起更多的责任。货运飞船副主任设计师朱超介绍，研制团队也因此开展了多种可靠性试验，并优化了锂离子蓄电池充电控制策略，“解决了在复杂遮挡情况下电池容易欠充或过充的问题，提高了货运飞船的可靠性和安全性。同时，通过调整充电曲线增加锂离子蓄电池容量，保证电量能满足后续多遮挡的工况。”

但当太阳入射角增大时，货运飞船太阳帆板将受到更严重的遮挡冷钱包。在其无法以一己之力维护整船正常用电时，货运飞船会向强大的空间站寻求支援，这也意味着它在整个空间站家族“供电大联盟”中的身份将发生变化。货运飞船主任设计师王振绪说：“从之前向空间站并网供电的‘供电方’，到现在接受空间站供电的 ‘用电方’，这充分体现了空间站时代电源的智能化管理。”

为了适应新时期型号批产及高强密度发射需求，为了缩短宝贵的发射前准备时间，电源分系统研制团队开展了流程优化，基于前期测试和试验验证的充分性及覆盖性，取消了原先需要4到5天的分流调节器单机发射场单检流程冷钱包。同时，首次建立货运飞船发射场成功数据包络线，精细化开展数据三比对工作，确保不误判、不错判，让电源以最佳的状态完成型号任务。