Решение проблем имитации солнечных батарей

Спутники являются чрезвычайно деликатными и дорогими электронными устройствами. Так как большинство спутников предназначено для полёта в космос без возврата на Землю, перед запуском они должны быть подвергнуты тщательным наземным испытаниям. Типичная система тестирования, входящая в состав наземного комплекса электронного технологического оборудования, состоит из двух основных частей: измерительная аппаратура для проведения испытаний различных электронных подсистем и один или несколько источников питания для них. Источники питания должны обеспечивать точное воспроизведение режимов работы солнечных батарей, которые в космическом пространстве функционируют в самых разных условиях.

В ходе тестирования нет возможности использовать в качестве источников питания реальные солнечные батареи. Это объясняется, по крайней мере, двумя причинами. Во-первых, в зоне испытаний отсутствует прямой солнечный свет, идентичный излучению в космическом пространстве, а во-вторых, проведение испытаний на открытом воздухе в большинстве случаев нецелесообразно. Кроме того, для достоверных испытаний критически важными являются ещё два аспекта: воспроизводимость и управляемость. Всё это приводит к необходимости моделирования воздействия изменяющихся внешних условий (интенсивности света, температуры, экранирования (затенения), затмения) в различных режимах работы солнечной батареи и получения при этом совместимых, непротиворечивых результатов.

Оптимальным решением проблемы является моделирование солнечных батарей с помощью испытательного оборудования. При этом, однако, следует иметь в виду, что достоверное воспроизведение функционирования как отдельных солнечных элементов, так и солнечных батарей в целом является непростой задачей. К счастью, на рынке имеются специализированные измерительные приборы — имитаторы солнечных батарей. По сравнению с кустарными, «доморощенными», имитаторами, промышленные решения предоставляют все преимущества стандартного, готового к использованию оборудования: 

– прогнозируемые сроки поставки по сравнению с длительным (и, порой, неизвестным) временем разработки;
– оборудование спроектировано и проверено с целью обеспечения надёжности; 
– технические характеристики опубликованы и поддаются проверке; 
– более простые процедуры калибровки, технического обслуживания и ремонта.

Модульные имитаторы солнечных батарей имеют, кроме того, ещё два достоинства: возможность наращивания производительности путём конфигурирования системы с одним или несколькими каналами и увеличенное время безотказной работы системы за счёт возможности замены отдельных модулей питания.

Основной целью данного руководства по применению является оказание помощи по выбору оптимального источника питания для наземных испытаний спутников. Это будет сделано в четыре этапа: краткий обзор режимов работы солнечного элемента; анализ условий функционирования солнечной батареи на орбите; обоснование необходимости использования специализированного имитатора солнечных батарей и ключевые показатели оптимального решения по выбору источника питания. В качестве дополнительной информации в конце руководства приведён список литературы по теме.

СКАЧАТЬ ПРОДОЛЖЕНИЕ СТАТЬИ

Возврат к списку