Система енергозабезпечення космічного літального апарата

Реферат: Система енергозабезпечення космічного літального апарата містить сонячну батарею акумуляторні батареї, мікроконтролер, входи і виходи якого підключені до регулятора надлишкової потужності, регуляторів заряду, регуляторів розряду та блоків контролю й керування. Сонячна батарея складається з секцій, виходи яких через блок включення та відключення секцій сонячної батареї з'єднані з регулятором надлишкової потужності. UA 70429 U (54) СИСТЕМА ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ КОСМІЧНОГО ЛІТАЛЬНОГО АПАРАТА UA 70429 U UA 70429 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вторинних джерел живлення й може бути використана як первинне джерело сонячної батареї. Відома система енергозабезпечення космічного літального апарата, що взята як прототип [патент України № 46219, МПК, G05F 1/56, опубл. в бюл. № 23, 2009 р.], яка містить сонячну батарею, N акумуляторних батарей, мікроконтролер, входи і виходи якого підключені до регулятора надлишкової потужності, N регуляторів заряду, N регуляторів розряду та N блоків контролю й керування. Недоліком прототипу є низький коефіцієнт корисної дії (ККД) і низька надійність системи через те, що при надлишку сонячної енергії вона відводиться регулятором надлишкової потужності, тим самим дає велике навантаження на регулятор, що в свою чергу може викликати відмову регулятора надлишкової потужності, яка може призвести до відмови працездатності самої системи енергозабезпечення. Задача корисної моделі - підвищити ККД, збільшити надійність системи. Поставлена задача вирішується тим, що в системі енергозабезпечення космічного літального апарата, яка містить сонячну батарею, акумуляторні батареї, мікроконтролер, входи і виходи якого підключені до регулятора надлишкової потужності, регуляторів заряду, регуляторів розряду та блоків контролю й керування, відповідно до корисної моделі, сонячна батарея складається з секцій, виходи яких через блок включення та відключення секцій сонячної батареї з'єднані з регулятором надлишкової потужності, один із виходів мікроконтролера з'єднаний з керуючим входом блока включення та відключення секцій сонячної батареї. На кресленні представлена функціональна схема системи енергозабезпечення космічного літального апарата. Система енергозабезпечення містить секції сонячної батарей 1, 2 (На кресл. умовно показано дві секції сонячної батареї, в дійсності їх кількість залежить від потужності споживачів), виходи яких підключені до блока 3 включення та відключення секцій сонячної батареї, блок 3 з'єднаний з регулятором надлишкової потужності 4, що з'єднаний з блоками контролю й керування 11, 12, акумуляторними батареями 7, 8, які з'єднані з регуляторами заряду 5, 6 і регуляторами розряду 9, 10. Система енергозабезпечення містить мікроконтролер 13, входи і виходи якого підключені до регулятора надлишкової потужності 4, до регуляторів заряду 5, 6, до регуляторів розряду 9, 10, до блоків контролю і керування 11, 12. Один із виходів мікроконтролера 13 підключений до керуючого входу блока 3 включення та відключення секцій сонячної батареї. Система енергозабезпечення космічного літального апарата працює наступним чином. При недостачі енергії сонячної батареї акумуляторні батареї 7, 8 розряджаються й додають струм до струму секцій сонячної батареї 1, 2. Регулятори розряду 9, 10 батарей 7, 8 стабілізують напругу на виході сонячної батареї завдяки регулюванню глибини розряду акумуляторних батарей 7, 8. Якщо енергії сонячної батареї 1, 2 досить для системи, регулятори розряду 9, 10 не працюють, акумуляторні батареї 7, 8 не розряджаються. При наявності надлишку енергії акумуляторні батареї 7, 8 заряджаються. За допомогою регуляторів заряду заряджаються акумуляторні батареї 7, 8 стабілізуючи напругу на клемах системи і забезпечуючи будь-яку величину заряду акумуляторним батареям 7, 8. Якщо енергії секцій 1, 2 сонячної батареї більше, ніж потрібно акумуляторним батареям 7, 8 для їхнього заряду, спрацьовує регулятор надлишкової потужності 4. Блоки контролю й керування 11, 12 кожної з акумуляторних батарей 7, 8 забезпечують захист від перезаряду й перерозряду. У випадку, якщо є надлишок сонячної енергії в секціях, які застосовані, а акумуляторні батареї 7, 8 заряджені, надлишок регулюється блоком включення і відключення 3, який по черзі відключає секції сонячної батареї, залишаючи для регулятора надлишкової потужності мінімальний об'єм енергії для нормального функціонування споживачів, тим самим зменшуючи вироблену енергію сонячної батареї і зменшуючи навантаження на регулятор надлишкової потужності. Коли при відключеній частині секцій сонячної батареї є недостача її енергії, блок включення і відключення секцій сонячної батареї підключає необхідну кількість відключених секцій сонячної батареї. Напруга системи енергозабезпечення виявляється при цьому стабільною, ліквідується зайве споживання енергії та поліпшується використання потужності самих секцій сонячної батареї 1, 2. Для здійснення описаної логіки роботи служить мікроконтролер 13. Використання блока 3 включення і відключення дозволяє здійснити поділ сонячної батареї на секції, які виробляють менше енергії. Подібне розподілення дає можливість значно збільшити надійність енергопостачання споживачів, тому що відмова однієї-двох секцій не позбавляє споживача від енергопостачання у цілому, хоча й зменшує його енергооснащеність. 1 UA 70429 U Таким чином запропонована корисна модель поліпшує ККД і збільшує надійність системи. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Система енергозабезпечення космічного літального апарата, яка містить сонячну батарею акумуляторні батареї, мікроконтролер, входи і виходи якого підключені до регулятора надлишкової потужності, регуляторів заряду, регуляторів розряду та блоків контролю й керування, яка відрізняється тим, що сонячна батарея складається з секцій, виходи яких через блок включення та відключення секцій сонячної батареї з'єднані з регулятором надлишкової потужності, один із виходів мікроконтролера з'єднаний з керуючим входом блока включення та відключення секцій сонячної батареї. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2