Układ zasilania

Podsystem układu zasilania (EPS – Electrical Power System) odpowiedzialny będzie za odbiór energii z baterii słonecznych, ładowanie akumulatorów oraz dystrybucję zasilania do podsystemów. Będzie on zaprojektowany przez zespół EPS PW-Sat2.

Energia

Ogólna zasada działania układu zasilania

12 trój-złączowych ogniw fotowoltaicznych przetwarza energię słoneczną na elektryczną. Następnie energia ta jest odbierana przez układy przetwornic impulsowych, umożliwiających uzyskanie wysokiej sprawności przetwarzania energii przez baterie słoneczne (baterie słoneczne wymagają regulacji MPPT). Otrzymana w ten sposób energia jest magazynowana w akumulatorach litowo-jonowych.

Bardzo ważnym wymaganiem jest osiągnięcie jak najwyższego stopnia niezawodności, bez korzystania z drogich podzespołów, dedykowanych do zastosowań w przemyśle kosmicznym. Układ zasilania zostanie zaprojektowany z użyciem, odpowiednio przetestowanych, elementów COTS.

EPS design

Uproszczony schemat blokowy, prezentujący zasadę działania układu zasilania:

Simplified block diagram of the system

Uproszczony schemat blokowy układu zasilania

MPPT regulators

W układzie zasilania znajdują się trzy regulatory MPPT. Odpowiedzialne są za śledzenie maksymalnego punktu mocy baterii słonecznych. Pojedynczy regulator MPPT składa się z przetwornicy DCDC, układu mierzącego prąd oraz napięcie oraz przetwornika DAC, który steruje przetwornicą.

Battery controller

Układ ten jest zbudowany tylko z elementów mocy, sterowanych przez Controller A i Controller B. Algorytmy starają się utrzymać akumulatory w odpowiednich warunkach.

Kill-switches

Zadanim tego układu jest odłączenie zasilania na pokładzie PW-Sat2 na czas startu. Układ odłącza zasilanie z akumulatorów i baterii słonecznych. Po separacji z wyrzutnikiem, przełączniki są zwalniane (styki normalnie zwarte).

Remove Before Launch

Układ RBL odłącza zasilanie na pokładzie PW-Sat2 na czas transportu i/lub integracji z wyrzutnikiem.

DCDC converters for 3V3 and 5V

Przetwornice 3V3 i 5V dostarczają napięcia do układu dystrybucji, dalej doprowadzane są do podsystemów. Napięcia te dostępne są na złączu PC-104.

Aby zabezpieczyć Main Power Bus (MPB) oraz same przetwornice 3V3 i 5V, na ich wejściach i wyjściach zastosowane odpowiednie zabezpieczenia nad-prądowe.

Internal supply

Zasila wewnętrzne układy EPS. Zasilanie to jest niezależne od linii, które doprowadzane są do podsystemów.

Controllers

Odpowiedzialne są za sterowanie wszystkimi funkcjami układu zasilania. Aby podnieść niezawodność systemu, zastosowano dwa sterowniki: A i B. Są od siebie odseparowane pod względem elektrycznym.

Distribution

Ta  część układu zasilania odpowiedzialna jest za dystrybucję napięć do podsystemów. Zawiera włączniki zasilania z odpowiednimi zabezpieczeniami. Włączniki typu RLCL są zawsze włączone, a stanem włączników typu LCL można sterować. Sterownik A steruje wszystkimi LCLami, a sterownik B steruje tylko redundantną częścią układu uruchamiania sekwencji otwierania SAIL.

 

Comments are closed