Рекутов О.Г., Юдинцев А.Г. Метод формирования вольт-амперной характеристики имитатора батареи солнечной для испытания систем электропитания космических аппаратов

скачать PDF

Аннотация

Одной из особенностей имитаторов батареи солнечной, используемых в космической индустрии, являются их более высокие динамические характеристики в сравнении с имитаторами батарей солнечных, используемых в промышленности. В связи с этим несколько отличаются и подходы к проектированию как силовой части, так и системы управления. Представлен способ формирования вольт-амперной характеристики имитатора батареи солнечной, применяемого для испытания систем электропитания космических аппаратов. Суть предложенного способа заключается в представлении имитатора батареи солнечной как безынерционного источника тока благодаря подходу к построению силовой части с использованием обводного канала тока и системы управления, позволяющей синхронизировать его работу в зависимости от положения рабочей точки на вольт-амперной характеристике имитатора батареи солнечной. В статье описана структура силовой части и алгоритм работы системы управления, реализованные в среде Matlab/Simulink. Полученные результаты моделирования подтверждают эффективность предложенного способа формирования вольт-амперной характеристики имитатора батареи солнечной.

Ключевые слова

Имитатор батареи солнечной, вольт-амперная характеристика, силовой модуль, топология, регулятор, стабилизация тока, ШИМ.

Рекутов Олег Геннадьевич – научный сотрудник, отдел преобразования постоянного напряжения, научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики ТУСУР «НИИ АЭМ ТУСУР», г. Томск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7464-5707

Юдинцев Антон Геннадьевич – канд. техн. наук, директор, научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики ТУСУР «НИИ АЭМ ТУСУР», г. Томск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

1. Гущин В.Н. Основы устройства космических аппаратов: учебное издание. М.: Машиностроение, 2003. 272 с.

2. Keysight Technologies. Решение проблем имитации солнечных батарей. Помощь в выборе оптимального источника питания для наземных испытаний спутников. URL: https://docplayer.ru/68230076-Keysight-technologies-reshenie-problemimitacii-solnechnyh-batarey.html (дата обращения: 23.02.2020).

3. Shanshan Jin, Donglai Zhang, Chao Wang, Yu Gu. Optimized design of space solar array simulator with novel three-port linear power composite transistor based on multiple cascaded SiC-JFETs // IEEE Trans. 2018. Vol. MTT-65, no. 6, pp. 4691–4701.

4. Shanshan Jin, Donglai Zhang, Zhiyun Bao, Xinjun Liu. High dynamic performance solar array simulator based on a SiC MOSFET linear power stage // IEEE Trans. 2018. Vol. MTT-33, no. 2, pp. 1682–1695.

5. Shanshan Jin, Donglai Zhang, Lu Qu, Mingyu Liu, Xiaofeng Zhang, Yu Gu. High-power high-dynamic-performance space solar array simulator using step-wave tracking output voltage approach // IEEE Trans. 2018. Vol. MTT-33, no. 5, pp. 4102–4114.

6. Shanshan Jin, Donglai Zhang, Chao Wang. UI-RI hybrid lookup table method with high linearity and high-speed convergence performance for FPGA-based space solar array simulator // IEEE Trans. 2018. Vol. MTT-33, no. 8, pp. 7178–7192.

7. Yuan Li, Taewon Lee, Fang. Z. Peng, Dichen Liu. A hybrid control strategy for photovoltaic simulator // IEEE Trans. –2009. –2009 Twenty-Fourth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition. URL: https://ieeexplore.ieee.org/do-cument/4802769 (дата обращения: 24.12.2019).

8. Кремзуков Ю.А. Исследование динамических характеристик имитатора солнечной батареи ИБС-300/25 // Известия Томского политехнического университета. 2008. №4. С. 131–135.

9. Проектирование модульных имитаторов солнечных батарей автоматизированной контрольно-испытательной аппаратуры систем электропитания автоматических космических аппаратов: монография / Ю.А. Кремзуков, В.Н. Мишин, В.А. Пчельников, О.В. Бубнов, В.М. Рулевский, Ю.А. Шиняков, Ю.А. Шурыгин. Томск: Томский университет, 2014. С. 86.

10. Кремзуков Ю.А. Имитатор батареи солнечной для наземной отработки и испытаний систем электропитания космических аппаратов на основе импульсных преобразователей: дис... канд. техн. наук. 05.09.12 / Кремзуков Юрий Александрович. Томск, 2011.

11. Пат. 144248 Российская Федерация, МПК H 01 L 31/00. Электрический имитатор солнечной батареи / Мишин В.Н., Пчельников В.А., Бубнов О.В., Кремзуков Ю.А.; заявитель и патентообладатель Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. № 2014117895/28; заявл. 30.04.2014; опубл. 20.08.14.

Подробности
Просмотров: 851