П`ятниця, 27.06.2025, 01:38
Вітаю Вас Гість | Реєстрація | Вхід
|
|
|
|
Головна » 2017 » Лютий » 9 » Розробка РКС виводить Росію в світові лідери по надійності космічних сонячних батарей
18:07 Розробка РКС виводить Росію в світові лідери по надійності космічних сонячних батарей |
Холдинг  «Російські космічні системи» (РКС, входить до складу Держкорпорації «Роскосмос») завершив створення нової системи електричного захисту для сонячних батарей вітчизняного виробництва. Її застосування дозволить істотно продовжити термін роботи джерел живлення космічних апаратів і зробить російські сонячні батареї одними з найбільш енергоефективних у світі.
Основу системи захисту сонячної батареї складають діоди — невеликі пристрої, що встановлюються на кожен фотоелектричний перетворювач (ФЕП), з яких складається сонячна батарея. Діоди є одним з ключових елементів, від якості яких залежить її енергоефективність та термін активного існування.
ФЕП розташовані ланцюжками, які називають «стрінг». Коли сонячна батарея частково або повністю потрапляє в тінь, ФЕП замість подачі струму на акумулятори починають його споживання. Щоб цього не відбувалося, на кожному ФЕП встановлюється шунтувальний діод, а на кожен «стрінг» — блокуючий діод. Аналогічним чином діоди діють, коли з часом під впливом дестабілізуючих факторів космічного простору окремі ФЕП або «стрінг» виходять із ладу — такі елементи просто відсікаються, не зачіпаючи робочі ФЕП та інші «стрінги» відповідно.
Керівник ділянки фізико-термічних процесів цеху напівпровідникових виробів РКС Олексій АНУРОВ:
«РКС майже 20 років тому першої в Росії почала створювати захисні діоди і веде їх постійну модернізацію — у минулому році ми завершили розробку нового покоління цих виробів. За своїм електричним, масо-габаритним і надійнісними характеристиками вони знаходяться на рівні кращих світових аналогів, а по ряду параметрів випереджають їх. При цьому вартість російських діодів більш ніж в два рази нижче».
У конструкції нових діодів використані запатентовані технічні рішення, які істотно покращують їх експлуатаційні характеристики й підвищують надійність. Так, застосування спеціально розробленої багатошарової діелектричної ізоляції кристала дозволяє диоду витримувати зворотне напруга до 11 кВ. Завдяки цьому нове покоління захисних діодів може використовуватися з найефективнішими з існуючих ФЕП.
Для підвищення надійності і терміну служби діодів в РКС створили нові багатошарові комутуючі шини діодів на основі молібдену, завдяки яким діоди витримують більше 700 термоударів, коли температура за кілька хвилин змінюється більш ніж на 300 градусів Цельсія. Ще одним нововведенням стало нанесення спеціального захисного покриття на всі металеві деталі діода, що запобігає окисленню поверхні при контакті з агресивними середовищами. Це також дозволило збільшити строк складського зберігання пристрою з року до п'яти років.
Старший науковий співробітник сектору розробки технологій РКС Павло ДІДИК: «Завдяки інноваційним конструкторським рішенням термін активного існування сонячної батареї космічного апарату, оснащеної новими діодами, збільшився до 15,5 років. Ще 5 років діод може зберігатися на Землі. Таким чином, загальний гарантійний строк експлуатації діодів нового покоління становить 20,5 років. Висока надійність пристрою підтверджена незалежними ресурсними випробуваннями, в ході яких діоди витримали більше семи тисяч термоциклов».
В СРСР на сонячних батареях використовувалися тільки блокують діоди, що вело до швидкої деградації сонячних батарей. У 1990-ті роки при створенні вітчизняних космічних апаратів широко застосовувалися ФЕП іноземного виробництва, які закуповувалися в зборі з діодами.
Керівник групи розробників захисних діодів Андрій БАСОВСЬКИЙ: «Вперше російські шунтуючі діоди були створені в ході спільної роботи фахівців РКС та АТ «НВП «Квант» при створенні сонячних батарей для Міжнародної космічної станції. З тих пір РКС залишається ключовим постачальником діодів для сонячних батарей вітчизняного виробництва. Досвід експлуатації показав, що застосування нашої системи електричного захисту знижує деградацію сонячних батарей приблизно в 10 разів».
Стандартний розмір ФЕП становить 25 на 50 мм, а площа сонячних батарей може досягати 100 кв. м., тому потреба виробників сонячних батарей в діодах становить десятки тисяч штук в рік. Відпрацьована групова технологія виробництва дозволяє РКС випускати більше 15 тисяч діодів нового покоління в рік. Їх поставки планується почати вже в 2017 році.
|
|
Категорія: Наука і техніка |
Переглядів: 381
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
|
