Патенты автора Колесников Константин Сергеевич (RU)
Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) в автономных системах электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), функционирующих на низкой околоземной орбите. В предложенном способе повышение ресурса АБ при их длительной эксплуатации достигается путем проведения циклирования АБ в режиме заряда-разряда, при котором формуемую АБ однократно выдерживают не менее 24 часов в режиме саморазряда при снятии ограничения глубины разряда, после чего проводят режим восполнения формуемой АБ, который проводят по сигналам «жесткой» логики по расчетному или заданному значению давления газовой среды, при этом то или иное пороговое значение давления газовой среды выбирают исходя из пороговой температуры АБ, после окончания режима восполнения повторно проводят режимы глубокого разряда с последующим циклическим восполнением, после завершения второго режима восполнения восстанавливают режимы ограничения глубины разряда и управления зарядом формуемой АБ, при этом включение режима ограничения глубины разряда по величине напряжения АБ осуществляют по разовым командам, выдаваемым из наземного комплекса управления. Повышение надежности функционирования никель-водородных аккумуляторных батарей в СЭП является техническим результатом изобретения. 2 ил.
Изобретение относится к способу эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) в автономных системах электропитания (СЭП) летательных аппаратов (ЛА), функционирующих на низкой околоземной орбите. Повышение надежности и живучести СЭП модульного типа без ухудшения технических характеристик ЛА является техническим результатом изобретения. При эксплуатации АБ осуществляют контроль параметров каждой АБ, например текущей электрической емкости, напряжения, температуры, проводят периодически один раз в каждые 6-9 месяцев запрета заряда для одной из АБ (АБi) для выполнения формовочного цикла (ФЦ), при использовании в качестве разрядной нагрузки для формуемой АБ бортовой аппаратуры ЛА, повторяют аналогичную последовательность операций для последующей АБj, при этом проводят изменение при необходимости конфигурации СЭП по разовым командам коммутационной аппаратуры, для чего из двух подсистем, включенных между собой параллельно, образуют базовый модуль, при штатной эксплуатации СЭП используют не менее двух модулей, а для изменения конфигурации СЭП используют аварийную шину автономно для каждого модуля, не имеющую электрической связи с аварийными шинами других модулей. Изменение конфигурации СЭП осуществляют на теневых или световых участках орбиты летательного аппарата в зависимости от способа ориентирования панелей фотоэлектрической батареи, причем номера витков орбиты летательного аппарата, на которых выполняются коммутации аварийной шины, выбирают исходя из условия обеспечения глубины разряда формируемой АБ более 95% от номинального значения. 2 ил.,1 пр.
Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), использующим в качестве первичных источников энергии батарей фотоэлектрических (БФ), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторных батарей (АБ). Техническим результатом является создание способа управления системой электропитания КА, позволяющего существенно уменьшить вероятность возникновения аварийной ситуации из-за нарушения энергобаланса СЭП путем оперативной оценки фактической максимальной мощности расчетно-экспериментальным методом. Указанный технический результат достигается тем, что в способе управления системой электропитания космического аппарата (КА), содержащей фотоэлектрическую батарею (БФ) и n аккумуляторных батарей (АБ), стабилизатор напряжения, включенный между БФ и нагрузкой, и по n зарядных и разрядных устройств, заключающемся в управлении стабилизатором напряжения, зарядными и разрядными устройствами в зависимости от освещенности БФ, степени заряженности всех АБ, входного и выходного напряжений системы электропитания (СЭП); введении запрета на работу соответствующего разрядного устройства при достижении установленного минимального уровня заряженности данной АБ и снятии этого запрета при повышении уровня заряженности данной АБ; формировании управляющего сигнала в бортовой комплекс управления КА для отключения части бортовой аппаратуры (БА) при аварийном разряде нескольких m (m и n) АБ до минимального уровня заряженности, запрете работы всех разрядных устройств, если выходное напряжение СЭП снижается до заданного порогового значения; произведении сброса запоминания управляющего сигнала по запрету всех разрядных устройств после заряда всех АБ до заданного уровня заряженности, оценку фактической максимальной мощности БФ проводят расчетно-экспериментальным путем, для чего вольт-амперную характеристику (ВАХ), представляющую собой графическую зависимость между током и напряжением БФ и составленную по результатам испытаний штатной БФ в лабораторных условиях при нормальной температуре окружающей среды, выбирают в качестве базовой ВАХ; в процессе штатной эксплуатации БФ в составе СЭП КА определяют координаты не менее n характерных точек фактической ВАХ БФ, отличающихся от координат базовой ВАХ в силу воздействия на ФЭП факторов космического пространства; при этом измерения напряжения и соответствующего ему тока БФ осуществляют, используя телеметрическую информацию, полученную для одного и того же значения температуры и одинаковых условий освещенности ФЭП; с целью определения координат характерных точек фактической ВАХ БФ формируют режимы скачкообразного изменения тока нагрузки СЭП, применяя в качестве переменной нагрузки находящиеся в режиме заряда аккумуляторные батареи; причем в качестве координат первой характерной точки используют значения тока и напряжения БФ, соответствующих режиму питания бортовой аппаратуры (БА) и заряда (n-1) аккумуляторных батарей, а для определения координат n-й характерной точки используют значения аналогичных параметров БФ, соответствующих режиму питания только БА; для каждой характерной точки фактической ВАХ БФ вычисляют разность напряжений ΔUi между базовой и фактической ВАХ, определяемых при фиксированной величине тока БФ; полученные n=i значений ΔUi суммируют и находят их среднее арифметическое значение ΔUСР; по данным базовой ВАХ составляют графическую зависимость PБФ=f(UБФ), где PБФ - мощность БФ, равная произведению напряжения на ток БФ, UБФ - текущее значение напряжения БФ; на этой зависимости фиксируют значение оптимального напряжения (UБФ)опт, при котором штатной БФ в лабораторных условиях генерируется максимальная мощность; вычитают из (UБФ)опт значение ΔUCP и получают расчетную величину напряжения БФ Uрасч; значение мощности БФ, определенного по базовой ВАХ для UБФ=Uрасч, принимают в качестве фактической максимальной мощности БФ; аналогичную последовательность операций выполняют периодически, например в каждые 6 месяцев штатной эксплуатации КА. 3 ил.
