Солнечная батарея является основным источником электрической энергии спутниковых систем связи дистанционного зондирования Земли. В этом классе космических аппаратов в качестве буферного источника электроэнергии используется аккумулятор. Энергопреобразующая аппаратура космического аппарата, обеспечивающая стабилизацию напряжения и управление электропитанием для всех агрегатов космического аппарата, построена на преобразователях постоянного тока. Cистемы электропитания космических аппаратов реализуют несколько режимов работы энергопреобразующей аппаратуры. Таким режимом является обеспечение питания нагрузки от солнечной батареи. Одним из наиболее важных требований к энергопреобразующей аппаратуре космического аппарата является ее удельная энергоемкость и надежность. Для достижения более высоких показателей удельной энергоемкости была разработана новая схема трехпортового преобразователя, частью которой является схема шунтового стабилизатора с дополнительной индуктивностью. Цель данной работы – изучить особенности использования шунтового стабилизатора на базе повышающего преобразователя с дополнительной индуктивностью в составе трехпортового преобразователя электрической энергии. Результаты физического эксперимента подтверждают работоспособность новой схемы шунтового стабилизатора с дополнительной индуктивностью, а ее удельные энергетические показатели выше, чем у классического шунтового стабилизатора
Курочкин Денис Анатольевич
Штейн Дмитрий Александрович
1. Петровичев М.А., Гуртов А.С. Система энергоснабжения бортового комплекса космических аппаратов. – Самара: Изд-во СГАУ, 2007. – 87 с.
2. Brown M. Power supply cookbook. – Burlington, MA: Elsevier, 2001. – 280 p.
3. Моин В.С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 376 с.
4. Multiple port DC DC converter for spacecraft Power Conditioning Unit / O. Mourra, A. Fernandez, F. Tonicello, S. Landstroem // 2012 Twenty-Seventh Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC). – Orlando, FL, 2012. – P. 1278–1285. – DOI: 10.1109/APEC.2012.6165983.
5. Step-Up DC–DC converters: a comprehensive review of voltage-boosting techniques, topologies, and applications / M. Forouzesh, Y.P. Siwakoti, S.A. Gorji, F. Blaabjerg, B. Lehman // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2017. – Vol. 32, N 12. – P. 9143–9178. – DOI: 10.1109/TPEL.2017.2652318.
6. Mathematical analysis of the multiport converter operation algorithm / V.E. Sidorov, D.A. Shtein, D.V. Korobkov, I.V. Zaev, M.A. Khoroshev // 2018 19th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM). – Erlagol, 2018. – P. 612–616. – DOI: 10.1109/EDM.2018.8435045.
7. Mathematical analysis of multiport converter operation modes / V.E. Sidorov, D.A. Shtein, I. Zaev, M.A. Khoroshev // 2018 XIV International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronics Instrument Engineering (APEIE). – Novosibirsk, 2018. – P. 102–105. – DOI: 10.1109/APEIE.2018.8545538.
8. Mourra O., Fernandez A., Tonicello F. Buck Boost Regulator (B2R) for spacecraft Solar Array Power conversion // 2010 Twenty-Fifth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC). – Palm Springs, CA, 2010. – P. 1313–1319. – DOI: 10.1109/APEC.2010.5433399.
9. DC/DC boost converter with additional inductance for the space power supply system / A.V. Geist, A.V. Sidorov, D.V. Korobkov, A.G. Volkov // 2018 19th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM). – Erlagol, 2018. – P. 6403–6408. – DOI: 10.1109/EDM.2018.8435084.
10. Development of boost converter mathematical model with an additional inductance (1 C2-2L) / D.A. Kurochkin, A.V. Geist, D.A. Shtein, A.G. Volkov // 2018 XIV International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronics Instrument Engineering (APEIE). – Novosibirsk, 2018. – P.106–111. – DOI: 10.1109/APEIE.2018.8545958.
11. Патент 2677629 Российская Федерация, МПК H 02 J 7/35 (2006.01). Энергопреобразующая аппаратура для систем электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов / Д.В. Коробков, С.А. Харитонов, В.Н. Школьный, А.А. Лопатин, Д.А. Штейн, А.В. Гейст, Д.В. Макаров; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО НГТУ. – № 2017144319; заявл. 18.12.17; опубл. 18.01.19, Бюл. № 2. – 10 с.
12. Suskis P., Galkin I. Enhanced photovoltaic panel model for MATLAB-simulink environment considering solar cell junction capacitance // IECON 2013 – 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. – Vienna, 2013. – P. 1613–1618. – DOI: 10.1109/IECON.2013.6699374.
Шунтовой регулятор в составе трехпортового преобразователя электрической энергии / Д.А. Курочкин, А.В. Гейст, Д.А. Штейн, Т.Е. Шульц // Сборник научных трудов НГТУ. – 2019 – № 3–4 (96). – С. 197–205. – DOI: 10.17212/2307-6879-2019-3-4-197-205.
Kurochkin D.А., Geist A.V., Shtein D.А., Shults T.Е. Shuntovoi regulyator v sostave
trekhportovogo preobrazovatelya elektricheskoi energii [Shunt regulator in the composition of a 3-port electric energy converter]. Sbornik nauchnykh trudov Novosibirskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta – Transaction of scientific papers of the Novosibirsk state technical university, 2019, no. 3–4 (96), pp. 197–205. DOI: 10.17212/2307-6879-2019-3-4-197-205.
