Новые диоды для космических солнечных батарей

Компания «Российские космические системы» завершила цикл работ по созданию новой системы электрозащиты солнечных батарей российского образца. Это обеспечит увеличение эксплуатационных возможностей энергоисточников космических аппаратов и выведет отечественные батареи на абсолютно новый уровень энергоэффективности.

 В основе защитного механизма батарей лежат диоды, монтируемые на все фотоэлектрические преобразователи (ФЭП). Качество диодов определяет степень энергоэффективности устройства. ФЭП устанавливаются цепями – «стрингами». На полное либо частичное затенение обычная солнечная батарея реагирует переключением ФЭП с режима подачи электричества на потребление. Для предотвращения этого на все ФЭП ставится диод шунтирования, а на «стринги» – диод блокирования. Механизм срабатывает точно также, когда в условиях космоса единичные преобразователи либо «стринги» ломаются и сразу же блокируются, а исправные продолжают работать в прежнем режиме.

 Алексей Ануров, отвечающий за работу одного из подразделений компании, рассказал, что специалисты РКС около 20 лет назад первыми в РФ начали работать над созданием защитных диодов и непрерывно следят за их улучшением, результатом чего стало создание в минувшем году улучшенной версии. Полученные образцы по массе, габаритам и электрическим свойствам не уступают наиболее прогрессивным зарубежным аналогам, а по некоторым показателям даже превосходят их.

 В инновационные модели диодов внедрены самые свежие идеи, благодаря чему их надежность заметно повысилась. Это относится к многослойной изоляции кристаллов, разрешающей диоду успешно справляться с обратным напряжением 1,1 кВ, чем обеспечивается успешное внедрение в лучшие из известных ФЭП.

 Для повышения запаса прочности диодов компания «РКС» сконструировала многослойные молибденовые диодные шины, что помогает устройству выдержать свыше 700 термоударов при изменении температуры за считанные минуты больше чем на 300 ℃. Другим новшеством выступает наличие защитного слоя на изготовленных из металла диодных деталях, что препятствует окислению в случае контакта с химически активной средой. Таким образом, срок хранения изделий увеличился до 5 лет.

 Конструктор из «РКС» Павел Дидык подчеркнул, что новые конструкторские идеи продлят активный период использования солнечных батарей для космических целей до 15,5 лет при том, что диод до 5 лет можно хранить на Земле. В итоге срок использования диодов нового образца составляет в общем 20,5 лет, что говорит о надежности, подтвержденной результатами независимых испытаний, в которых диоды сохраняли работоспособность в течение более чем 7000 циклов.

Размер стандартных ФЭП равен 25х50 мм, тогда как площадь всей батареи достигает 100 м2. Это дает повод заключить, что потребность в диодах будет исчисляться десятками тысяч штук в год. Компания «РКС» готова изготавливать в год свыше 15 000 диодов нового поколения, начало поставок которых запланировано на 2017 г.

Другие новости