Hệ thống cung cấp nguồn (EPS)

Một phần của tài liệu nghiên cứu kỹ thuật điều khiển, vận hành, duy trì vị trí và tư thế của vệ tinh trên quĩ đạo địa tĩnh (Trang 47 - 50)

Chức năng chắnh của hệ thống này là cung cấp nguồn năng lượng ựiện cho các thiết bị trên vệ tinh hoạt ựộng trong thời gian vệ tinh làm việc trên quĩ ựạọ Hệ thống cung cấp nguồn bao gồm:

- Nguồn sơ cấp: Là năng lượng thu ựược từ các tấm Pin mặt trờị

- Nguồn thứ cấp: Là nguồn dự trữ trong các Pin. Nguồn năng lượng ựược nạp và dự trữ khi tấm Pin mặt trời ựược chiếu sáng. Và sẽ ựược sử dụng khi vệ tinh bị che khuất.

Hình 1.1.15. Hệ thống cung cấp nguồn ựiện

mạch này sẽ chuyển mạch bảo vệ. Mục ựắch là bảo vệ an toàn cho Pin cũng như các thành phần khác của vệ tinh. đồng thời ựảm bảo hoạt ựộng liên tục.

Nguồn sơ cấp

Ta ựã biết nguồn năng lượng bên ngoài duy nhất trên vệ tinh là nguồn năng lượng bức xạ từ ánh sáng mặt trời, vì thế trên tất cả các loại vệ tinh ựều sử dụng các tấm Pin mặt trời lớn ựể nhận và chuyển ựổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng ựiện cung cấp cho các thiết bị của vệ tinh. Hai loại vật liệu chủ yếu ựược sử dụng ựể chế tạo Pin mặt trời là: GaAs và Sị

Việc triển khai các tế bào Pin mặt trời cũng khác nhau tùy thuộc vào loại vệ tinh.

- Vệ tinh ổn ựịnh quay: Các tế bào Pin ựược triển khai trên bề mặt thân của vệ tinh. Các tấm Pin ựược ghép với nhau thành hình trụ và có thể triển khai ngay khi phóng (như vệ tinh Intelsat-VI). Trên vệ tinh ổn ựịnh quay, số lượng các tế bào Pin mặt trời có thể nhận ựược ánh sáng tại một thời ựiểm cực ựại cũng chỉ bằng ơ số cell ựược lắp ựặt. Nên ựể cung cấp cùng một công suất, số lượng cell lắp ựặt trên vệ tinh ổn ựịnh quay phải tăng gấp ựôi so với vệ tinh ổn ựịnh tư thế theo 3 trục. Tuy nhiên do chỉ có một nửa số cell ựược chiếu sáng và bề mặt này luôn quay nên nhiệt ựộ trên bề mặt các cell không quá cao như ở vệ tinh ổn ựịnh bằng 3 trục và vì thế việc ựiều khiển nhiệt ựộ các tế bào Pin mặt trời trở nên ựơn giản và hiệu quả hơn.

- Vệ tinh ổn ựịnh 3 trục: Có nhiều kiểu tấm Pin mặt trời ựược sử dụng trên vệ tinh nàỵ Những tấm Pin mặt trời có ựộ dẻo cao thì ựược cuộn lại và những tấm Pin cứng thì gấp lại bằng các bản lề và ựặt trong tên lửa ựẩy trong thời gian phóng. Khi lên tới quĩ ựạo ựịa tĩnh chúng sẽ ựược trải ra như thiết kế. Những tấm Pin mặt trời cứng, rộng ựược ghép nối thành từng nhóm 3 hoặc 4, tạo thành 1 ỘcánhỢ của vệ tinh (tấm Pin mặt trời). Việc triển khai 2 ỘcánhỢ Pin mặt trời của vệ tinh trên quĩ ựạo nhờ sự hoạt ựộng của các nhắp, các trục, tời và các bộ hiệu chỉnh cường ựộ ựể ựảm bảo tốc ựộ và hướng quaỵ

đối với vệ tinh ổn ựịnh thân 2 ỘcánhỢ Pin mặt trời thẳng hàng với nhau và với trục Pitch.

Nguồn thứ cấp

Vệ tinh thông tin trên quĩ ựạo có thời gian che khuất xảy ra khoảng 90 ngày trong 1 năm. Vì thế cần phải duy trì một hệ thống nguồn thứ cấp tắch trữ năng lượng ựể dành cho vệ tinh làm việc trong thời gian này, cũng như cung cấp cho hoạt ựộng của các tên lửa ựẩy trong khi làm maneuver giữ trạm theo hướng Nam- Bắc. Hệ thống nguồn thứ cấp lấy năng lượng từ nguồn sơ cấp khi nguồn này ựang làm việc(nạp năng lượng) và phát năng lượng khi nguồn sơ cấp yếu hoặc làm việc không liên tục. Các nguồn thứ cấp này là Ắc quy Nikel-Cadimium (Nicd) hoặc ắc quy Nikel- Hydrozen (Nih2). Ngày nay, với các vệ tinh thông tin dùng Ắc quy NiH2 thay thế cho Nicd hay dùng trước ựây vì nó có ựặc tắnh năng lượng cao và thời gian làm việc dài hơn, vì thế làm tăng thời gian sống của vệ tinh. Các Ắc quy thường có hình trụ và ựược nối song song với nhaụ Bình thường, khi các tấm Pin mặt trời hoạt ựộng thì một phần năng lượng ựược nạp cho các ắc quỵ

Các mạch ựiều khiển bảo vệ

Trong thời gian che khuất, năng lượng của Pin cung cấp nguồn cho vệ tinh hoạt ựộng. Ngay sau thời gian che khuất, nguồn ựiện từ các tấm Pin mặt trời sẽ nạp cho các Pin. điều này ựược thực hiện nhờ các mạch ựiều khiển nạp. Bên cạnh các mạch ựiều khiển nạp thì trong phân hệ nguồn ựiện cũng có các mạch ựiều khiển xả của Pin ựể cung cấp năng lượng cho các hoạt ựộng của vệ tinh khi cần thiết. Việc ựiều khiển nạp, xả của Pin ựược thực hiện thông qua việc giám sát các tham số của Pin như: Nhiệt ựộ Pin, Dung lượng Pin, áp suất Pin, ựiện áp Pin, ựộ lớn của dòng nạp, dòng xảẦ Các chuyển mạch chế ựộ nạp và xả của Pin sẽ ựược kắch hoạt chuyển sang chế ựộ hoạt ựộng thắch hợp khi một trong các tham số của Pin vượt qua một ngưỡng

Các mạch bảo vệ, phân chia và dự phòng: Trên vệ tinh thông tin, khả năng hỏng hóc của các thiết bị cấp nguồn và các thiết bị bảo vệ là có thể. Vì vậy cần phải có hệ thống chuyển mạch dự phòng ựể thực hiện chuyển ựổi sang các thiết bị dự phòng khi thiết bị chắnh có sự cố.

Một phần của tài liệu nghiên cứu kỹ thuật điều khiển, vận hành, duy trì vị trí và tư thế của vệ tinh trên quĩ đạo địa tĩnh (Trang 47 - 50)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(131 trang)