Домашнее задание № 1
Разработать структуру математической модели буферной фотоэлектрической СЭС (Nэл< 5 кВт) на элементном уровне декомпозиции для расчёта массоэнергетических, надёжностных, тепловых и других основных параметров и характеристик СЭС.
1. Разработать структурную схему СЭС.
2. Провести декомпозицию для 3-х уровней (агрегатов, узлов, элементов).
3. Разработать структуру функциональных связей (агрегатов или узлов, или элементов в СЭС).
4. Разработать структуру математических моделей СЭС (записать функциональные зависимости для основных агрегатов, узлов и элементов СЭС) с целью определения основных массовых, электрических, тепловых, надёжностных и др. характеристик агрегатов и СЭС в целом.
5. Комментарии и описания по п.п. 1 -4.
Введение
К настоящему времени разработано большое количество СЭС фотоэлектрического типа, различающихся уровнем мощности, ресурсом работы, принципами построения, структурой, выходными характеристиками, конструктивным исполнением. Спектр разработок СЭС зависит от номенклатуры и специфики КА, для которых они предназначены. Не последнюю роль играют сложившиеся у разработчика традиции, технические и производственные заделы, финансовое обеспечение, квалификация и опыт специалистов. Кроме того, с течением времени общий научно-технический прогресс космической энергетики накладывает отпечаток на совершенство создаваемых СЭС, что выражается в улучшении удельных энергомассовых и объемных показателей, повышении ресурса, надежности и живучести, увеличении мобильности и удобства эксплуатации.
В настоящей работе под системой электроснабжения космического аппарата понимается совокупность устройств, обеспечивающих генерирование, накопление, распределение электроэнергии. На современных КА системы энергообеспечения и распределения электроэнергии с учетом более высокой надежности по сравнению с другими системами занимают по массе, объему и стоимости до 30% самого КА. Поэтому проблема создания систем электропитания КА имеет первостепенное значение, ее разрешение может заметно улучшить технико-экономические показатели космического аппарата в целом.
Разработка структурной схемы СЭС буферного типа.
Главной задачей СЭС является поддержание необходимого уровня потребляемых электрических мощностей по определенной программе в течение заданного периода эксплуатации.
Для нормального функционирования источников энергии системы следует обеспечить согласованный режим работы БФ как первичного источника (в оптимальной точке с минимальными пульсациями выходного напряжения), а также широкий диапазон изменения напряжения на выходе БХ для более полного использования ее энергии. Кроме того, для исключения дополнительных потерь в нагрузочном оборудовании необходимо стабилизировать выходное напряжение системы.
Источники питания БФ и БХ, преобразовательные устройства и регуляторы, включенные тем или иным образом, составляют структуру СЭС (структурную схему).
 |
Декомпозиция для 3-х уровней (агрегатов, узлов, элементов). Разработка структуры функциональных связей (агрегатов СЭС)
В целях более полной иллюстрации возможностей концепции построения моделей рассмотрим построение структуры модели СЭС для применения на стадиях эскизного и технического проектирования при решении различного типа оптимизационных задач в пространстве массовых, режимных, конструктивных, надежностных и других параметров.
Основными агрегатами СЭС, построенной по буферной схеме (рис.1), являются: солнечная батарея (БФ), химическая батарея, блок контроля источников питания (БКИП). Бортовая аппаратура (БА) являются нагрузкой для СЭС.
Основные агрегаты СЭС (БФ, БХ, БКИП) функционально связаны между собой и в процессе работы в составе КА достаточно сложно взаимодействуют друг с другом. При проектировании того или иного агрегата эти взаимодействия следует учитывать, что возможно, если применить к разработке системных подход, рассматривая СЭС как сложную техническую систему.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.