Новости проектов отрасли

Разработка РКС выводит Россию в мировые лидеры по надежности космических солнечных батарей

Холдинг «Российские космические системы» (РКС, входит в состав Госкорпорации «Роскосмос») завершил создание модернизированной системы электрической защиты для солнечных батарей отечественного производства. Ее применение позволит существенно продлить срок работы источников питания космических аппаратов и сделает российские солнечные батареи одними из самых энергоэффективных в мире.

Основу системы защиты солнечной батареи составляют диоды – небольшие устройства, устанавливаемые на каждый фотоэлектрический преобразователь (ФЭП), из которых состоит солнечная батарея. Диоды являются одним из ключевых элементов, от качества которых зависит ее энергоэффективность и срок активного существования.

ФЭП расположены цепочками, которые называют «стринг». Когда солнечная батарея частично или полностью попадает в тень, ФЭП вместо подачи тока на аккумуляторы начинают его потребление. Чтобы этого не происходило, на каждом ФЭП устанавливается шунтирующий диод, а на каждый «стринг» – блокирующий диод. Аналогичным образом диоды действуют, когда со временем под воздействием дестабилизирующих факторов космического пространства отдельные ФЭП или «стринг» выходят из строя – такие элементы просто отсекаются, не затрагивая рабочие ФЭП и другие «стринги» соответственно.

В конструкции новых диодов использованы запатентованные технические решения, которые существенно улучшают их эксплуатационные характеристики и повышают надежность. Так, применение специально разработанной многослойной диэлектрической изоляции кристалла позволяет диоду выдерживать обратное напряжение до 1,1 кВ. Благодаря этому новое поколение защитных диодов может использоваться с самыми эффективными из существующих ФЭП.

Для повышения надежности и срока службы диодов в РКС создали новые многослойные коммутирующие шины диодов на основе молибдена, благодаря которым диоды выдерживают более 700 термоударов, когда температура за несколько минут изменяется более чем на 300 градусов Цельсия. Еще одним нововведением стало нанесение специального защитного покрытия на все металлические детали диода, что предотвращает окисление поверхности при контакте с агрессивными средами. Это также позволило увеличить срок складского хранения устройства с года до пяти лет.

Стандартный размер ФЭП составляет 25 на 50 мм, а площадь солнечных батарей может достигать 100 кв. м., поэтому потребность производителей солнечных батарей в диодах составляет десятки тысяч штук в год. Отработанная групповая технология производства позволяет РКС выпускать более 15 тысяч диодов нового поколения в год. Их поставки планируется начать уже в 2017 году.

По информации с сайта www.russianspacesystems.ru.