Kysymys:
Aurinkokennot sarjassa
SF.
2016-06-13 20:19:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Suurin osa avaruuspohjaisista laitteistoista toimii aurinkopaneeleilla, jotka koostuvat monista aurinkokennoista, jotka on kytketty lyhyisiin sarjoihin ja jotka tuottavat noin 28 V; monet näistä on kytketty rinnakkain halutun ampeerin tuottamiseksi.

Sillä välin monet laitteet - etenkin ionikäyttöiset - vaativat toimiakseen erittäin korkeita jännitteitä. He käyttävät massiivisia tehonkäsittely-yksiköitä haluttujen jännitteiden tuottamiseen, tuottavat paljon lämpöä ja menettävät virtaa prosessissa.

Olisiko hyödyllistä käyttää aurinkopaneeleja, jotka yhdistävät paljon ja paljon aurinkokennoja sarjana, jotka tuottavat suoraan suurjännitettä? (ja vastaavasti, kytke RTG: n lämpöparit sarjaan)? Jännitteen laskemisen eri elektroniikkakäyttöön tulisi olla vähintäänkin yhtä vaikeaa kuin sen nostamisen, ja suurjännitettä tarvitsevat laitteet voidaan syöttää yksinkertaisen säätimen kautta ilman, että jännitettä on tarpeen nostaa parituhannen kertoimella .

Rinnakkaissyöttö tarkoittaa, että menetät vain jonkin verran virtaa, jos yksi solusarja epäonnistuu. Kaikkien (tai monien) sarjana pitäminen tarkoittaa suurempaa menetystä. Tämä voi olla yksi syy.
@Hennes: Ne voidaan silti ohittaa. Kuvittele solukytkennät, jotka menevät edestakaisin paneelin leveydellä UUUUUUU: n muotoisiksi, pienellä piirillä viivaa reunaa pitkin, tunnistamalla jännite jokaisen U-segmentin poikki ja havaitsemalla katkos vain oikosulussa, naapurisegmenttien yhdistäminen.
@SF. Se tehdään yksinkertaisesti diodilla, joka on esijännitetty nimellisvirran virtaussuuntaan. Nimelliskäytössä diodi on päinvastoin esijännitetty, mutta jos solu tai soluryhmä on ohitettava varjostuksen vuoksi, diodi muuttuu eteenpäin esijännitetyksi ja alkaa johtaa.
Siellä on yksinkertaiset jännitesäätimet jännitteille, kuten 3; 5; 6; 12; ja 15 V, mutta joillekin kilovoltteille ei ole yksinkertaisia ​​yhden osan jännitesäätimiä, kun jännitteet ovat suuret yhdelle diodille tai transistorille. Jännitteiden nostaminen satojen tai tuhansien kertoimella on nykyään helpompaa kuin DC-, DC-lähtöjännitteen säätimen rakentaminen kilovoltteille.
Kaksi vastused:
PearsonArtPhoto
2016-06-13 21:57:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ei, sillä ei ole järkeä kahdesta keskeisestä syystä.

Ensinnäkin se on irtisanomisen menetys. Jos jokin soluista epäonnistuu, koko merkkijono epäonnistuu. Et todellakaan halua sen tapahtuvan ... Jos rakennat jonkinlainen vaihtopiiri epäonnistuneen kennon hallitsemiseksi, jännite voi vaihdella aiheuttaen lisäongelmia.

Toiseksi aurinkokennot on sijoitettu sarjassa on sovitettava toisiinsa. Todella suurelle jännitteelle vaadittavaa määrää on vaikeampaa sovittaa kuin tarvitaan 28 V: n tehoon. Huonosti sovitetut solut johtavat virran menetykseen solujen sisällä, ja todella huono ottelu voi vahingoittaa soluja. Ne sovitetaan IV-käyrien mukaan. Pohjimmiltaan haluat joukon soluja, että niiden läpi kulkee sama määrä virtaa samalla jännitteellä. Muuten osa energiasta on menetettävä.

Redundanssia varten merkkijono voidaan jakaa alas ohitettaviin segmentteihin. Mikä tämä solu vastaa?
Se voitaisiin tehdä, totta, mutta siihen liittyy enemmän työtä. Lisää lisätietoja yhteensopivuudesta.
-1
Sillä ei ehkä ole järkeä, mutta se tehdään juuri näin. ISS-aurinkopaneelit pinottavat useita satoja kennoja sarjaan päästäkseen käyttöjännitteeseen.
@SF Juuri näin tehdään. Itse asiassa moderneissa avaruussovellusten aurinkokennoissa on ohitusdiodit integroituna suoraan yksikköön. Katso taulukko osoitteesta http://www.spectrolab.com/cic.htm.
Uwe
2017-11-28 00:23:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kun ionikäyttöä käytetään valtavien matkojen kulkemiseen samalla kun kiihdytetään hitaasti erittäin suureksi, tarvitaan joustava voimanjako.

Aurinkokennojen käytettävissä olevan sähköenergian määrä pienenee, kun etäisyys aurinkoon on neliö. RTG: n teho pienenee ajan myötä ydinpolttoaineen hajoamisen ja lämpöparien hajoamisen vuoksi. Jos käytettävissä on paljon tehoa, ionipotkurien tulisi toimia täydellä työntövoimalla. Mutta monien vuosien jälkeen käytettävissä on paljon vähemmän virtaa, ja se tulisi varata avaruusalusten hallintaan ja viestintään sekä tieteelliseen hyötykuormaan. Jos virtaa jää jäljelle, ionipotkurit voivat toimia pienemmällä työntövoimalla.

Mutta jos jotkut aurinkokennot tai lämpöparit on varattu vain suurjännitteen tuottamiseen, niitä ei voida käyttää myöhemmin yksinomaan ohjaukseen ja viestintään eikä enää työntövoimaan. Aurinkokennoryhmät voivat tuottaa jonkin verran kilowattia 1 AU: n etäisyydellä, mutta 5 AU: n etäisyydellä on käytettävissä vain 1/25 lähtötehosta, vain noin sata wattia.

Yhden noin 28 V: n jännitteen käyttö mahdollistaa joustavan virranjakamisen korkean ja matalan prioriteetin nykyisille kuluttajille.



ⓘ
Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...