Аккумуляторные батареи

Солнечные батареи, устанавливаемые на КА, как правило, работают вместе с аккумуляторными батареями (рис 12.4), так называемыми буферными химиче­скими батареями, из которых наибольшее распространение получили никель-кад­миевыебатареи. Они по сравнению с другими типами аккумуляторных батарей допускают наибольшее (до 7000) количество зарядно-разрядных циклов и обла­дают наилучшей стойкостью к перезаряду. Эти качества необходимы для обеспе­чения активного существования КА в течение одного года и более.

Рисунок. 12.4. Конструкция герметического дискового аккуму­лятора:

1 - положительный электрод; 2 — разделительная пласти­на; 3—отрицатель­ный электрод; 4-крышка; 5-пружина; 6 - изоляционная прокладка

Никель-кадмиевые аккумуляторы ИСЗ "Tel-star" использовались в качестве источника энергии при нахождении ИСЗ в тени и функционировали более двух лет. Батарея состояла из 19 герметично выполненных элементов, что исключало потери электролита; ее рабочий диапазон от - 0 до +32В напряжение разряда почти постоянное. Серийно выпускав никель -кадмиевые батареи, применяемые в космической технике, имеют удельную энергию 0,7.1,0-10⁵ Дж/кг и работают в диапазоне температур от-15 до +60 С. Для нормальной работы никель -кадмиевых батарей требуются специальные средства герметизации, обеспечивающие работу в те­чение одного года и более при максимальной утечке 1 (Г⁸ см /с. Наилучшие показа­тели достигнуты с помощью металлокерамических уплотнений.

Серебряно-кадмиевыебатареи, занимающие по своим показателям среднее положение между никель-кадмиевыми и серебряно-цинковыми, имеют удельную энергию 0,270...0,324-10* Дж/кг при количестве зарядно-разрядных циклов около 2000 (глубина разряда 30...60 %). Они наименее отработаны и пока не характери­зуются хорошей стабильностью работы, однако, благодаря парамагнитным свойст­вам применяются на ИСЗ для геомагнитных измерений.

Из большого разнообразия существующих в настоящее время типов акку­муляторов рассматриваются два основных типа: никель-кадмиевые и никель-водородные аккумуляторы, нашедшие наибольшее применение при освоении космического пространства.

В настоящее время ведутся разработки и изготовлен ряд аккумуляторов на основе соединений лития, которые имеют массогабаритные и энергетические характеристики вдвое лучше, чем рассмотренные выше.

Нередко аккумуляторная батарея играет роль стабилизатора напряжения, поскольку ее напряжение в рабочем диапазоне температур слабо зависит от ве­личины нагрузки.

КПД цикла - заряд-разряд аккумуляторной батареи зависит от ее типа и температуры, при которой она работает. Так, для герметичных никель-кад­миевых аккумуляторов в диапазоне рабочих температур от -20 до +50 °С КПД цикла - заряд-разряд принимается равным 0,75.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бокуняев В.М., Бушуев И.Р. «Электропитание устройств связи»: Учебник для вузов, - Москва, Радио и связь, 1998г. 328с.

2. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. «Источники электропитания электронных устройств» - Москва: Горячая линия - Телеком,2001г.

3. Найвельт Г.С., Мазель К.Б., Хусаинов И.И. и др. «Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры»: Справочник; Москва, Радио и связь, 1985г. 576с.

4. Гоовацкий В.А., Гулякович Г.Н., Конев Ю.И. «Источники вторичного электропитания» - Москва, Радио и связь, 1990г. 420с.

5. Тюрморязов В.Е. «Источники электропитания железной дороги, автоматики, телемеханики и связи» - Москва: транспорт, 1978г.

6. Дмитриев В.Р., Смирнова В.И. «Электропитание устройств железной дороги автоматики и телемеханики железнодорожного транспорта» - Москва: Транспорт, 1980г.