Холдинг «Российские космические системы» (РКС) завершил создание модернизированной системы электрической защиты для солнечных батарей отечественного производства, сообщило 8 февраля РИА Новости со ссылкой на пресс-службу холдинга.
Применение системы 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», – говорится в сообщении.
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.
Как заявил руководитель участка физико-термических процессов цеха полупроводниковых изделий холдинга Алексей Ануров, РКС почти 20 лет назад первыми в России начали создавать защитные диоды и ведут их постоянную модернизацию – в минувшем году была завершена разработка нового поколения этих изделий. «По своим электрическим, массо-габаритным и надежностным характеристикам они находятся на уровне лучших мировых аналогов, а по ряду параметров опережают их. При этом стоимость российских диодов более чем в два раза ниже», – приводить пресс-служба слова Анурова.
По информации РКС, 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 киловольта. Благодаря этому новое поколение защитных диодов может использоваться с самыми эффективными из существующих ФЭП.
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.
Как говорит старший научный сотрудник сектора разработки технологий РКС Павел Дидык, «благодаря инновационным конструкторским решениям срок активного существования солнечной батареи космического аппарата, оснащенной новыми диодами, увеличился до 15,5 лет. Еще 5 лет диод может храниться на Земле. Таким образом, общий гарантийный срок эксплуатации диодов нового поколения составляет 20,5 лет. Высокая надежность устройства подтверждена независимыми ресурсными испытаниями, в ходе которых диоды выдержали более семи тысяч термоциклов».
Кроме того, 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°C.
А.Ж.
