طراحی و شبیه سازی سیستم فتوولتائیک و ردیاب حداکثر توان در میکرو ماهواره ها

چکیده

   استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، به خصوص انرژی خورشیدی در حال گسترش است، با توجه به این که انرژی حاصل از سوخت های فسیلی رو به پایان است، درحال حاضر استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، به خصوص انرژی خورشیدی گسترش یافته است، همچنین انرژی خورشیدی یکی از مهم­ ترین و پر­کاربرد­ترین منبع تامین توان ماهواره ها و فضاپیماها نیز می باشد.

   سلول خورشیدی وقتی دارای بیشترین بازده می ­باشد که در نقطه حداکثر توان کار کند. اما به خاطر تغییر پارامتر­ها نمی ­توانند بدون کنترل در این نقطه کار کند. توان تولید شده به وسیله سلول خورشیدی به عوامل اصلی، تابش و دمای سلول خورشیدی و اندازه بار متصل شده به آن بستگی دارد که در آن تابش و دمای سلول خورشیدی با زمان تغییر می­ کند پس نقطه حداکثر توان نیز تغییر می­ کند. روش­ های مختلفی برای ردیابی نقطه حداكثر توان وجود دارد که ما در این مقاله از روش P&O استفاده کردیم. برای این­که بتوان حداکثر توان را از سلول خورشیدی به بار انتقال داد، نیاز است مبدلی که دارای بازده بالایی می­باشد را انتخاب کرد. در این مقاله مبدل بوست برای شبیه­ سازی انتخاب شده است.

   کاهش حجم و وزن در میکرو­ ماهواره از نیاز­های اصلی است که باعث می­شود باتری با چگالی انرژی حجمی و وزنی بالا انتخاب شود و از آنجایی که با توجه به مقایسات صورت گرفته در مورد باتری Li-Ion از قبیل چگالی انرژی بالا، وزن کم،نداشتن اثر حافظه در مقایسه با Nicd و NiH2 و توان انرژی بالا، انتخاب باتری Li-Ion برای ماهواره­ی مورد نظر مناسب­ ترین گزینه به نظر می­رسد.

   سیستم توان ماهواره که شامل سه قسمت است باید به طور همزمان مورد آزمایش قرار گیرد. چون سناریو­ های مختلفی برای بار و تولید توان وجود دارد پس ما به یک شبیه ­ساز نیاز داریم که بتواند عملکرد هم زمان هر سه قسمت را شبیه­ سازی کند، به همین علت ما مدل­ های متداول برای هر قسمت را در شبیه ­ساز جایگذاری کردیم که بتوانیم سناریو­ها و بار­های مختلف را شبیه­ سازی کنیم.

اطلاعات تکميلي

  • حوزه کاربرد: طراحی و شبیه سازی سیستم فتوولتائیک
  • منبع: همایش ملی انرژی، آذر 94