Состояние и перспективы систем электроснабжения КА

[chel_3d]

Когда взрывается герметичная банка аккумулятора то помощь извне как бы стремиться к 0

[Serge V Iz]

Поэтому и не делают их слишком уж герметичными ) Предохранительный клапан там. Это, разве что, зеленые электролитические конденсаторы времен начала холодной войны так умели )

[Плейшнер]

Плейшнер пишет:
chel_3d ,
а почему вы решили что на лошарике литиевые батареи, а не например никель-кадмиевые?

chel_3d пишет:
Одна из версий озвученная вчера фонтакой- кз литийионной аб

Для атомной подлодки, в отличии от дизельной, АКБ большой емкости не требуются, поэтому на первый план выходят не массогабаритные характеристики АКБ а куда важнее надежность и долговечность. Как и в авиации. 

[Туман Андромедов]

chel_3d пишет:
взрыв литийионной АБ. Что то подобное было на КА где батареи этой системы в тренде?

На "Морском старте" разок было. Но не в полёте, конечно. При хранении в береговом хранилище одна разрушилась.

[zandr]

https://www.iss-reshetnev.ru/media/newspaper/newspaper-2019/newspaper-473.pdf

Источники энергии
Российскому производителю элементов питания космического назначения ПАО «Сатурн» – 55 лет.
Краснодарское предприятие «Са­турн» выступает партнёром фирмы Решетнёва по созданию источников питания для космических аппаратов уже более полувека. Первые солнечные и ак­кумуляторные батареи для спутников в нашей стране создавались по инициати­ве и при активном участии специалистов «ИСС».
К производству солнечных батарей космического назначения коллектив «Сатурна» приступил в начале 1970-х годов. Первые кремниевые солнечные батареи, созданные краснодарскими партнёрами решетнёвцев, были уста­новлены на спутниках «Молния-3». Их группировка, в частности, использова­лась для ретрансляции программ Центрального телевидения на сеть станций «Орбита». Всего Решетнёвское пред­приятие создало 54 таких аппарата. В дальнейшем кремниевыми солнечными батареями производства ПАО «Са­турн» оснащались все спутники системы ГЛОНАСС.
Со временем специалисты «Са­турна» значительно усовершенствова­ли технологии производства. К началу 2000-х годов кремниевые фотогене­раторы производства ПАО «Сатурн» по своим характеристикам достигли миро­вого уровня. За свою историю красно­дарское предприятие изготовило более 800 квадратных метров солнечных ба­тарей данного типа для 50 спутников.
Новая эпоха в создании солнеч­ных батарей началась с приходом 21 века. На смену кремниевым фотопре­образователям при­шли трёхкаскадные арсенид-галлиевые. К их освоению присту­пили и специалисты «Сатурна». Первым лётным образцом из таких фотопреоб­разователей с КПД 27,5 % стала солнеч­ная батарея, изготовленная в «ИСС» по заказу НПО им. С. А. Лавочкина в 2007 году.
В настоящее время в рамках программы импортозамещения ПАО «Сатурн» создаёт отечествен­ную линейку многокаскадных арсе­нид-галлиевых фотопреобразовате­лей. Планируется, что впервые они будут установлены на солнечных батареях перспективных навигаци­онных аппаратов «Глонасс-К2». Их КПД составит 28,5-29 %.
Ещё одно важнейшее направ­ление деятельности ПАО «Сатурн» в области космической энергетики – разработка и производство химических источников тока, в частности, никель-водородных аккумулятор­ных батарей. Освоить новую темати­ку коллективу «Сатурна» предложил лично Михаил Фёдорович Решетнёв. К их созданию краснодарцы приступили в середине 1980-х го­дов. Первый полёт комплект таких батарей совершил на спутнике «Экран-М» и вместо гарантийных трёх лет отработал на орбите девять.
На сегодня лётный опыт эксплуата­ции никель-водородных аккумуляторных батарей ПАО «Сатурн» составляет более 35 лет. Но и в этой области прогресс не стоит на месте. В начале 2000-х ни­кель-водородную электрохи­мическую систему коллеги из Краснодара начали заменять на более современную – литий-ионную. Эти батареи существен­но превосходят никель-водо­родные, так как их удельная энергия в два раза больше, а тепловыделение и саморазряд почти на порядок меньше. Экспериментальный батарейный модуль с литий-ионной аккумуляторной батаре­ей разработки ПАО «Сатурн» был создан в декабре 2008 года. Он был запущен в космос на одном из спутников произ­водства «ИСС», его лётная квалификация успешно завершилась в 2011 году.
Первая штатная литий-ионная ак­кумуляторная батарея, изготовленная в ПАО «Сатурн», была выведена на геостационарную орбиту в 2014 году в составе спутника «Луч». Сегодня на геостационаре успешно эксплуатируется ещё восемь подобных батарей в составе тяжёлых аппаратов «Благовест». Все космические аппараты, разрабатывае­мые «ИСС» по федеральной программе, комплектуются литий-ионными бата­реями из ПАО «Сатурн». Их удельные характеристики находятся на уровне лучших мировых аналогов, которые выпускают фирмы SAFT и GS-YUASA. И даже превосходят их за счёт конструк­ции батареи. Важно отметить, что пере­ход на литий-ионные батареи позволил сэкономить примерно 120 кг массы для аппаратов, создаваемых в «ИСС» на базе спутниковой платформы типа «Экс­пресс-2000».
Специалисты ПАО «Сатурн» посто­янно совершенствуют характеристики своей продукции. Они занимаются исследованиями в области импортоза­мещения материалов для изготовления электродов аккумуляторов, повышением их ресурса, надёжности и безопасности. Также ими разрабатываются новые тех­нологии и новые методики испытаний этой продукции.
В части развития солнечных бата­рей ПАО «Сатурн» стремится к повыше­нию их КПД и радиационной стойкости, снижению массы фотопреобразователей. Специалисты предприятия участвуют в реализации отраслевых программ, на­правленных на создание отечественных технологий производства многокаскад­ных арсенид-галлиевых солнечных ба­тарей. В частности, «Сатурн» выступает индустриальным партнёром краснояр­ской фирмы «Германий», которая разра­батывает отечественный германий, при­меняемый в производстве подложек для фотопреобразователей.
Взаимодействие специалистов «ИСС» и «Сатурна» всегда конструктив­ное и взаимовыгодное. Его характерная особенность – нацеленность на решение задач, позволяющих сделать следующий шаг в разработке космических источни­ков энергии.

Благодарим за
предоставленный материал
Михаила Нестеришина,
Владимира Шанаврина и Александра Коренко

Коллектив ПАО «Сатурн» изготовил более 250 ак­кумуляторных батарей, которыми были оснащены свыше 140 космических аппаратов различного на­значения. В их числе соз­данные в «ИСС» спутники «Экран», ГЛОНАСС, Sesat, «Экспресс» и другие. Начиная с проекта SESAT, «Сатурн» вышел на европейский рынок. Аккуму­ляторные батареи из Краснодара поставлялись в Германию, Францию, Китай и Казахстан.