Овај рад представља свеобухватну поређење система за производњу фотонапонских произвођача на броду међународне свемирске станице (ИСС) и кинеску свемирску станицу (ЦСС). Кључни параметри који укључују спецификације фотонапонских низа, излазу система, структурне конфигурације, ћелијске технологије, складиштење енергије и могућности напајања и напајање се анализирају како би истакли технолошке карактеристике и оперативне разлике између две свемирске станице.

1.Фотволтаични низ низа, напон и струја

1.1 Међународна свемирска станица (бр.)

ИСС има четири велика крила на сунчевима, а свако крило је првобитно способно да генерише преко 30 кВ, што резултира укупном номиналном снагом од 124 кВ (обично делује на око 80 кВ под стандардним условима)¹. Ови низови делују на напону ДЦ-а од приближно 160 В, који је престаје на 124 В преко ДЦ - ДЦ Цонвертер јединица (ДДЦУ) за станицу - широку дистрибуцију¹. Тренутни нивои варирају уз потражњу напајања, али врхунска струја по низу може да пређе 187 А (израчунато од 30 кВ / 160 В).

Извор слике: СОХУ Невс. "Да ли међународна свемирска станица има електране или другу снагу - генерисану опрему?"

хттпс: //м.соху.цом/а/374148541_120085179/

У 2021. години, НАСА је покренула надоградњу са новом ролом - на соларним низовима (Роса), повећавајући укупни капацитет напајања на 215 кВ². Ови надограђени низови одржавају компатибилност са постојећим дистрибутивним системом 124 В током побољшања ефикасности током ниских углова сунца².

Извор слике: Кина Маннед Спаце Енгинееринг Оффице. "НАСА за надоградњу међународних свемирског станице соларне низове."

хттпс: //ввв.цмсе.гов.цн/хкси/лидт/гјкјз/202101/Т20210128_47565.хтмл

Оригинални соларни панели ИСС-а вероватно су се набавили од вишеструких произвођача. Тецстар, на пример, обезбедио је соларне панеле за Програм Привременог модула ИСС-а (ИЦМ) у прошлости³. Компоненте надоградње руске низа се изводе из спектролаба⁴.

1.2Цхинесе Спаце Статион (ЦСС)

ЦСС укључује шест група соларних крила са комбинованом дизајнерском снагом веће од 100 кВ⁵. Свако соларно крило послује у ДЦ напону оптимизован за систем управљања напајањем (специфичне вредности нису објављене јавно). Са укупним распоређеним површином од 138 м² преко највећих четири крила (свака 27м × 4м), ЦСС постиже велику густину снаге путем напредне ћелијске технологије⁵. Текуће оцене су пропорционалне производње напајања, а процене прелазе 800 А у главном аутобуском напону (добијене од 100 кВ / 125 В претпоставка).

Извор слике: Нетсеасе Невс. "Застарео дизајн? Спаторона станица кинеске свемирске станице" Лагана "са јазмом од 300 тона?" хттпс: //ввв.163.цом/ди/артицле/к00ллу9705538јем.хтмл

Што се тиче произвођача фотонапонских компоненти ЦСС-а, док се одређени детаљи не разликују, Кина има неколико водећих произвођача домаћих соларних плоча. На пример, компаније попут Соларспаце-а, кинески произвођач соларног панела за соларни панел у 2011. години, потенцијално би могло бити укључено. До краја 2023. године имала је производњу капацитета достижући 60 гигавата ћелија и 7.2 гигавата модула, са базама у Камбоџи, Лаосу и Кини⁶. Други могући кандидат је Ксповер Солар Енерги Цо, Лтд, чисти провајдер енергије специјализује се високо - перформанси ПВ модула са глобалним производним капацитетом од 1 ГВ модула и две производне погоне у Кини⁷.

2. Ступлуларне конфигурације: складиштење и распоређене државе

2.1исс

Смењена конфигурација: Оригинални соларни низови пресавијени су у компактне одељке за лансирање, док се новије низ Роса чувају у цилиндричним канистерима (≈1м пречник × 6 м Дужина)².

Посебнута конфигурација: Свака крила срања обухвата 73 метра (240 стопа) са укупном површином од 2.500 м² (27 000 м2)⁸. Осам низова се дистрибуира преко америчког орбиталног сегмента, монтиран на ротирајуће гибалске да би се пратили сунце¹.
 

Дистрибуција: Четири пара низова проширују се од структуре решења станице, са руским модулима (Звезда, Зариа) са мањим помоћним низовима (зариине низове се тренутно повлаче)¹.

Извор слике: НАСА. "Сунчеви низови на међународној свемирској станици."

хттпс: //ввв.наса.гов/имагеи{2} артицле/солар-арис-интернатион-нтернатион-}спаце-статиц-2 /

2.2ЦСС

Смењена конфигурација: соларна крила су пресавијени у мулти - позорници, хармонику - попут структуре да се уклопи у лансирне праве, користећи лагане композитне материјале за компактно складиштење.

Посебнута конфигурација: Свака крила распоређује на 27 милиона × 4М, са више- димензионалним артикулационим системом који омогућава ротацију од 180 степени за оптимално праћење сунце⁵. Дели се шест крила: Тианхе, Менгтиан и Годиан сваки имају пар⁵.

Дистрибуција: Симметрични смештај минимизира сенчење између модула, а крила продужавају окомиту на уздужну осовину станице.

3.ПхотоВолтаичке ћелијске технологије

3.1исс

Оригиналне низове (1998) Користите силицон - са седиштем са седиштем са ≈14% конверзијске ефикасности⁵.

Надограђени роса низови садрже напредне трокреветне ћелије - Ћелијске ћелије (вероватни Гаас - за побољшање ефикасности, иако специфични материјали остају неоткривени².

3.2ЦСС

Employs triple-junction gallium arsenide (GaAs) cells with >30% ефикасност конверзије^5,9.

Ове ћелије користе индијумски галијум фосфид (ингап), галијум арсенид (гаас) и германиум (ГЕ) слојеве за снимање више светлосних спектра, критично за ниско у стању земаљске орбите.

Извор слике: Нетсеасе Невс. "Застарео дизајн? Спаторона станица кинеске свемирске станице" Лагана "са јазмом од 300 тона?" хттпс: //ввв.163.цом/ди/артицле/к00ллу9705538јем.хтмл

4.Патеритни системи за складиштење

4.1исс

Оригинална батерија је била никл - метална хидридна батерија (НИ - х₂), која се састоји од 48 независних модула батерије (Ору), са укупном расположивом енергијом од 96кВх за целокупни систем за целокупни енергетски систем. У 2017. години је надограђен у литијум - јонску батерију, са сваким никлом - металним хидридним батеријом, заменио је литијумом - ион батеријом Ору, удвостручење капацитета и енергије. Укупна доступна енергија целокупног ИСС система за складиштење енергије повећана је на приближно 192 кВх¹⁰.

Ове батерије чувају ≥60% од генерисане снаге током периода дневне светлости да подрже операције током Земљине сенке (≈35 минута по орбиту)⁸.

Никл - водоник на ИСС-у добиве су се од више добављача. Како се ИСС креће према напреднијим литијумским литијумским батеријама, ГС Иуаса Цорпоратион-ове компаније, ГС Иуаса Тецхнологи Тецхнологи Лтд. (ГИТ), производи литијум - јонске ћелије за брс за брзу од 2012. године¹¹.

4.2ЦСС

Сваки модул кинеске свемирске станице (Тианхе модул, отирачни модул и менгтијски модул) има своје фотонаполно крила и независни системи за складиштење енергије. Системи користе литијум - ион батерије. Основни модул Тианхе опремљен је са шест комплета литијума - јонских батерија, лабораторијским модулом Летана са четири сета, а менгтијски лабораторијски модул са четири сета. Званичник није обелоданио специфичне капацитете батерије. Међутим, према јавним извештајима и стручним спекулацијама, очекује се да ће капацитет сваке групе батерије бити на нивоу 100-200 АХ, а укупна доступна енергија целокупног система свемирске станице процењује се на преко 100 кВх¹².

За ЦСС, могући произвођачи литијума - ион батерије (савремени амперек технологију Цо., Лимитед), глобални лидер у литијуму литијума - ион-а и свемирском структури, која има искуства у изради различитих врста батерија^5,13.

5.Поверни капацитети за снабдевање

5.1исс

Подржава максимално оптерећење од 124 кВ (надоградиво на 215 кВ), напајањем животних подршка, комуникационих система и преко 50 научних експеримената².

5.2ЦСС

Генерише л1,000 кВх дневно, довољно за десетине експериментних ормара и потреба посаде⁵.

Капацитет 100+ КВ омогућава будуће ширење, укључујући додатне модуле и високе:- научни инструменти.

ИСС и ЦСС фотонапонски системи одражавају своје дизајнере и оперативне захтеве. ИСС, са већим низом матрице и инкременталне надоградње, приоритете наслеђе компатибилности, док ЦСС користи напредне ГААС ћелије и модуларни дизајн за већу ефикасност. Оба система показују робусна решења за одржавање људског присуства у ниском - Земаљској орбити.

Извори:

1.СОХУ Невс. "Да ли међународна свемирска станица има електране или другу снагу - генерисану опрему?" хттпс: //м.соху.цом/а/374148541_120085179/

2.Цхина Маннед Спаце Енгинееринг Оффице. "НАСА за надоградњу међународних свемирског станице соларне низове." хттпс: //ввв.цмсе.гов.цн/хкси/лидт/гјкјз/202101/Т20210128_47565.хтмл

3.Спакација. "Тецстар бродови ИСС СОЛАРНИ ПАНЕЛС". хттпс: //ввв.спацедали.цом/репортс/тецстар_схипс_исс_солар_панелс.хтмл

4. "Боеинг да обезбеди још шест соларних низова за међународну свемирску станицу." хттпс: //боеинг.медиароом.цом/Невс{{44}релесес{5}}Статес? итем{и{6}}

5.Ванг Ианан (Ваздухопловно знање). "Кина свемирска станица" Банка ": милион јуана по квадратном метру, генерише 1000 кВх дневно." хттп: //м.тоутиао.цом/гроуп/7161312038013190656/? упстреам_биз{48}Доубао

6.а1соларсторе. "Соларспаце соларне панеле Преглед 2025: У - Поглед дубине." хттпс: //а1соларсторе.цом/блог/соларспаце{8}Солар{{оиг}}Панелс{} ако}}ревиев-}реив{ 5хи11}}дептина{ 75}}Дептина.ЛоокТ{{415}}А1-соларсторе.хтмл

7.кповер солар. "Водећи произвођач соларних ПВ модула|о Ксповер-у." хттпс: //ввв.кповерсолар.цом/абоут/

8.Наса. "Сунчеви низови на међународној свемирској станици." хттпс: //ввв.наса.гов/имаге{5}}артицле/солар-арис{{7}Интерним-нтернационатељ{{оим}}спаце{{48}Статион-2/

9. Именовање вести. "Застарео дизајн? Спаторона станица кинеске свемирске станице" Лагана "са јазмом од 300 тона?" хттпс: //ввв.163.цом/ди/артицле/к00ллу9705538јем.хтмл

10.еугене Сцхванбецк; Пенни Далтон. "Међународна свемирска станица Литијум - јонска батерија за примарни систем електричне енергије."

11.гс Иуаса. "ГС Иуаса'с Литхиум - јонске ћелије које ће се у четвртим времену доставити на Међународни свемирска станица." хттпс: //ввв.гс - иуаса.цом/ен/невсРелеасе/артицле.пхп? нацде=ГС200509534828_785

12.ЧИНА ПРОГРАМ МАРАНИЧНОГ ПРОСТОРА. "Енергетски систем кинеске свемирске станице."

13.Соларфеедс. "Спацефлигхт Повер 65 АХ, 100 АХ, 150 АХ, 250 АХ Оловна киселина (АГМ) Капацитет батерије, цене, прегледи." хттпс: //ввв.соларфеедс.цом/баттери/лонг{{9}лифе}- филии{ ђаво11}}сериес/