Dan id-dokument jippreżenta paragun komprensiv tas-sistemi tal-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka abbord l-Istazzjon Spazjali Internazzjonali (ISS) u l-Istazzjon Spazjali Ċiniż (CSS). Parametri ewlenin inklużi speċifikazzjonijiet ta 'firxa fotovoltajka, produzzjoni tas-sistema ta' l-enerġija, konfigurazzjonijiet strutturali, teknoloġiji taċ-ċelluli, ħażna ta 'enerġija, u kapaċitajiet ta' provvista ta 'enerġija huma analizzati biex jenfasizzaw il-karatteristiċi teknoloġiċi u d-differenzi operattivi bejn iż-żewġ stazzjonijiet spazjali.

1. Qawwa, Vultaġġ u Kurrent tal-Array Photovoltaic

1.1 Stazzjon Spazjali Internazzjonali (ISS)

L-ISS għandu erba 'ġwienaħ kbar tal-firxa solari, b'kull ġwienaħ oriġinarjament kapaċi jiġġenera aktar minn 30 kW, li jirriżulta f'produzzjoni nominali totali ta' 124 kW (tipikament topera għal madwar 80 kW taħt kondizzjonijiet standard)¹- Dawn il-matriċi joperaw b'vultaġġ DC ta 'madwar 160 V, li jitnaqqas għal 124 V permezz ta' DC - unitajiet ta 'konvertitur DC (DDCU) għall-istazzjon - distribuzzjoni wiesgħa¹- Il-livelli kurrenti jvarjaw bid-domanda tal-enerġija, iżda l-ogħla kurrent għal kull firxa jista 'jaqbeż il-187 A (ikkalkulat minn 30 kW / 160 V).

Sors tal-immaġni: SOHU News. "L-istazzjon spazjali internazzjonali għandu stazzjonijiet ta 'enerġija jew qawwa oħra - tagħmir li jiġġenera?"

https://m.sohu.com/a/374148541_120085179/

Fl-2021, in-NASA bdiet aġġornament b'roll ġdid - barra l-matriċi solari (ROSA), u żied il-kapaċità totali tal-qawwa għal 215 kW²- Dawn il-matriċi aġġornati jżommu l-kompatibilità mas-sistema ta 'distribuzzjoni eżistenti ta' 124 V filwaqt li jtejbu l-effiċjenza waqt angoli tax-xemx baxxi².

Sors tal-Immaġni: Uffiċċju tal-Inġinerija Spazjali taċ-Ċina. "In-NASA biex taġġorna l-matriċi solari tal-Istazzjon Spazjali Internazzjonali."

https://www.cmse.gov.cn/hqsy/lydt/gjkjz/202101/t20210128_47565.html

Il-pannelli solari oriġinali tal-ISS x'aktarx kienu jinxtraw minn manifatturi multipli. Tecstar, pereżempju, ipprovda pannelli solari għall-programm tal-Modulu Interim tal-ISS (ICM) fil-passat³- Il-komponenti tal-firxa rosa aġġornati jinxtraw minn Spectrolab⁴.

1.2 Stazzjon Spazjali Ċiniż (CSS)

Is-CSS jinkorpora sitt gruppi ta 'ġwienaħ solari b'qawwa ta' disinn ikkombinata li taqbeż il-100 kW⁵- Kull ġwienaħ solari jaħdem b'vultaġġ DC ottimizzat għas-sistema ta 'ġestjoni tal-enerġija tal-istazzjon (valuri speċifiċi mhux żvelati pubblikament). B'żona skjerata totali ta '138 m² fl-akbar erba' ġwienaħ tagħha (27m × 4m kull wieħed), is-CSS jikseb densità għolja ta 'enerġija permezz ta' teknoloġija avvanzata taċ-ċellula⁵- Il-klassifikazzjonijiet tal-kurrent huma proporzjonali għall-ħruġ tal-qawwa, bi stimi li jaqbżu t-800 A fil-vultaġġ tax-xarabank prinċipali (derivat minn assunzjoni ta '100 kW / 125 V).

Sors tal-immaġni: Netease News. "Disinn skadut? L-Istazzjon Spazjali taċ-Ċina" ħafif "bi distakk ta '300 tunnellata?" https://www.163.com/dy/article/k00llu9705538jem.html

Fir-rigward tal-manifatturi tal-komponenti fotovoltajċi tas-CSS, filwaqt li d-dettalji speċifiċi mhumiex pubbliċizzati b'mod estensiv, iċ-Ċina għandha bosta manifatturi ewlenin tal-pannelli solari domestiċi. Pereżempju, kumpaniji bħal SolarSpace, manifattur Ċiniż tal-pannelli solari tas-saff 1 imwaqqfa fl-2011, jistgħu potenzjalment ikunu involuti. Sal-aħħar tal-2023, kellha kapaċitajiet ta 'manifattura li laħqu 60 gigawatt ta' ċelloli u 7.2 gigawatts ta 'moduli, b'bażijiet fil-Kambodja, Laos, u ċ-Ċina⁶- Kandidat ieħor possibbli huwa XPower Solar Energy Co., Ltd, fornitur ta 'enerġija nadif⁷.

2. Konfigurazzjonijiet strutturali: Stati stivati ​​u skjerati

2.1iss

Konfigurazzjoni Stivata: L-matriċi solari oriġinali ġew mitwija f'sezzjonijiet kompatti għat-tnedija, filwaqt li matriċi Rosa aktar ġodda huma maħżuna fil-bottijiet ċilindriċi (≈1m dijametru × 6m tul)².

Konfigurazzjoni skjerata: Kull ġwienaħ tal-firxa tifrex 73 metru (240 pied) b'żona totali ta '2,500 m² (27,000 sq ft)⁸- It-tmien matriċi huma mqassma fis-segment orbitali tal-Istati Uniti, immuntati fuq gimbals li jduru biex jintraċċaw ix-xemx¹.
 

Distribuzzjoni: Erba 'pari ta' matriċi jestendu mill-istruttura tal-irfid tal-istazzjon, bil-moduli Russi (Zvezda, Zarya) li jinkludu matriċi awżiljarji iżgħar (l-matriċi ta 'Zarya bħalissa huma rtirati)¹.

Sors tal-immaġni: NASA. "Matriċi solari fuq l-Istazzjon Spazjali Internazzjonali."

https://www.nasa.gov/image {{2>)

2.2css

Konfigurazzjoni Stowed: Il-ġwienaħ solari huma mitwija fi stadju multi -, accordion - bħal struttura li tidħol fi ħdan il-fairings tat-tnedija, billi tuża materjali komposti ħfief għal ħażna kompatta.

Konfigurazzjoni skjerata: Kull ġwienaħ tuża sa 27m × 4m, b'sistema ta 'artikolazzjoni dimensjonali multi - li tippermetti rotazzjoni ta' ± 180 grad għal traċċar tax-xemx ottimali⁵- Is-sitt ġwienaħ huma mqassma: Tianhe, Mengtian u Weġjani għandhom par par⁵.

Distribuzzjoni: It-tqegħid simmetriku jimminimizza l-dell bejn il-moduli, bil-ġwienaħ li jestendu perpendikulari għall-assi lonġitudinali tal-istazzjon.

3.Teknoloġiji taċ-ċelloli fotovoltajċi

3.1iss

Arrays Original (1998) Uża Silicon - ċelloli solari bbażati bi ≈14% effiċjenza ta 'konverżjoni⁵.

Arrays Rosa aġġornati jinkorporaw ċelloli tal-ġonta tripla - (x'aktarx gaas - ibbażati) biex itejbu l-effiċjenza, għalkemm materjali speċifiċi jibqgħu mhux żvelati².

3.2css

Employs triple-junction gallium arsenide (GaAs) cells with >30% effiċjenza tal-konverżjoni^5,9.

Dawn iċ-ċelloli jużaw l-indju tal-fosfid tal-gallium (INGAP), l-arsenide tal-gallju (GaAs), u s-saffi tal-ġermanju (GE) biex jaqbdu spettri tad-dawl multipli, kritiċi għal kundizzjonijiet baxxi ta 'orbita tad-dinja -.

Sors tal-immaġni: Netease News. "Disinn skadut? L-Istazzjon Spazjali taċ-Ċina" ħafif "bi distakk ta '300 tunnellata?" https://www.163.com/dy/article/k00llu9705538jem.html

4. Sistemi ta 'Ħażna ta' Battery

4.1iss

Il-batterija oriġinali kienet batterija tal-metall hydride - tal-metall (ni - h₂), li tikkonsisti minn 48 moduli tal-batterija indipendenti (ORU), b'enerġija disponibbli totali ta '96kWh għas-sistema kollha tal-ħażna tal-enerġija. Fl-2017, ġie aġġornat għal batterija tal-jone tal-litju -, b'kull nikil - batterija tal-metall hydride oru sostitwita minn litju - joni tal-batterija oru, li tirdoppja l-kapaċità u l-enerġija. L-enerġija totali disponibbli tas-sistema kollha tal-ħażna tal-enerġija ISS żdiedet għal madwar 192 kWh¹⁰.

Dawn il-batteriji jaħżnu ≈60% tal-qawwa ġġenerata matul perjodi ta 'dawl tax-xemx biex jappoġġjaw l-operazzjonijiet matul id-dell tad-dinja (≈35 minuti għal kull orbita)⁸.

Il-batteriji tal-idroġenu tan-nikil - fuq l-ISS kienu jinxtraw minn fornituri multipli. Hekk kif l-ISS jimxi lejn batteriji tal-jone tal-litju aktar avvanzati -, il-kumpanija tal-grupp GS Yuasa Corporation, GS Yuasa Technology Ltd. (GYT), ilha timmanifattura ċelloli tal-litju -} għall-ISS mill-2012¹¹.

4.2css

Kull modulu tal-istazzjon spazjali taċ-Ċina (il-modulu Tianhe, il-modulu Wentian, u l-modulu Mengtian) għandu l-ġwienaħ fotovoltajċi tiegħu u sistemi indipendenti ta 'ħażna ta' enerġija. Is-sistemi jużaw batteriji tal-joni tal-litju -. Il-modulu tal-qalba Tianhe huwa mgħammar b’sitt settijiet ta ’batteriji tal-jone tal-litju -, il-modulu tal-laboratorju Wentjani b’erba’ settijiet, u l-modulu tal-laboratorju Mengtian b’erba ’settijiet. L-uffiċjal ma żvelax il-kapaċità speċifika tal-batterija. Madankollu, skont ir-rapporti pubbliċi u l-ispekulazzjonijiet esperti, il-kapaċità ta 'kull grupp ta' batteriji hija mistennija li tkun fil-livell ta '100-200 AH, u l-enerġija totali disponibbli tas-sistema tal-istazzjon spazjali kollu hija stmata li hija aktar minn 100 kWh¹².

Għas-CSS, il-manifatturi possibbli tal-litju - Il-batteriji tal-joni jinkludu CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited), mexxej globali fil-litju {- joni tal-batterija tal-produzzjoni, u l-enerġija SpaceFlight, li għandha esperjenza fil-manifattura ta 'diversi tipi ta' batteriji^5,13.

5. Kapaċitajiet ta 'provvista ta' poter

5.1iss

Jappoġġja tagħbija massima ta '124 kW (aġġornabbli għal 215 kW), sostenn tal-ħajja, sistemi ta' komunikazzjoni, u aktar minn 50 esperiment xjentifiku².

5.2css

Tiġġenera ≈1,000 kWh kuljum, suffiċjenti għal għexieren ta 'kabinetti ta' esperiment u bżonnijiet ta 'ekwipaġġ⁵.

Il-kapaċità 100+ KW tippermetti espansjoni futura, inklużi moduli addizzjonali u strumenti xjentifiċi għoljin - Power.

Is-sistemi fotovoltajċi tal-ISS u CSS jirriflettu l-era u r-rekwiżiti operattivi tad-disinn rispettivi tagħhom. L-ISS, bl-akbar żona tal-firxa tagħha u aġġornamenti inkrementali, jipprijoritizza l-kompatibilità tal-wirt, filwaqt li s-CSS juża ċelloli Avvanzati GAAs u disinn modulari għal effiċjenza ogħla. Iż-żewġ sistemi juru soluzzjonijiet robusti għas-sostenn tal-preżenza tal-bniedem f'orbita tad-dinja baxxa -.

Sorsi:

1.Sohu News. "L-Istazzjon Spazjali Internazzjonali għandu stazzjonijiet ta 'enerġija jew qawwa oħra - tagħmir li jiġġenera?" https://m.sohu.com/a/374148541_120085179/

2. L-Uffiċċju tal-Inġinerija Spazjali China. "In-NASA biex taġġorna l-matriċi solari tal-Istazzjon Spazjali Internazzjonali." https://www.cmse.gov.cn/hqsy/lydt/gjkjz/202101/t20210128_47565.html

3.Spacedaily. "Tecstar Ships ISS Panels Solari." https://www.spacedaily.com/reports/tecstar_ships_iss_solar_panels.html

4. "Boeing biex tipprovdi sitt matriċi solari oħra għall-Istazzjon Spazjali Internazzjonali." https://boeing.mediaroom.com/news ({4}Releases ({5)

5.Wang Yanan (għarfien aerospazjali). "Bank tal-Enerġija tal-Istazzjon Spazjali taċ-Ċina": 1 miljun wan kull metru kwadru, li jiġġenera 1000 kWh kuljum. " http://m.toutiao.com/group/7161312038013190656/?upstream_biz {9)

6.A1SolarStore. "SolarSpace Solar Panels Review 2025: f '- dehra ta' fond." https://a1solarstore.com/blog/solarspace {{8}solar ({9) )Panels {{10}ReView ({11)) {{12)) {12) {13 )look {14}a1-solarstore.html

7.xpower Solar. "Manifattur tal-Moduli PV Solari Leading|Dwar XPower." https://www.xpowersolar.com/about/

8.Nasa. "Matriċi solari fuq l-Istazzjon Spazjali Internazzjonali." https://www.nasa.gov/image {{5}article/solar {6) rari {{7) (International ({8))

9.Netease News. "Disinn skadut? L-Istazzjon Spazjali taċ-Ċina" ħafif "bi distakk ta '300 tunnellata?" https://www.163.com/dy/article/k00llu9705538jem.html

10.eugene Schwanbeck; Penni Dalton. "International Space Station Lithium - batteriji tal-joni għal sistema ta 'enerġija elettrika primarja."

11.GS Yuasa. "GS Yuasa's Lithium - ċelloli tal-joni li għandhom jitwasslu lill-Istazzjon Spazjali Internazzjonali għar-raba 'darba." https://www.gs - yuasa.com/en/newsrelease/article.php?ucode =} GS20050509534828_785

12. Il-Programm Spazjali ta 'China. "Sistema ta 'Enerġija ta' l-Istazzjon Spazjali taċ-Ċina."

13.Solarfeeds. "SpaceFlight Power 65 AH, 100 AH, 150 AH, 250 AH Lead Acid (AGM) Kapaċità tal-batterija, prezzijiet, reviżjonijiet." https://www.solarfeeds.com/battery/Long