ИНФОРМАЦИЯ

Средства электропитания

Средства электропитания (СЭП) предназначены для обеспечения электропитанием элементов и оборудования ШГЗУ - блока управления (БУ), видеокамеры, привода камеры, приводов движителя и грунтозаборного устройства, а так же аналоговых датчиков и средств телеметрии.

СЭП подразделяются на следующие группы:

  1. Энергогенерирующие;

  2. Энергозапасающие;

  3. Энергопреобразующие;

  4. Распределяющие

Энергогенерирующие СЭП

В качестве энергогенерирующего СЭП применяется трехкаскадная солнечная батарея на основе GalnP2-GalnAs-Ge разработки НПП «Квант». Площадь панели СБ составляет 0,06 м2 (600 см2), установленная мощность - 19 Вт. Номинальное напряжении на СБ - 40В.

Энергозапасающие СЭП

В качестве энергозапасающего элемента СЭП выбрана литий-ионная аккумуляторная батарея ЛИГП-10 ICP 325582 разработки ОАО «Аккумуляторная компания “Ригель”». Батарея обладает следующими характеристиками:

 

- Номинальное напряжение батареи: 3,3В

- Максимальное напряжение батареи: 3,6В

- Номинальная емкость батареи: 10 А*ч

- Вес батареи: 350 г

Энергопреобразующие СЭП

Энергопреобразующие СЭП обеспечивают преобразование напряжения, гальваническую развязку, защиту по току источника и потребителя энергии, распределение энергии по потребителям.

В качестве преобразователей энергии выбраны ИВЭП 37-25 производства ОАО «СКТБ РТ» приёмки 9. Они обладают следующими основными характеристиками:

- Суммарная преобразуемая мощность: 25 Вт;

- Входное напряжение питания: 16…40В;

- КПД: не менее 85%;

- Температура работы: от -60оС до + 100оС;

ИВЭП обеспечивает гальваническую развязку первичных и вторичных цепей питания. Количество требуемых каналов определяется на этапе ТП.

 

Основные конструктивные характеристики ИВЭП 37

 

Внешний вид ИВЭП

Распределяющие СЭП

Аппаратура распределения питания должна обеспечивать:

  • Распределение электропитания между потребителями на борту ШГЗУ;

  • Защиту от превышения потребления потребителем тока питания;

  • Отключение потребителей при превышении заданного значения потребления;

  • Безаварийное отключение потребителей.

 

Структурная схема энергопреобразующей СЭП

 

Реализация схемы на рисунке состоит в том, чтобы максимально приблизить аппаратуру распределения питания к контрольно-управляющему устройству, которым в случае ШГЗУ является блок управления (БУ), интегрировав АРП на печатную плату управляющего устройства.

Таким образом, за счёт интеграции в контрольно-управляющий блок, количество связей значительно уменьшается, а управление и контроль значительно облегчается.

Из недостатков следует выделить, что элементы АРП занимают полезную площадь на плате контроллера БУ, что приводит к более плотной компоновке и ужесточению теплового режима.

Аппаратура распределения питания должна обеспечивать коммутацию и защиту следующих узлов:

  • Блока управления;

  • Видеокамеры;

  • Движителей;

  • Грунтозаборного устройства;

  • Датчиков;

  • Средств телеметрии;

    В соответствии с выбранной схемой всё питание от ВИП поступает на плату блока управления, где и происходит распределение питания по потребителям. На каждый канал распределения питания должна применяться типовая схема защиты и коммутации.

     

Функциональная схема узла АРП

 

Порядок работы схемы АРП в различных режимах следующий:

1. Режим включения:

  • Полупроводниковое реле разомкнуто, датчик тока показывает отсутствие потребления питания.

2. Контроль потребления потребителей:

  • Последовательное подключение потребителей;

  • Контроль потребления;

  • Отключение потребителя;

  • Подключение следующего потребителя.

3. Штатный режим работы:

  • Последовательное включение всех потребителей;

  • Контроль потребления.

4. Отключение потребителей:

  • В случае превышения тока потребления осуществляется отключение потребителей

Следует отметить, что основным и чрезвычайно важным элементом АРП является узел защиты от короткого замыкания и превышения тока, реализованный во вторичном источнике питания ИВЭП 37. Раздельное питание схемы управления АРП реализованное в блоке управления позволяет в случае срабатывания защиты ИВЭП произвести отключение всех потребителей и произвести перезапуск и их повторное подключение.

Схема питания ШГЗУ

Схема питания ШГЗУ