Prototipo de un sistema de energía para misiones CubeSats y BalloonSats

Published in: Innovation in Engineering, Technology and Education for Competitiveness and Prosperity: Proceedings of the 11th Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology
Date of Conference: August 14-16, 2013
Location of Conference: Cancun, Mexico
Authors: Andres Rambal Vecino
Jesus Gonzalez-Llorente
Refereed Paper: #123

Abstract:

In English:
We describe the design of an electrical power system prototype for CubeSats and BalloonSats, it uses a lithium- polymer battery as primary energy source and step-up dc-dc converters to get 12 and 5 volts. It also includes a battery charger circuit and power path management, so, this prototype could be used in terrestrial applications as uninterruptible DC power to 5 and 12 volts. We present efficiency measurements of integrated circuit dc-dc converters for different load conditions. The dc-dc converters show efficiency about 80%. This paper includes measurements of the charge and discharge characteristics of the battery. In addition, it shows the transient response of the 5 volts regulator when the primary source varies due to the external source disconnection. The results presented will contribute to the future development of an efficient energy system with solar cells.


In Spanish:
Se describe el diseño de un prototipo de un sistema de potencia eléctrica para CubeSats y BalloonSats, el cual usa como fuente primaria una batería de litio-polímero y convertidores dc-dc en configuración elevadora para obtener 5V y 12V a partir de los 3.7V de la batería. Además se incluye un circuito cargador de baterías y distribución de potencia dinámica, lo cual permite que el prototipo sea usado en aplicaciones terrestres como fuente ininterrumpida de potencia en corriente continua para niveles de 5V y 12V. Se presentan mediciones de eficiencia de los convertidores dc-dc basados en circuito integrado para diferentes condiciones de carga. Los convertidores muestran una eficiencia de alrededor del 80%. Se incluyen mediciones de las características de carga y descarga de la batería. También se muestra la respuesta transitoria del regulador de 5V para variaciones en la fuente de alimentación primaria debido a la desconexión de la fuente externa. Los resultados presentados contribuyen para el futuro desarrollo de un sistema eficiente de energía alimentado por celdas solares.