Uso espacial de painés Solares e baterias no suprimento de Energia Elétrica de pequenos satélites

Abstract

Satélites artificiais são grandes aliados para fornecimento de dados para estudos e melhorias da vida em sociedade. São equipamentos caros e que devem funcionar pelo maior tempo possível. Nanossatélites são pequenos satélites desenvolvidos, geralmente, em universidades, com intuito de fomentar o interesse por missões espaciais. O subsistema de suprimento de energia elétrica é composto basicamente, por células fotovoltaicas, baterias e conversores de tensão, e é o responsável por manter o perfeito funcionamento dos demais subsistemas dos satélites. Para tanto, deve ser projetado considerando fatores como irradiância na órbita determinada, temperatura, capacidade de geração de energia das células fotovoltaicas utilizadas, capacidade das baterias e potência das cargas úteis. Um melhor desempenho na geração de energia se dá pelo rastreamento de máximo ponto de potência, que ajuda a extrair o máximo de potência possível das células. Esse algoritmo é implementado junto ao conversor que converte o nível de tensão dos módulos solares. Os conversores de tensão são fundamentais para a operação dos demais subsistemas e das cargas conectadas. Esses conversores transformam os níveis de tensão para alimentar cargas com tensões diferentes daquela gerada ou fornecida pela bateria. A bibliografia estudada destaca pontos importantes e fornece dados para a simulação de um circuito, que mesmo simplificado, consegue mostrar o funcionamento de um sistema de energia, com tensão e corrente constantes nas cargas, sejam elas alimentadas pelas células fotovoltaica ou pelas baterias. Utilizar uma simulação antes da construção, permite estudar o sistema, identificar falhas, melhorias e analisar custos antes da implementação.