Í þessari grein er gerð grein fyrir yfirgripsmiklum samanburði á ljósleiðarakerfinu um borð í Alþjóðlegu geimstöðinni (ISS) og kínversku geimstöðinni (CSS). Lykilbreytur, þ.mt ljósritunarforskriftir, framleiðsla raforkukerfa, uppbyggingarstillingar, frumutækni, orkugeymsla og aflgjafa getu eru greindar til að varpa ljósi á tæknilega eiginleika og rekstrarmun á geimstöðvunum tveimur.

1.Potovoltaic fylkisafl, spennu og straumur

1.1 International Space Station (ISS)

ISS er með fjórum stórum sólarvængum, þar sem hver vængur var upphaflega fær um að búa til yfir 30 kW, sem leiðir til alls nafnaframleiðslu 124 kW (venjulega starfar um 80 kW við venjulegar aðstæður)¹. Þessar fylki starfa við DC spennu um það bil 160 V, sem er stigið niður í 124 V í gegnum DC - DC Converter einingar (DDCU) fyrir stöð - breið dreifing¹. Núverandi stig eru mismunandi eftir eftirspurn eftir orku, en hámarksstraumur á hverja fylki getur farið yfir 187 A (reiknað út frá 30 kW / 160 V).

Uppruni myndar: Sohu News. "Er Alþjóðlega geimstöðin með virkjunarstöðvar eða annan kraft - framleiða búnað?"

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

Árið 2021 hóf NASA uppfærslu með nýrri rúllu - út sólar fylki (Rosa) og jók heildarafkastagetu í 215 kW². Þessar uppfærðu fylki viðhalda eindrægni við núverandi 124 V dreifikerfi en bæta skilvirkni meðan á litlum sólarhornum stendur².

Uppruni myndar: Kína Manned Space Engineering Office. „NASA til að uppfæra sólar fylki International Space Station.“

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

Upprunalegu sólarplötur ISS voru líklega fengnar frá mörgum framleiðendum. Tecstar, til dæmis, veitti sólarplötur fyrir ISS's Triendment Control Module (ICM) forritið í fortíðinni³. Íhlutir uppfærðu Rosa fylkisins eru fengnir frá Spectrolab⁴.

1.2 Kínverska geimstöð (CSS)

CSS innifelur sex hópa sólvængi með sameinaðri hönnunarafl yfir 100 kw⁵. Hver sólvængur starfar við DC spennu sem er fínstillt fyrir orkustjórnunarkerfi stöðvarinnar (sérstök gildi sem ekki eru opinberlega birt). Með samtals 138 m² svæði yfir stærstu fjórum vængjum sínum (27m × 4m hvor), nær CSS miklum orkuþéttleika með háþróaðri frumutækni⁵. Núverandi einkunnir eru í réttu hlutfalli við afköst, þar sem áætlanir eru meiri en 800 A við aðal strætóspennu (fengin úr 100 kW / 125 V forsendu).

Uppruni myndar: Netease fréttir. "Úrelt hönnun? Léttur geimstöð Kína 'með 300 tonna skarð?" https://www.163.com/dy/article/k00llu9705538jem.html

Varðandi framleiðendur ljósgeislunarhluta CSS, en sértækar upplýsingar eru ekki mikið kynntar, hefur Kína nokkra leiðandi innlendar sólarpallframleiðendur. Til dæmis gætu fyrirtæki eins og Solarspace, kínverskur Tier-1 sólarpallframleiðandi stofnað árið 2011, hugsanlega verið með. Í lok árs 2023 hafði það framleiðslugetu sem náði 60 gigawatt frumum og 7,2 gigawatt af einingum, með bækistöðvar í Kambódíu, Laos og Kína⁶. Annar mögulegur frambjóðandi er XPower Solar Energy Co., Ltd, hreinn orkuveitandi sem sérhæfir sig í háu - frammistöðu PV einingum með alþjóðlega framleiðslugetu 1 GW einingar og tvær framleiðsluverksmiðjur í Kína⁷.

2. Stillingarstillingar: Stofn og dreifð ríki

2.1ISS

Stowed Stillingar: Upprunaleg sólar fylki voru felld í samningur hluta til að koma af stað, en nýrri rosa fylki eru geymd í sívalur dósir (≈1m þvermál × 6m lengd)².

Dreifð stilling: Hver fylkisvængur spannar 73 metra (240 fet) með samtals svæði 2.500 m² (27.000 fm)⁸. Fylkin átta er dreift um bandaríska svigrúmshlutann, fest á snúnings gimbals til að rekja sólina¹.
 

Dreifing: Fjögur pör af fylkingum ná frá trussbyggingu stöðvarinnar, með rússneskum einingum (Zvezda, Zarya) með minni viðbótar fylki (Zarya's Arrays eru nú til baka)¹.

Uppruni myndar: NASA. „Sólar fylki á Alþjóðlegu geimstöðinni.“

https://www.nasa.gov/Image okkar (2 /2-}Article/solar {okkar

2.2css

Stowed Configuration: Sólvængir eru felldir í Multi - stigi, harmonikku - eins og uppbygging til að passa innan sjósetningar, með því að nota létt samsett efni fyrir samsniðna geymslu.

Dreifð stilling: Hver vængur dreifir sér í 27m × 4m, með multi - vídd⁵. Vængjunum sex er dreift: Tianhe, Mengtian og Wentian eiga hvor um sig par⁵.

Dreifing: Samhverf staðsetning lágmarkar skyggingu milli eininga, þar sem vængir ná hornrétt á lengdarás stöðvarinnar.

3. Photovoltaic frumutækni

3.1ISS

Original Arrays (1998) Notaðu Silicon - byggðar sólarfrumur með ≈14% umbreytingarvirkni⁵.

Uppfært Rosa fylki fella Advanced Triple - Junction frumur (líklega GaAS - byggð) til að bæta skilvirkni, þó að sérstök efni séu áfram óupplýst².

3.2css

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

Þessar frumur nota indíum gallíumfosfíð (INGAP), gallium arseníð (GAAS) og germanium (GE) lög til að fanga mörg ljós litróf, sem eru mikilvæg fyrir lágt - jarðsprengjuskilyrði.

Uppruni myndar: Netease fréttir. "Úrelt hönnun? Léttur geimstöð Kína 'með 300 tonna skarð?" https://www.163.com/dy/article/k00llu9705538jem.html

4. Battery geymslukerfi

4.1ISS

Upprunalega rafhlaðan var nikkel - málmhýdríð rafhlaða (ni - h₂), sem samanstendur af 48 óháðum rafhlöðueiningum (ORU), með heildar tiltækri orku 96kWst fyrir allt orkugeymslukerfið. Árið 2017 var það uppfært í litíum - jón rafhlöðu, með hverri nikkel - málmhýdríð rafhlöðu oru í staðinn fyrir litíum - jón rafhlöðu ORU, tvöfaldað getu og orku. Heildar orka í öllu ISS orkugeymslukerfinu hefur verið aukið í um það bil 192 kWst¹⁰.

Þessar rafhlöður geyma ≈60% af myndaðri afli á dagsljósum til að styðja við aðgerðir meðan á skugga á jörðinni stendur (≈35 mínútur á sporbraut)⁸.

Nikkelið - vetnisrafhlöður á ISS voru fengnar frá mörgum birgjum. Þegar ISS færist í átt að lengra komnum litíum - jón rafhlöður, hefur GS Yuasa Corporation's Group Company, GS Yuasa Technology Ltd. (GYT), verið að framleiða litíum - jónafrumur fyrir ISS síðan 2012¹¹.

4.2css

Hver eining af geimstöðinni í Kína (Tianhe -einingin, Wentian -einingin og Mengtian einingin) hefur sína eigin ljósgeislunarvængi og sjálfstæð orkugeymslukerfi. Kerfin nota litíum - jón rafhlöður. Tianhe kjarnaeiningin er búin sex sett af litíum - jón rafhlöður, Weian rannsóknarstofueiningin með fjórum settum og Mengtian rannsóknarstofueiningunni með fjórum settum. Embættismaðurinn hefur ekki upplýst um sérstaka rafhlöðugetu. Samkvæmt opinberum skýrslum og vangaveltum sérfræðinga er hins vegar gert ráð fyrir að afkastageta hvers rafhlöðuhóps verði á 100-200 AH stigi og heildar orka í öllu geimstöðvakerfinu er áætlað að vera yfir 100 kWst¹².

Fyrir CSS eru mögulegir framleiðendur litíums - jón rafhlöður CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited), alþjóðlegur leiðandi í litíum - jón rafhlöðuframleiðslu og geimfléttur, sem hefur reynslu af framleiðslu ýmissa tegunda rafhlöður^5,13.

5. Kynning á framboði

5.1ISS

Styður hámarksálag 124 kW (uppfært í 215 kW), knúinn lífsstuðning, samskiptakerfi og yfir 50 vísindalegar tilraunir².

5.2css

Býr til ≈1.000 kWh á dag, nægjanlegt fyrir tugi tilrauna skápa og þarfir áhafnar⁵.

100+ KW getu gerir kleift að stækka framtíðina, þar með talið viðbótareiningar og háar - Power Scientific Instruments.

ISS og CSS ljósmyndakerfi endurspegla hönnunar eras og rekstrarkröfur. ISS, með stærra fylkissvæði og stigvaxandi uppfærslu, forgangsraðar arfleifð eindrægni, á meðan CSS nýtir háþróaðar GaAS frumur og mát hönnun fyrir meiri skilvirkni. Bæði kerfin sýna öflugar lausnir til að halda uppi nærveru manna í lágu - jarðsprengju.

Heimildir:

1.Sohu fréttir. "Er Alþjóðlega geimstöðin með virkjunarstöðvar eða annan kraft - búnað?" https://m.sohu.com/a/374148541_120085179/

2. Kína Manned Space Engineering Office. „NASA til að uppfæra sólar fylki International Space Station.“ https://www.cmse.gov.cn/hqsy/lydt/gjkjz/202101/t20210128_47565.html

3.SpaceDaily. "Tecstar sendir sólarplötur." https://www.spacedaily.com/reports/tecstar_ships_iss_solar_panels.html

4. "Boeing til að útvega sex sólar fylki til viðbótar fyrir Alþjóðlega geimstöðina." https://boeing.mediamoom.com/news (/4}releases ({{5}Statements?item ({6}}

5.Wang Yanan (Aerospace Knowledge). "Kína geimstöðin 'Power Bank': 1 milljón júan á fermetra og býr til 1000 kWst daglega." http://m.toutiao.com/group/7161312038013190656/?upstream_bizbes obs

6.a1Solarstore. "SolarSpace Solar Panels Review 2025: Í - dýpt útlit." https://a1solarstore.com/blog/solarspace nivan (8} }solar {{9}panelsbes ({10}Review ({{11//--solarstore.html

7.xpower sól. "Leiðandi framleiðandi sólar PV -eininga|Um Xpower." https://www.xpowersolar.com/about/

8.nasa. „Sólar fylki á Alþjóðlegu geimstöðinni.“ https://www.nasa.gov/Image nivesbit ({5}Article/solar {{6}Arrasybes ({7/}Internation

9. Netease fréttir. "Úrelt hönnun? Léttur geimstöð Kína 'með 300 tonna skarð?" https://www.163.com/dy/article/k00llu9705538jem.html

10.Eugene Schwanbeck; Penni Dalton. "Alþjóðlega geimstöðin litíum - jón rafhlöður fyrir aðal raforkukerfi."

11.GS Yuasa. "Litíum - jónfrumna GS Yuasa til að afhenda alþjóðlegu geimstöðinni í fjórða sinn." https://www.gs - yuasa.com/en/newsrelease/article.php?ucode=gs200509534828_785

12. Mannað geimforrit China. „Orkukerfi geimstöðvar Kína.“

13.SolarFeeds. "SpaceFlight Power 65 AH, 100 AH, 150 AH, 250 AH blýsýra (AGM) Rafhlöðugeta, verð, umsagnir." https://www.solarfeeds.com/battery/long {{9}lifebes ({10/}battery okkar ({{11/}series/