Módulo de potencia para un CubeSat tipo 1U.

Abstract

El objetivo principal de esta investigación es diseñar un prototipo funcional para el módulo de potencia de un CubeSat 1U, en donde también se realizaron los siguientes procedimientos: determinar un modelo matemático capaz de estimar la corriente y el voltaje producido por las celdas en función del ángulo de incidencia, para lo que se hizo uso de un multímetro y una superficie con un transportador adherida a ella, el cual era capaz de medir dicho ángulo. Estas también fueron expuestas a temperaturas de -10°C, 25°C y 60°C para determinar el porcentaje de variación tanto para corriente y voltaje de estas mismas. Las baterías fueron descargadas a temperaturas de 0°C, 25°C y 40°C, para determinar la capacidad real de las celdas, sabiendo que el rango de voltaje de operación por celda oscilará de 3.2 a 4.2 V. Para su monitoreo se hizo uso de un microcontrolador el cual enviaba una serie de datos a un programa en Matlab, el cual exportaba a Excel, para graficar el comportamiento, también se monitoreó para determinar el tiempo de carga en estas. La ecuación que mejor se ajustó a la generación de corriente y voltaje en función del ángulo de incidencia fue un polinomio de grado 5 con una regresión cuadrática del 97.46% y 99.97% respectivamente, mientras que el porcentaje de variación de corriente a -10°C y 60°C fue del 11.0% y 21.8%, mientras que para el voltaje fue de 12.6% y 18.5%. Las baterías mostraron una capacidad real a 25°C del 78%, a 0°C del 71% y a 40°C del 73%, con un tiempo de carga de 4.75 horas.