Рассматривается модель схемы активной балансировки литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) на обратноходовых преобразователях, практически не уступающая схемам пассивной балансировки в быстродействии. Модель реализована с использованием Spice-моделей базовых компонентов, таких, как резисторы, ключи и т. д. без привязки к решениям от конкретных производителей, что позволяет повторить результат, с использованием отечественной компонентной базы, устойчивой к факторам космического пространства, что актуально для космической техники. Схемы активной балансировки позволяют проводить балансировку напряжений в ЛИА более энергоэффективно, перераспределяя электрическую энергию между всеми аккумуляторами в батарее. Использование систем активной балансировки на обратноходовых преобразователях позволяет эффективно выравнивать напряжения на аккумуляторах разной емкости, что особенно актуально для космических аппаратов на поздних этапах эксплуатации аккумуляторной батареи, когда аккумуляторы в значительной степени подвержены эффектам деградации, а заменить их не представляется возможным.
При эксплуатации литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) нередко возникают отказы, что делает задачу прогнозирования их предаварийного состояния актуальной для предотвращения аварийных ситуаций. В данной работе предлагается алгоритм прогнозирования предаварийного состояния ЛИА, основанный на кубической сплайн-интерполяции. С помощью данного метода осуществляется прогнозирование будущего значения напряжения аккумулятора с последующей коррекцией значением, поступающего с датчика напряжения. Результатом работы алгоритма является формирование цифрового «портрета» напряжения аккумулятора в предаварийном режиме, в котором выделяются характерные особенности, интерпретируемые как признаки приближающегося отказа. Эффективность предложенного подхода подтверждена в рамках расчётного примера, где алгоритм применён для выявления предвестников аварийного состояния ЛИА. Полученные результаты показали, что разработанный алгоритм обеспечивает высокую точность выявления признаков предаварийного состояния, позволяя своевременно исключить переход аккумулятора в аварийный режим.
Работа посвящена применению методов цифрового моделирования для анализа изменений характеристик солнечной батареи космического аппарата в процессе её эксплуатации. Описывается процесс создания модели солнечной батареи с использованием современных инструментов моделирования, включая учёт особенностей функционирования в условиях космического пространства. Приводится методика расчёта освещённости панелей солнечной батареи для околоземных орбит. Для верификации модели проведено сравнение выходных данных моделирования с телеметрическими данными солнечных батарей, находящихся в эксплуатации на реальных космических аппаратах. Особое внимание уделено практическим рекомендациям по применению модели на этапе проектирования и наземных испытаний.