FR3104547A1 - Dispositif de régulation d’attitude pour un satellite et procédé pour faire fonctionner un dispositif de régulation d’attitude pour un satellite - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de régulation d’attitude (1) pour un satellite, comprenant au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée (2) pour soumettre le satellite à l’action d’un couple de rotation pendant une manœuvre de régulation d’attitude, et au moins un supercondensateur (3), dans lequel l’au moins un supercondensateur (3) est réalisé de telle manière et est relié électriquement de telle manière à l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée (2) qu’une énergie cinétique convertie en énergie électrique par un fonctionnement en mode générateur lors du ralentissement de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée (2) peut être stockée au moins en partie dans l’au moins un supercondensateur (3). La présente invention concerne en outre un procédé pour faire fonctionner un dispositif de régulation d’attitude (1) pour un satellite. Figure pour l’abrégé : Fig. 2
Description
La présente invention concerne un dispositif de régulation d’attitude pour un satellite et un procédé pour faire fonctionner un dispositif de régulation d’attitude pour un satellite.
En raison du développement dans le domaine des capteurs de télédétection, en particulier eu égard aux zones de détection à plus grande résolution et de plus petite taille, les scénarii de missions prévoient une détection de plusieurs prises de vues dans le cadre d’un survol unique d’une région par un satellite. Sont planifiés dans le cas présent en particulier un élargissement de la fauchée et/ou une détection de plusieurs cibles. Cela implique que les satellites doivent impérativement tourner par exemple jusqu’à 30 degrés dans un délai de 10 secondes.
Sont requis, pour de telles manœuvres de changement d’attitude agiles (vitesses de rotation > 1 degré par seconde), des couples de rotation qui sont supérieurs aux couples de rotation par exemple nécessaires pour compenser une vitesse de rotation orbitale (par exemple une orientation permanente du nadir du satellite), pour la compensation du mouvement orbital de la Terre autour du Soleil ou pour des rotations entre des orientations principales différentes (par exemple pour réaligner des cellules solaires du satellite en direction du Soleil). Sont utilisés pour ces manœuvres de changement d’attitude normales avec des vitesses de rotation < 1 degré par seconde généralement des roues de réaction, des propulseurs ou des magnéto-coupleurs.
Pour exécuter la manœuvre de changement d’attitude agile susmentionnée, des roues à couple de rotation à puissance élevée (en anglais High Torque Wheels) sont connues. Celles-ci sont alimentées en énergie électrique pour appliquer un couple de rotation à partir d’un réseau de bord du satellite. Lors du ralentissement, l’énergie cinétique de la roue à couple de rotation à puissance élevée est convertie en énergie thermique par l’intermédiaire d’une résistance au freinage.
La présente invention a pour objectif d’améliorer un dispositif de régulation d’attitude pour un satellite et un procédé pour faire fonctionner un dispositif de régulation d’attitude pour un satellite.
En particulier, l’invention propose un dispositif de régulation d’attitude pour un satellite, lequel comprend au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée pour soumettre le satellite à l’action d’un couple de rotation pendant une manœuvre de régulation d’attitude et
au moins un supercondensateur, l’au moins un supercondensateur étant réalisé de telle manière et étant relié électriquement de telle manière à l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée qu’une énergie cinétique convertie en énergie électrique par un fonctionnement en mode générateur lors du ralentissement de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée peut être stockée au moins en partie dans l’au moins un supercondensateur.
En outre, l’invention propose un procédé pour faire fonctionner un dispositif de régulation d’attitude pour un satellite, le dispositif de régulation d’attitude comprenant au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée pour soumettre le satellite à l’action d’un couple de rotation pendant une manœuvre de régulation d’attitude et au moins un supercondensateur, une énergie cinétique convertie en énergie électrique par un fonctionnement en mode générateur lors du ralentissement de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée étant stockée au moins en partie dans l’au moins un supercondensateur.
Le dispositif de régulation d’attitude et le procédé permettent de récupérer au moins une partie de l’énergie cinétique stockée dans l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée. Ainsi, d’une part une consommation totale d’énergie dans le satellite peut être réduite, dans la mesure où l’énergie électrique récupérée et stockée dans l’au moins un supercondensateur peut être réutilisée. D’autre part, l’apport en énergie thermique peut également être réduit dans la mesure où l’énergie cinétique n’est pas transformée en « chaleur Joule », ainsi que cela est effectué lors de la résistance au freinage utilisée jusqu’à présent. Cela est particulièrement avantageux parce que l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée ne fonctionne généralement pas en permanence, mais toujours uniquement quand une manœuvre de changement d’attitude agile doit être exécutée. Si aucune manœuvre de changement d’attitude agile n’est exécutée, l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée est au repos et ne génère aucun couple de rotation.
Le dispositif de régulation d’attitude présente également en particulier un système de commande, qui commande ou régule la récupération d’énergie.
En particulier, le dispositif de régulation d’attitude présente une multitude de roues à couple de rotation à puissance élevée. En particulier, le dispositif de régulation d’attitude présente trois, de manière préférée quatre roues à couple de rotation à puissance élevée. Celles-ci sont en particulier orientées, ou respectivement disposées en rapport avec un axe de rotation respectif de telle manière qu’un vecteur de couple de rotation peut être généré dans une orientation quelconque. Il est alors possible de faire tourner ou de pivoter dans une direction quelconque le satellite dans le cadre d’une manœuvre de changement d’attitude agile. Si quatre roues à couple de rotation à puissance élevée sont présentes, celles-ci peuvent alors être disposées selon un agencement en tétraèdre. Cela permet ainsi de générer une redondance, dans la mesure où également dans le cas d’une avarie d’une des roues à couple de rotation à puissance élevée, systématiquement encore un couple de rotation peut être généré dans toute orientation quelconque.
Une roue à couple de rotation à puissance élevée (en anglais High Torque Wheel) comprend en particulier un moteur électrique pour générer un couple de rotation. En outre, la roue à couple de rotation à puissance élevée comprend en particulier un volant d’inertie, qui est relié mécaniquement à un axe du moteur électrique et que le moteur électrique peut amener en rotation ou ralentir pour générer un couple de rotation. Une roue à couple de rotation à puissance élevée peut générer en particulier un couple de rotation d’au moins 0,09 newton-mètre par kilogramme de masse propre, de manière préférée d’au moins 0,45 newton-mètre par kilogramme de masse propre.
Un supercondensateur (en anglais Supercapacitor ou Supercap), également désigné par ultracondensateur, peut être réalisé différemment, par exemple sous la forme d’un condensateur à double couche, d’un pseudo-condensateur ou d’un condensateur hybride. En particulier, un supercondensateur présente une très grande densité de puissance et peut par voie de conséquence être chargé et déchargé rapidement. Un supercondensateur au sens de la présente divulgation peut comprendre également plusieurs supercondensateurs câblés les uns aux autres (en particulier en parallèle). Les supercondensateurs peuvent être réalisés par exemple également sous la forme de supercondensateurs à cellules poche (en anglais pouch cell) ou comprendre ceux-ci. Les capacités des divers supercondensateurs sont en particulier de quelques dizaines de F.
Une manœuvre de régulation d’attitude est en particulier une manœuvre de changement d’attitude agile. Une telle manœuvre de changement d’attitude agile se distingue en particulier en ce qu’une attitude ou orientation du satellite peut être changée ce faisant en un court laps de temps (vitesses de rotation > 1 degré par seconde), l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée fonctionnant en particulier seulement pendant la manœuvre de changement d’attitude agile. Dans le cas contraire, un couple de rotation et une vitesse de rotation de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée sont nuls.
Il est prévu dans un mode de réalisation que l’au moins un supercondensateur est relié électriquement de telle manière à l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée que la roue à couple de rotation à puissance élevée peut être entraînée au moins en partie et/ou au moins temporairement au moyen d’une énergie stockée dans l’au moins un supercondensateur. Ce faisant, une énergie récupérée au préalable et stockée dans l’au moins un supercondensateur peut être à nouveau utilisée pour une accélération de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée. En particulier, il est possible ce faisant de récupérer l’énergie de façon répétée.
Il est prévu dans un mode de réalisation qu’un raccordement électrique du dispositif de régulation d’attitude est réalisé de telle manière que l’entraînement de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée est effectué exclusivement au moyen d’une énergie électrique stockée dans l’au moins un supercondensateur. En particulier, un premier entraînement ou une première accélération de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée peut être ce faisant effectué ou effectuée au moyen de l’énergie électrique qui est stockée dans l’au moins un supercondensateur. Par exemple, il peut être prévu que l’au moins un supercondensateur est chargé au préalable par l’intermédiaire d’un réseau de bord du satellite. Si alors une manœuvre de changement d’attitude agile doit être réalisée, l’énergie requise pour entraîner ou accélérer l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée est fournie au moyen de l’au moins un supercondensateur. Cela permet d’éviter des pics de puissance dans un réseau de bord du satellite si bien que la charge de fonctionnement du réseau de bord est plus régulière. Si l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée est à nouveau ralentie, l’énergie cinétique est alors récupérée par un fonctionnement en mode générateur et est stockée dans l’au moins un supercondensateur. Cela peut être réitéré.
Il est prévu dans un mode de réalisation que le dispositif de régulation d’attitude présente au moins un régulateur de charge, l’au moins un régulateur de charge étant réalisé manière à charger l’au moins un supercondensateur conformément à au moins une consigne de charge. Une telle consigne de charge peut comprendre après le démarrage du dispositif de charge par exemple une charge jusqu’à une quantité de charge spécifiée. En particulier, cela permet d’assurer qu’une quantité suffisante d’énergie est conservée à tout moment dans l’au moins un supercondensateur pour accélérer à nouveau (au maximum) l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée à partir d’un état à l’arrêt.
Il est prévu dans un mode de réalisation de perfectionnement que l’au moins une consigne de charge comprenne une compensation de perte. On peut ainsi compenser des pertes totales énergétiques provoquées par des résistances mécaniques sur l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée et/ou des pertes électriques. Cela peut en particulier être effectué par anticipation en tenant compte de manœuvres de régulation d’attitude futures planifiées.
Il est prévu dans un mode de réalisation que l’au moins un supercondensateur remplisse en supplément une fonction mécanique. L’au moins un supercondensateur peut ce faisant offrir simultanément deux fonctions : sous la forme d’un système de stockage d’énergie et sous la forme d’un élément porteur mécanique. Cela présente l’avantage qu’à la fois le volume total et une masse totale du dispositif de régulation d’attitude peuvent être réduits si bien qu’en conséquence un volume total et une masse totale du satellite peuvent également être réduits. Cela est atteint en ce que l’au moins un supercondensateur est relié mécaniquement de telle manière à d’autres éléments (mécaniques) du dispositif de régulation d’attitude que des forces peuvent être transmises et/ou qu’une stabilité mécanique peut être augmentée par l’intermédiaire de l’au moins un supercondensateur.
Il est prévu dans un mode de réalisation que l’au moins un supercondensateur est partie intégrante d’une structure d’appui mécanique. Par exemple, l’au moins un supercondensateur peut être utilisé pour relier mécaniquement des plaques de support et/ou des éléments de support ou peut constituer lui-même une partie d’une plaque de support et/ou d’un élément porteur de ce type. Par exemple, l’au moins un supercondensateur peut être utilisé en tant que partie d’un châssis ou d’un cadre porteur.
Il est prévu dans un mode de réalisation que l’au moins un supercondensateur réalise au moins une partie intégrante d’un boîtier et/ou d’un coffrage. Par exemple, l’au moins un supercondensateur peut faire partie d’un boîtier de protection extérieur, qui comprend d’autres systèmes du dispositif de régulation d’attitude, en particulier l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée et un système de commande. Si l’au moins un supercondensateur est réalisé à la manière d’un film ou d’une autre de manière flexible, des parties de boîtier ou des coffrages incurvés peuvent en particulier également être réalisés si bien que s’offrent diverses possibilités d’application et que l’au moins un supercondensateur peut être intégré de manière flexible dans une structure de support mécanique et/ou dans un boîtier. Dans ce cadre, l’au moins un supercondensateur peut être relié à des éléments supplémentaires conférant de la stabilité, par exemple en ce qu’un composite (stratifié) est réalisé avec un matériau composite à base de fibres.
Il est prévu dans un mode de réalisation que le dispositif de régulation d’attitude présente une multitude de supercondensateurs, le dispositif de régulation d’attitude présentant en outre un circuit d’équilibrage, le circuit d’équilibrage étant réalisé de manière à configurer de manière homogène une répartition de charge électrique dans la multitude de supercondensateurs. Un endommagement des supercondensateurs est ce faisant empêché dans la mesure où une surcharge est empêchée. Des circuits d’équilibrage sont connus par exemple des modules de batterie à cellules multiples.
D’autres caractéristiques visant à configurer le procédé découlent de la description de configurations du dispositif de régulation d’attitude. Les avantages du procédé sont dans le cas présent respectivement les mêmes que dans le cas des configurations du dispositif de régulation d’attitude.
La présente invention est expliquée de manière plus détaillée ci-après à l’aide d’exemples de réalisation préférés se référant aux figures. Sont montrés ici :
La illustre une représentation schématique d’un mode de réalisation du dispositif de régulation d’attitude 1 pour un satellite. Le dispositif de régulation d’attitude 1 comprend une roue à couple de rotation à puissance élevée 2 et un supercondensateur 3. En outre, le dispositif de régulation d’attitude 1 présente un système de commande 4, qui commande ou respectivement régule un fonctionnement de la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 et une charge du supercondensateur 3.
Pour soumettre le satellite à l’action d’un couple de rotation requis pendant une manœuvre de changement d’attitude agile, la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 génère un couple de rotation correspondant. De l’énergie électrique, par exemple provenant d’un réseau de bord du satellite, est amenée à cet effet à un moteur électrique de la roue à couple de rotation à puissance élevée 2.
Le supercondensateur 3 est réalisé de telle manière et est relié électriquement de telle manière à l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée 2 qu’une énergie cinétique convertie en énergie électrique par un fonctionnement en mode générateur lors du ralentissement de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée 2 peut être stockée au moins en partie dans le supercondensateur 3. Une énergie cinétique qui est stockée dans la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 peut ce faisant être récupérée et être utilisée à nouveau.
Dans l’exemple de réalisation illustré, le dispositif de régulation d’attitude 1 comprend seulement une roue à couple de rotation à puissance élevée 2. Toutefois, il peut être prévu qu’au moins trois, de manière préférée quatre, roues à couple de rotation à puissance élevée 2 sont prévues si bien qu’un couple de rotation avec une orientation quelconque peut être généré pour une manœuvre de changement d’attitude agile.
Il peut être prévu que le supercondensateur 3 soit relié électriquement de telle manière à la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 que la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 peut être entraînée au moins en partie et/ou au moins temporairement au moyen d’une énergie stockée dans le supercondensateur 3. La roue à couple de rotation à puissance élevée 2 est alors accélérée au moyen de l’énergie électrique stockée dans le supercondensateur 3.
Il peut être prévu en outre qu’un câblage électrique du dispositif de régulation d’attitude 1 soit réalisé de telle manière que l’entraînement de la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 est effectué exclusivement au moyen d’une énergie électrique stockée dans le supercondensateur 3. La roue à couple de rotation à puissance élevée 2 n’est alors plus entraînée, en particulier accélérée, par l’intermédiaire du réseau de bord du satellite ou d’autres sources d’énergie, mais exclusivement par l’intermédiaire d’une énergie électrique stockée dans le supercondensateur 3.
Il peut être prévu que le dispositif de régulation d’attitude 1 comprenne un régulateur de charge 5, le régulateur de charge 5 étant réalisé de manière à charger l’au moins un supercondensateur 3 conformément à au moins une consigne de charge. En particulier, il est prévu dans le cas présent que l’au moins une consigne de charge comprenne une compensation de perte. Ce faisant, lors d’une récupération d’énergie réitérée, il est fait en sorte que le supercondensateur 3 soit chargé ultérieurement à partir du réseau de bord du satellite à l’issue de la charge par récupération et après conversion de l’énergie cinétique de la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 si bien que celui-ci présente à nouveau un état de chargé conforme à la consigne. Cette compensation de perte permet de pouvoir accélérer à nouveau à un couple de rotation maximal la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 dans le cadre d’une manœuvre de changement d’attitude agile ultérieure.
Il peut être prévu que le supercondensateur 3 remplisse en supplément une fonction mécanique.
Il peut être prévu dans un perfectionnement que le supercondensateur 3 fasse partie intégrante d’une structure d’appui mécanique.
Il peut être prévu dans un autre perfectionnement que le supercondensateur 3 forme au moins une partie intégrante d’un boîtier et/ou d’un coffrage.
Il peut être prévu que le dispositif de régulation d’attitude 1 comprenne une multitude de supercondensateurs3, le dispositif de régulation d’attitude1 présentant en outre un circuit d’équilibrage 6, le circuit d’équilibrage 6 étant réalisé de manière à configurer de manière homogène une répartition de charge électrique dans la multitude des supercondensateurs 3.
La illustre, aux fins de la clarification, une représentation schématique d’un diagramme de flux de courant ou de flux d’énergie dans le dispositif de régulation d’attitude décrit dans la présente divulgation. Une roue à couple de rotation à puissance élevée 2 et un supercondensateur 3 sont illustrés à titre d’exemple. Le diagramme de flux de courant ou de flux d’énergie s’applique toutefois de manière analogue à d’autres roues à couple de rotation à puissance élevée et à d’autres supercondensateurs. Une configuration typique comprend par exemple une batterie composée de supercondensateurs 3, une capacité étant par exemple de 12 x 60°F.
Au départ, la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 ne fonctionne pas et elle est au repos (couple de rotation et vitesse de rotation nuls). Lors d’une première mise en service, le supercondensateur 3 est totalement chargé par l’intermédiaire d’un convertisseur continu-continu 11 (convertisseur CC-CC) par l’intermédiaire d’un réseau de bord 10 du satellite. Cet état de charge est vérifié en permanence au moyen d’un régulateur de charge (non représenté) et est éventuellement maintenu par recharge.
Pour exécuter une manœuvre de changement d’attitude agile, l’énergie électrique stockée dans le supercondensateur 3 est amenée à un moteur électrique de la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 par l’intermédiaire d’un autre convertisseur continu-continu12. La roue à couple de rotation à puissance élevée 2 est ainsi accélérée, de sorte qu’un couple de rotation est généré. À la fin de la manœuvre de changement d’attitude agile, la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 est à nouveau freinée. Le moteur électrique de la roue à couple de rotation à puissance élevée 2 bascule à cet effet dans un fonctionnement en mode générateur et une puissance électrique ainsi générée est utilisée par l’intermédiaire d’un autre convertisseur continu-continu 13 pour charger le supercondensateur 3. Puisque la quantité d’énergie est dans le cas présent au maximum aussi importante que lors de l’accélération de la roue à couple de rotation à puissance élevée 2, une capacité suffisante pour absorber l’énergie récupérée est à cet effet présente dans le supercondensateur 3.
Si le dispositif de régulation d’attitude présente plusieurs, en particulier trois ou quatre, roues à couple de rotation à puissance élevée 2, plusieurs supercondensateurs 3 sont ainsi prévus, lesquels sont en particulier branchés en parallèle. Lors de l’utilisation de plusieurs supercondensateurs 3, il est prévu en particulier que le dispositif de régulation d’attitude présente en outre un circuit d’équilibrage (non illustré), le circuit d’équilibrage étant réalisé de manière à configurer une répartition de charge électrique de manière homogène dans la multitude des supercondensateurs 3.
La illustre une représentation schématique de courbes de mesure 20, 21, 22, 23 pendant des cycles d’accélération et de ralentissement d’une roue à couple de rotation à puissance élevée pour clarifier l’invention. Une courbe de mesure 20 illustre une tension d’entrée sur une roue à couple de rotation à puissance élevée, une courbe de mesure 21 une tension sur un banc de supercondensateurs, une courbe de mesure 22 une tension de sortie de la roue à couple de rotation à puissance élevée et une courbe de mesure 23 un courant de récupération. Les courbes de mesure 20, 21, 22, 23 sont représentées au cours du temps (axe x) sur plusieurs cycles de récupération d’énergie, une case sur l’axe x correspondant à une période de 10 secondes. À un instant t1, la roue à couple de rotation à puissance élevée est accélérée à l’aide d’énergie électrique, qui est stockée dans les supercondensateurs. La courbe de mesure 21 pour la tension des supercondensateurs chute en conséquence, dans la mesure où ceux-ci sont déchargés. À un instant t2, la roue à couple de rotation à puissance élevée est ralentie et une énergie cinétique est récupérée par l’intermédiaire d’un fonctionnement en mode générateur et est convertie en énergie électrique, en conséquence, une valeur de la tension de sortie (courbe de mesure 22) de la roue à couple de rotation à puissance élevée baisse, un courant de récupération (courbe de mesure 23) et une tension sur les supercondensateurs (courbe de mesure 21) augmentant simultanément. A l’instant t3, la récupération d’énergie est achevée. A l’instant t4, le cycle recommence.
Le dispositif de régulation d’attitude décrit dans la présente divulgation est en mesure de récupérer au moins une partie de l’énergie cinétique de la roue à couple de rotation à puissance élevée. On peut le constater en ce que la tension des supercondensateurs (courbe de mesure 21) atteint à nouveau les mêmes valeurs après chaque opération d’accélération et de ralentissement (0 à 3000rpm).
Les figures 4, 5 et 6 sont des représentations schématiques respectivement de parties de modes de réalisation du dispositif de régulation d’attitude. Il est prévu dans les modes de réalisation que l’au moins un supercondensateur 3 remplisse en supplément une fonction mécanique. L’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée n’est pas illustrée sur les représentations.
Il est prévu en particulier que l’au moins un supercondensateur 3 fasse partie intégrante d’une structure d’appui 15 mécanique. La structure d’appui 15 mécanique supporte par exemple des composants électroniques 30 d’un système de commande du dispositif de régulation d’attitude.
Dans l’exemple illustré sur la , plusieurs supercondensateurs 3 sont intégrés sur une extrémité inférieure dans une plaque de montage inférieure 16 et sur une extrémité supérieure dans une plaque de montage supérieure 17. À cet effet, des évidements circulaires sont réalisés dans les plaques de montage 16, 17 et peuvent loger respectivement une extrémité supérieure et une extrémité inférieure des supercondensateurs 3. Une liaison mécanique verticale est réalisée entre la plaque de montage inférieure 16 et la plaque de montage inférieure 17 majoritairement au moyen des supercondensateurs 3.
Dans l’exemple illustré sur la , plusieurs supercondensateurs 3 sont intégrés dans une plaque de montage inférieure 16. Les supercondensateurs 3 font ce faisant partie intégrante de la plaque de montage inférieure 16. Dans l’exemple illustré, 14supercondensateurs 3 avec respectivement 90°F à 2V sont intégrés dans la plaque de fond inférieure 16. Il peut être prévu dans le cas présent que des matériaux composites à base de fibres soient utilisés, dans lesquels les supercondensateurs 3 sont intégrés.
Il peut également être prévu que l’au moins un supercondensateur 3 réalise au moins une partie intégrante d’un boîtier 18 et/ou d’un coffrage 19. Cela est schématiquement illustré sur la . Les supercondensateurs 3 font partie dans le cas présent d’une paroi extérieure 31, qui comprend par exemple un matériau composite à base de fibres, dans lequel les supercondensateurs 3 sont intégrés. Les supercondensateurs3 contribuent alors à la stabilité mécanique du boîtier 18 ou du coffrage 19.
Une utilisation de supercondensateurs à la manière de film permet en particulier de réaliser également des formes et des parties de boîtier ou des parties de coffrage incurvées. Dans le cas d’une intégration des supercondensateurs 3 dans le boîtier 18 ou dans le coffrage19, des formes quasiment quelconques peuvent par voie de conséquence être réalisées.
Claims (10)
- Dispositif de régulation d’attitude (1) pour un satellite, comprenant :
au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée (2) pour soumettre le satellite à l’action d’un couple de rotation pendant une manœuvre de régulation d’attitude, et
au moins un supercondensateur (3), dans lequel l’au moins un supercondensateur (3) est réalisé de telle manière et est relié électriquement de telle manière à l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée (2) qu’une énergie cinétique convertie en énergie électrique par un fonctionnement en mode générateur lors du ralentissement de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée (2) peut être stockée au moins en partie dans l’au moins un supercondensateur (3). - Dispositif de régulation d’attitude (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’au moins un supercondensateur (3) est relié électriquement de telle manière à l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée (2) que la roue à couple de rotation à puissance élevée (2) peut être entraînée au moins en partie et/ou au moins temporairement au moyen d’une énergie stockée dans l’au moins un supercondensateur (3).
- Dispositif de régulation d’attitude (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un câblage électrique du dispositif de régulation d’attitude (1) est réalisé de telle manière que l’entraînement de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée (2) est effectué exclusivement au moyen d’une énergie électrique stockée dans l’au moins un supercondensateur (3).
- Dispositif de régulation d’attitude (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par au moins un régulateur de charge (5), dans lequel l’au moins un régulateur de charge (5) est réalisé de manière à charger l’au moins un supercondensateur (3) conformément à au moins une consigne de charge.
- Dispositif de régulation d’attitude (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’au moins une consigne de charge comprend une compensation de perte.
- Dispositif de régulation d’attitude (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins un supercondensateur (3) remplit en supplément une fonction mécanique.
- Dispositif de régulation d’attitude (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’au moins un supercondensateur (3) fait partie intégrante d’une structure d’appui (15) mécanique.
- Dispositif de régulation d’attitude (1) selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l’au moins un supercondensateur (3) réalise au moins une partie intégrante d’un boîtier (18) et/ou d’un coffrage (19).
- Dispositif de régulation d’attitude (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par une multitude de supercondensateurs (3), dans lequel le dispositif de régulation d’attitude (1) présente en outre un circuit d’équilibrage (6), dans lequel le circuit d’équilibrage (6) est réalisé de manière à configurer de manière homogène une répartition de charge électrique dans la multitude de supercondensateurs (3).
- Procédé pour faire fonctionner un dispositif de régulation d’attitude (1) pour un satellite, dans lequel le dispositif de régulation d’attitude (1) comprend au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée (2) pour soumettre le satellite à l’action d’un couple de rotation pendant une manœuvre de régulation d’attitude et au moins un supercondensateur (3),
dans lequel une énergie cinétique convertie en énergie électrique par un fonctionnement en mode générateur lors du ralentissement de l’au moins une roue à couple de rotation à puissance élevée (2) est stockée au moins en partie dans l’au moins un supercondensateur (3).
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