Simulation of the electrical power system of nanosatellites using PSpice - (:unkn) unknown (Editorial Tecnológica de Costa Rica (entidad editora), 2026)
Simulación del sistema eléctrico de potencia de nanosatélites por medio de PSpice
The concept of “lean satellite” has taken force accompanied by the increase of small companies and universities that develop this kind of satellites. The construction of satellites based on this concept has allowed these entities to reach space technologies on a small scale. The growing popularity has to do with their small size, light weight and significant lower investment. The electrical power system provides power to all the loads and subsystems present in the nanosatellites. This energy is produced, stored, controlled and distributed in this system. The understanding of its operation is fundamental to ensure the success of the missions of the nanosatellite. The components responsible for controlling and regulating this energy are the DC-DC converters that boost or buck voltage according to load demand or charge of the battery, for this reason converters also ensure the correct operation of the system. This article is based on the graduation project report titled: Simulation of the power electrical system of the nanosatellite constellation of the BIRDS project. The general structure of the power system used is shown in this article, as well as a comparison between the simulation using PSpice and the operation of the DC-DC converters used for the BIRDS 2 project, developed in LaSEINE, laboratory of Kyushu Institute of Technology.
El concepto de “lean satellite” ha tomado fuerza acompañado con el incremento de pequeñas empresas y universidades que desarrollan este tipo de satélites. La construcción de satélites basada en este concepto ha permitido a estas entidades alcanzar tecnologías espaciales a pequeña escala. La creciente popularidad tiene que ver con su reducido tamaño, ligero peso y significativa menor inversión. El sistema eléctrico de potencia provee energía a todas las cargas y subsistemas presentes en los nanosatélites. En este sistema se produce, almacena, controla y distribuye dicha energía. La comprensión de su funcionamiento resulta fundamental para asegurar el éxito de las misiones de los nanosatélites. Los componentes encargados de controlar y regular esta energía son los convertidores CC-CC que elevan o reducen la tensión de acuerdo a la demanda o al estado de tensión de la batería, por esta razón los convertidores también aseguran el correcto funcionamiento del sistema. Este artículo se basa en el informe de proyecto de graduación titulado: Simulación del sistema eléctrico de potencia de la constelación de nanosatélites del proyecto BIRDS. Se muestra la estructura general del sistema eléctrico de potencia empleado, así como una comparación de la simulación por medio de PSpice y el funcionamiento de los convertidores CC-CC utilizados para el proyecto BIRDS 2, desarrollado en LaSEINE, laboratorio del Instituto Tecnológico de Kyushu.
Keywords: Electrical Power System; Nanosatellite; Lean Satellite; PSpice; Simulation; Sistema Eléctrico de Potencia; Nanosatélite; Satélite Lean; PSpice; Simulación