Estudio y caracterización de las baterías del satélite TEIDESAT-I y diseño de los circuitos de protección y control asociados

Abstract

Este Trabajo de Fin de Grado se encuadra dentro del proyecto para el nanosatélite TEIDESAT I, desarrollado por alumnos de la Universidad de La Laguna, con el objetivo de realizar comunicaciones ópticas entre La Tierra y la órbita. El objetivo principal de este TFG se centra en la creación de una primera versión de las baterías a implementar. Para ello, tras una breve introducción al proyecto, se realiza un estudio de las células disponibles comercialmente y la caracterización y selección de las células usadas para el desarrollo de la batería. A continuación, se crea un modelo de simulación del circuito de monitorización y control de la batería, para finalmente plantear una propuesta de componentes para la realización de un primer prototipo de la batería. Las baterías forman una parte importante de la masa total del nanosatélite, y son un elemento crítico de la misión, ya que son las encargadas de suministrar potencia eléctrica al satélite durante los periodos de eclipse. Sin embargo, esta no es la única demanda que deben cumplir las baterías, además, deberán ser capaces de operar bajo duras condiciones de gradientes de temperatura, vibraciones y choques, así como soportar las inclemencias de la radiación y el vacío del espacio. Por ello, se buscará la creación de un primer modelo sobre el que se iterará hasta lograr el desarrollo de la versión final de las baterías del satélite.

This End-of-Degree project is part of the project for the TEIDESAT-I nanosatellite, developed by students from the University of La Laguna, with the aim of carrying out optical communications between Earth and orbit. The main objective of this TFG focuses on the creation of a first version of the batteries to be implemented. To do this, after a brief introduction to the project, a study of commercially available cells and the characterization and selection of the cells used for battery development is carried out. Next, a simulation model of the battery monitoring and control circuit is created, to finally propose a proposal of components for the realization of a first prototype of the battery. The batteries form an important part of the total mass of the nanosatellite, and are a critical element of the mission, as they are in charge of supplying electrical power to the satellite during eclipse periods. However, this is not the only demand that batteries must fulfill, they also must be capable of operating under harsh conditions of temperature gradients, vibrations and shocks, as well as to endure the harsh conditions of radiation and the vacuum of space. For this reason, the creation of a first model will be sought, on which it will be iterated until the development of the final version of the satellite batteries is achieved.