Analisi e progettazione del sistema di generazione e gestione di potenza per CubeSat

Un CubeSat appartiene alla classe di nanosatelliti, regolamentata dal CubeSat Standard che ne identifica dimensioni e peso. In ogni CubeSat sono presenti differenti sottosistemi che devono collaborare per poter operare al meglio ed evitare il fallimento della missione. Il sottosistema in esame in questo elaborato è quello di generazione e gestione della potenza elettrica. Tale sistema è vitale per la missione, poiché deve garantire tensione, corrente e potenza adeguata ad ogni carico presente a bordo (i sottosistemi stessi) e compensare alle eventuali perdite e ad eventuali assorbimenti eccessivi o fluttuazioni. L'analisi approfondita dei componenti e dei collegamenti circuitali interni di tale sistema, unita allo studio della principale problematica di ricerca del punto di massima potenza, sono essenziali per comprendere al meglio il funzionamento del sottosistema stesso. Dopo aver elaborato un power budget della missione e individuato i componenti (pannelli solari, accumulatori e circuiti integrati), è utile implementare sia il circuito equivalente della cella solare sia il circuito dell'intero sistema su programmi di analisi circuitale, come LTspice XVII. Tali schematizzazioni sono importanti per comprendere a fondo il comportamento e attuare analisi circuitali. Il dimensionamento deve essere effettuato in modo tale da soddisfare le richieste di potenze, tensione e corrente dei carichi da alimentare.