回收艙酬載之電源系統開發與性能測試

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姓名

李詠廉(Yung-Lien Lee) 查詢紙本館藏

畢業系所

光機電工程研究所

論文名稱

回收艙酬載之電源系統開發與性能測試
(Develop The Power System of Recovery System)

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摘要(中)

本研究設計一個完整的回收艙電源系統，使用可重複使用的二次鋰電池當作回收艙之電源，利用充電模組可快速補充電力，並提供回收艙主控電腦及科學酬載所需使用的電源。
於太空中心探空六號計畫-回收艙酬載，實作並驗證電源系統可在任務期間內克服所需經歷的惡劣環境，可以完全正常工作。並量測各模組在不同環境下的效能，將其作比較，用以估算系統所需的電源。

摘要(英)

The main purpose of this thesis is to develop a power system of the recovery system for sounding rocket. Using the reusable lithium battery as the power source of the recovery system, and, using the recharging module which can recharge the battery efficiently for time-saving. The reusable lithium battery supports power to the main controller of the recovery system and space instrument.
In the Sounding Rocket VI mission of National Space Organization, the system has been implemented and proved that after the rocket lunching progress, this system can overcome wicked environment and still work normally. Also, we estimate the power that the system needs by using the measured data of efficiency under different environments.

關鍵字(中)

★ 鋰電池
★ 電源
★ 回收艙
★ 探六

關鍵字(英)

★ Lithium battery
★ Power
★ RS
★ SRV6

論文目次

論文摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
圖目 VIII
表目 XI
一、緒論 1
1-1 探空六號回收艙簡介 1
1-2 論文組織架構 3
二、回收艙酬載之電源系統架構與原理 4
2-1 回收艙電源系統簡介 4
2-2 回收艙電源系統架構 6
2-3 電壓轉換系統原理 8
2-3-1 降壓轉換系統原理 9
2-3-2 升壓轉換系統原理 13
2-4 定電流電路原理 18
2-5 鋰電池充電原理 20
三、電壓轉換系統量測 22
3-1 DC-DC COVERTER量測系統架構設計 22
3-2 DC-DC COVERTER量測系統硬體設計 25
3-2-1 降壓模組 25
3-2-2 升壓模組 27
3-2-3 定電流負載板 28
3-3 不同負載對電壓轉換系統的影響 30
3-3-1 實驗目的 30
3-3-2 實驗步驟 30
3-3-3 實驗數據 31
3-3-4 實驗討論 33
3-4 不同工作溫度對電源轉換系統的影響 34
3-4-1 實驗目的 34
3-4-2 實驗步驟 34
3-4-3 實驗數據 35
3-4-4 實驗討論 37
3-5 實驗結論 38
四、鋰電池充放電系統量測 39
4-1 鋰電池簡介 39
4-2 鋰電池量測系統架構設計 39
4-3 系統電路硬體設計 42
4-3-1鋰電池 42
4-3-2 鋰電池充電板 43
4-3-3 定電流負載板 44
4-3-4 數位可控負載板 45
4-4 不同電流充電，對充電效率的影響 46
4-4-1 實驗目的 46
4-4-2 實驗步驟 46
4-4-3 實驗數據 47
4-4-4 實驗討論 50
4-5 不同電流放電，對電量的影響 51
4-5-1 實驗目的 51
4-5-2 實驗步驟 51
4-5-3 實驗數據 52
4-5-4 實驗討論 56
4-6 不同溫度放電，對電量的影響 57
4-6-1 實驗目的 57
4-6-2 實驗步驟 57
4-6-3 實驗數據 58
4-6-4 實驗討論 62
4-7 實驗結論 63
五、結論與未來展望 64
參考文獻 66

參考文獻

[1] E.Johnson, et al. , Electric Circuit Analysis, 3rd edition, Wiley, 1992
[2]國家太空中心：探空火箭計畫-計畫簡介。2008年6月30日，取自http://www.nspo.org.tw/2005c/projects/projectrocket/intro.htm
[3]梁適安，交換式電源供給器之理論與實務設計，全華科技圖書，台北市，民國83年。
[4]白中和，交換式電源設計入門，全華科技圖書，台北市，民國89年。
[5] H. Kato, Y. Yamamoto, M. Nagamine, Y. Nishi, "Lithium ion rechargeable batteries", WESCON/'93. Conference Record, pp.210-214, Dept. of Res. & Dev., Sony Energytec Inc., Sept.1993.
[6] T. Ogata and J. Yamaki, "Battery research for telecommunications power supply systems at NTT", Telecommunications Energy Conference 1995 , pp.697-703, NTT Interdisciplinary Res. Lab., Nov. 1995.
[7] W. Jacobi and G. Eichinger, "Lithium rechargeable batteries for portable telecommunication appliances-basic concepts and recent developments", Telecommunications Energy Special, pp.123-127, Hagen Batterie AG, May 2000.
[8] B.V. Ratnakumar et al. , ”Lithium batteries on 2003 Mars Exploration Rover”, Battery Conference on Applications and Advances, 2002. The Seventeenth Annual, pp.47-51, Jet Propulsion Lab. , Jan. 2002
[9] J. Crowell, ”Battery arrays, rechargeable Li-ion battery power sources for marine applications”, OCEANS, 2005. Proceedings of MTS/IEEE, Vol. 1, pp.46-51, Director of Eng., OceanServer Technol., Inc. , 2005.
[10] M.C. Smart, et al. ,”Lithium-ion cell technology demonstration for future NASA applications”, Energy Conversion Engineering Conference 2002, pp.297-304, Jet Propulsion Lab., California Inst. of Technol., July 2004.

指導教授

江士標、葉則亮
(Shyh-Biau Jiang、Tse-Liang Yeh)

審核日期

2008-7-15

推文