Strukturintegrierte Superkondensatoren in elektrischen Antrieben

Abstract

Im DEEP‑Projekt wird ein elektrisches Antriebssystem für Kleinsatelliten entwickelt, bei dem die auftretenden Spitzenströme von strukturintegrierten Superkondensator gepuffert werden. Um das Gewicht der Superkondensatoren zu kompensieren, werden diese in ein Faserverbund‑Panel integriert, das zugleich die Seitenwand eines Satelliten bildet und so mechanische Lasten überträgt. Um Zell‑Balancing, Monitoring und CAN‑Bus‑Kommunikation zu ermöglichen wird eine Elektronik basierend auf COTS entwickelt und ebenfalls integriert. Im Rahmen des Projekts wurden die verwendeten Bauteile (Stromsensor, DC‑DC‑Wandler, optischer Treiber, Schieberegister) in einem Gamma‑Strahlungstest bis 4 krad(Si) getestet, wobei die meisten Komponenten robust blieben, der Stromsensor jedoch eine messbare Potenzialabnahme zeigte. Die Ergebnisse demonstrieren die Machbarkeit eines strukturgesteuerten Energiespeichers für den Weltraum und legen den Grundstein für einen geplanten Mitflug 2026.