ZDPS-1A卫星电源系统设计：微小型化与在轨验证成果

本文档主要探讨了"ZDPS-1A卫星电源系统设计与在轨验证"这一主题，针对"皮星一号A"（ZDPS-1A）卫星的微小型化需求，提出了创新的电源系统设计方案。核心内容包括以下几个方面： 1. 高效轻型组件：文中强调了采用三结砷化镓（Tri-Junction GaInP2/GaAs/Ge）太阳能电池，这是一种高效率、重量轻的太阳能发电技术，旨在提升卫星的功率输出和整体电源系统的效能。这种太阳能电池的使用是实现微小型化的重要手段。 2. 功率转换与分配：通过大量应用工业级集成电路芯片在功率转换和分配电路中，实现了电力的有效管理，提高了系统的稳定性和可靠性。这些芯片的集成化设计有助于简化电路结构，减少体积，符合微型卫星的设计目标。 3. 简化供电与配电：文中提到了通过优化供配电电路结构和合理规划工作模式，旨在降低故障风险，增强电源系统的稳定性。这表明设计者注重系统操作的效率和可靠性。 4. 能量平衡仿真系统：设计者构建了一个基于Matlab/Simulink的能量平衡仿真系统，用于深入研究卫星的能量获取、消耗和存储过程，确保系统在整个生命周期内保持能量守恒。 5. 在轨验证与数据分析：论文展示了对卫星电源系统在轨数据、地面测试数据以及仿真实验数据的分析结果。太阳能电池的平均输出功率达到3.7W，实际在轨表现优于设计预期，显示了充足的电力供应和稳定的储能性能。锂离子电池组功能正常，但长期运行后出现电压偏高、内阻增加的问题，储能性能随时间有所下降。系统负载在长时间运行后功率略有上升，但整体上仍能维持能量平衡。 关键词：ZDPS-1A、微型卫星、电源系统、在轨验证、能量平衡。这项研究对于理解卫星电源系统的优化设计、微小型化趋势以及在实际运行中的性能评估具有重要的参考价值，展示了工程技术在卫星电源系统设计中的实践应用。