電力系統如何滿足小型衛星的密度需求
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多種發電系統方法2可以應用于天基電力子系統（EPS）為航天器提供動力（圖1）。
此類電源包括：
太陽能電池陣列：光伏組件可以吸收太空中的陽光，從而為衛星產生直流電
鋰離子電池：這些電池是可充電（二次）電池。它們用作儲能設備，主要連接到主要能源并由其充電，按需將能量輸送到負載。二次電池還用于從單獨的電源遠程提供電力的應用，它們會定期返回該電源進行充電。
放射性同位素： 放射性同位素發電系統 （RPS） 可以通過將钚 238 （Pu-238） 等放射性同位素核衰變釋放的熱量轉化為電能來發電。
燃料電池：燃料電池用于電力和能量存儲。燃料電池將支持直流電力總線：
多種反應物類型和等級（例如 O2/H2 或 O2/CH4)
使商業月球有效載荷服務 （CLPS） 著陸器能夠使用 CH4 推進劑提供動力
航天器和衛星種類繁多，其中一種緊湊型衛星是立方體衛星（圖2）。
CubeSat EPS2 的功率要求在以下方面略有不同：
電源配置文件
功率裕度
總線電壓電平
騎行/充電
EPS組件定義：
電池尺寸
太陽能電池陣列報廢 （EOL） 電源
其他各種子系統需求（峰值和穩態）
立方體衛星設計人員需要應對熱設計、有效載荷、結構和飛行控制（圖 3），而 EPS 是所有這些不可或缺的一部分。
典型的 EPS 系統要求
EPS 設計人員必須在航天器任務壽命（包括日食和夜間）期間根據需要向航天器子系統提供持續電力。EPS 必須安全地控制和分配所有機載電源。此外，系統必須為峰值和平均功率負載提供足夠的功率，包括裕量。
設計人員需要考慮下游電源轉換器能夠處理所需的負載。必須在下游和上游電源負載之間提供總線隔離。同樣，邏輯控制系統需要了解 EPS 狀態和運行狀況，包括電壓、溫度、電流等。
此外，EPS 系統必須保護自身和其他子系統免受 EMI、總線故障、瞬變和負載故障（如過壓、濾波、短路等）的影響。
通常，設計人員需要從包括其他電氣子系統的電力設備列表 （PEL） 中確定平均功率。還有任務要求，例如持續時間，需要考慮。這可能涉及對場地的固定空間應用或軌道參數的評估。
衛星太陽能電池陣列作為 EPS 源
衛星太陽能電池陣列設計必須在衛星設計任務的開發早期完成。這是因為陣列的大小和部署必須考慮在整體系統設計中。
高性能衛星太陽能電池陣列設計將取決于任務期間可用的入射陽光的強度。陣列的轉換效率也將是決定可用功率的關鍵因素。
太陽能電池陣列設計的進步使效率提高了 30% 以上。如今，多結太陽能電池提供了最高效的發電技術?；?GaAs 的陣列簡單、高可靠性和相對適中的成本是它們經常被選擇為大多數衛星提供電力系統的原因（圖 4）。
例如，LISA-T 是一種非常緊湊、可收起的薄膜太陽能電池陣列（圖 5）。當完全部署在太空中時，它提供小型航天器發電和通信能力。
總結
EPS 為所有航天器負載提供電力，對于在太空中完成規定的任務至關重要。立方體衛星最常用的架構是純電池或太陽能陣列/電池配置。電池必須被視為潛在危險，因為它們將存儲的能量與腐蝕性材料結合在一起。
機械和熱是 EPS 中的主要子系統接口，因為設計是使用迭代過程開發的。測試也是關鍵：“測試你飛的東西，飛你測試的東西。發射場處理也是一個主要考慮因素。
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