巩巍 李龙飞 （航天东方红卫星有限公司）



立方体卫星电源系统技术综述

巩巍 李龙飞 （航天东方红卫星有限公司）

Overview of Power Supply System in Cube Sat

近年来，小卫星技术发展迅猛，其中微纳卫星，尤其是立方体卫星（CubeSat），由于具有低成本、研制周期短、发射灵活等优点，成为当前发展最为迅速的航天器。

1 立方体卫星系统简介

1999年，美国加州州立理工大学和斯坦福大学对立方体卫星提出了定义：即结构尺寸为10cm×10cm×10cm的正立方体，质量为1kg左右的皮卫星被称作立方体卫星，这就是标准的一个立方体卫星单元（1U）。在此基础上，若干个立方体卫星单元可以组成2U、3U的钠卫星架构。2003年，第一颗立方体卫星成功发射。在此后几年间，立方体卫星技术得到了飞速发展。现在立方体卫星不再只局限于科学与技术试验，通过灵活编队和组网能够应用于对地观测、通信、空间环境探测等领域，具有十分广阔的前景。

现在国外已经形成了一些指导立方体卫星设计的标准和规范，如已被各大学和研究机构广泛采用的、由南瓜公司（Pumpkin Inc）开发的立方体卫星工具包（CubeSat kit）。立方体卫星工具包包含主结构定义、基于FM430的指令和数据管理系统等，所有标准模块统一采用符合PC104规范的堆栈式结构，各模块通过2个52芯插件进行电气连接。

2 立方体卫星电源系统拓扑结构

一般来说，在微小卫星上采用的电源系统同样可应用于立方体卫星和由其组合而成的纳卫星。然而对立方体卫星而言，不论采用体装式太阳电池阵还是展开式太阳电池翼，由于其体积小，受照面积有限，比起其他航天器来说，其能源供需矛盾更为突出。……