徐敬勃，谭学谦，姜宁翔，吴 珍

(上海航天控制技术研究所 上海惯性工程技术研究中心·上海·201109)

0 引 言

太阳电池阵-蓄电池组电源系统是目前应用最为广泛的航天器电源系统，在全世界已发射的至少4000种航天器中，其应用占比达到90%以上。卫星在轨运行时，在光照区间，太阳电池阵给负载供电，同时给蓄电池组充电;在阴影区间，蓄电池组提供负载功率。

随着空间电源技术的发展，不同电源、不同功率调节方式下的电源母线电压差异较大。国内卫星电源系统通用规范提出的电源母线电压范围为26～100V，对于大多数负载功率小于2k W的电源电压，母线电压一般为26～42V;对于负载功率大于2k W的电源系统，母线电压一般大于50V[1]。在额定负载下，频率小于10MHz时，电源母线电压纹波峰峰值一般小于600m V。

1 飞轮电源系统现状

飞轮及控制力矩陀螺作为卫星姿控系统中的重要执行部件，在机动状态下，其运行功率往往达到100W甚至200W以上。由于其内部电机的存在，偏置动量轮在6000r/min高转速时，电机母线端反电势往往达到32V以上。对于低轨卫星或是在卫星处于阴影区间的非全调节模式下，卫星电源系统提供给飞轮的母线电压往往低于28V，此状态下由于卫星电源母线电压低于飞轮内部电机反电势，造成飞轮高转速下力矩无法足额输出，甚至无法加速到偏置转速，其应用受到了极大的限制。

以往的飞轮为了克服卫星电源母线电压过低而无法工作的问题，解决方法是减小电机力矩系数，使其普遍低于0.04(N·m)/A;同时增大飞轮电机电流，使得电机电流大于2.5A，以此实现飞轮高转速下达到额定输出力矩的目的。……