23、航天器电力系统：原理、选择与设计

航天器电力系统：原理、选择与设计

1. 航天器电力系统概述

航天器上的关键系统之一就是电力系统（EPS）。简单来说，卫星电力系统主要由四个部分组成，分别是主电源、能量转换、能量存储以及电力管理和分配，最后供航天器系统使用。

主电源的作用是提供可转换为电能的能量。在某些情况下，比如热光伏系统，部分或全部的初始能量在转换之前会先进行存储。能量转换为电能的方式多种多样，这取决于主电源的类型以及航天器的电力负载情况。而产生的电能需要经过管理、调节、监测和处理，以满足航天器系统的用电需求。

1.1 能量转换与存储选项

能量从一种形式转换为另一种形式涉及到新旧多种技术。以下是一些能量转换和存储的选项：
| 输入能量 | 输出能量（电能、热能、化学能、光子、动能） |
| — | — |
| 动能 | 飞轮、JxB推进器、电动机、所有热力循环、火箭尾气、燃气轮机、辐射计等 |
| 光子 | LED、放电装置、灯泡、激光与晶体管、微波、散热器、化学激光、谐振腔、亚稳原子、摩擦发光等 |
| 化学能 | 电解、电离与复合、热化学电解、推进剂、炸药、光解电解、碰撞电离等 |
| 热能 | 欧姆加热器、热泵、相变材料、化学反应、高比热容材料、燃烧器、热集中器、热吸收器、摩擦等 |
| 电能 | 电池、燃料电池、超导磁体、电感器、热电装置、热离子装置、发电机、燃料电池、电容器、光伏电池、磁流体发电机、单极装置、强制发电机等 |

需要注意的是，表中对角线上的条目可视为存储选项，而非转换机制。而且，这里列出的技术并非全部选项，只是反映了多种可能性。例如，核能源主要作为热源，虽未在表中列出，但它对