41、航天器电力系统：原理、设计与应用

航天器电力系统：原理、设计与应用

1. 航天器电力系统概述

航天器的电力系统（EPS）是其运行的关键支持系统。从最简单的形式来看，卫星电力系统主要由四个部分组成：
- 主要电源 ：提供可转化为电能的能量。
- 能量转换 ：将主要电源的能量转化为电能，转换方式因主要电源和航天器电力负载的性质而异。
- 能量存储 ：在某些情况下，如热光伏系统，部分或全部主要能量在转换前会被存储。
- 电力管理与分配 ：对产生的电能进行管理、调节、监测和调节，以满足航天器系统的电力需求。

能量转换涉及多种新旧技术，以下是一些能量转换和存储的选项：
| 输入能量 | 输出能量 |
| — | — |
| 动能 | 飞轮、JxB推进器、电机、所有热力循环、火箭尾气、燃气轮机、辐射计等 |
| 光子 | LED、放电、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、热离子、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 |

在太空中，主要电源的选择有限，主要有核电源、化学电源和太阳能电源三种。任务持续时间是选择主要电源的关键因素：
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