小衛(wèi)星供配電技術發(fā)展與展望

彭健 鄢婉娟 劉元默 王文濤 鞏巍 趙淑莉 張平 吉雙澤 張龍龍

(1 航天東方紅衛(wèi)星有限公司，北京 100094)(2 上?？臻g電源研究所，上海 200245)

(3 天津電源研究所，天津 300384)(3 山東航天電子技術研究所，山東煙臺 264670)

伴隨著航天東方紅衛(wèi)星有限公司的成長，小衛(wèi)星供配電技術已走過20年發(fā)展歷程。20年前，實踐五號等衛(wèi)星在軌成功運行，標志著供配電系統(tǒng)正式開啟了為現代小衛(wèi)星保駕護航的征程，此后，一個又一個具有里程碑意義的成就被創(chuàng)造出來。2002年，采用分散供配電體制，裝載著第一批國產DC/DC模塊的海洋一號A星發(fā)射成功，驗證了小衛(wèi)星分散供配電體制及使用國產化模塊電源的可行性。2003年，以空間科學探測為目標的探測雙星發(fā)射成功，太陽電池陣極低剩磁控制技術[1]首次應用并達到國際先進水平。2004年，采用開關分流、太陽電池陣大并聯、軟件供配電技術的試驗二號衛(wèi)星發(fā)射成功，奠定了后續(xù)小衛(wèi)星一次電源拓撲架構發(fā)展的基線。2009年，鋰離子蓄電池在希望一號衛(wèi)星上成功首飛，2012年，配置三結砷化鎵和鋰離子蓄電池的實踐九號衛(wèi)星發(fā)射成功，三結砷化鎵和鋰離子蓄電池產品首次作為主電源應用到公司業(yè)務衛(wèi)星，高集成度電源調控管理單元(Power Control Distribution Unit，PCDU)實現產品首飛。2012年，配置雙獨立母線的環(huán)境一號C星發(fā)射成功，標志著小衛(wèi)星供配電系統(tǒng)具備了為大功率雷達載荷提供穩(wěn)定電源的能力。2015年，由公司自主研發(fā)的第一顆微納衛(wèi)星希望二號發(fā)射成功，實現了“低成本、短周期”研制模式的創(chuàng)新，星箭分離自主加電技術、基于工業(yè)級器件的多冗余可靠性設計技術得到在軌驗證。短短幾年，公司自研供配電系統(tǒng)的微納衛(wèi)星在軌數量已超過25顆。2018年，供配電系統(tǒng)設計壽命首次達到8年的高分六號衛(wèi)星發(fā)射成功，同年，采用新型鎳鈷鋰(NCA)體系鋰離子蓄電池的嫦娥四號中繼星發(fā)射成功，單體比能量達到180 Wh/kg。2018年，采用復雜母線拓撲架構的某遙感衛(wèi)星發(fā)射成功，電源系統(tǒng)采用“內單外雙”中高電壓母線，供配電能力提升到數千瓦量級。2018年，采用100 V母線體制的巡天一號供配電系統(tǒng)進入工程研制階段，標志著小衛(wèi)星供配電系統(tǒng)進入高壓母線時代；同時，國內中高功率電磁感應式無線能量傳輸技術走出實驗室，進入空間工程應用階段。2021年，采用基于能量平衡的任務規(guī)劃技術應用到北京三號，解決了構型、軌道、姿態(tài)、負載之間相互耦合下能源安全裕度量化設計問題，配合星上能源自主管理技術，極大地提升了敏捷類光學遙感衛(wèi)星的能源綜合利用效率。

回顧20年的發(fā)展歷程，小衛(wèi)星供配電系統(tǒng)設計[2]既博采眾長又獨樹一幟，堅持高比功率、高比能量、高能源利用率和高轉換效率的“四高”設計理念，在總體設計和單機研發(fā)領域不斷實現技術創(chuàng)新和跨越。掌握了復雜供配電系統(tǒng)架構設計、太陽電池陣極低剩磁控制、高功率載荷供電、無線能量傳輸、在軌能源安全管理、軟件供配電等核心技術，實現了從線性電源到開關電源、硅太陽電池到三結砷化鎵太陽電池、鎘鎳蓄電池組到鋰離子蓄電池包產品的升級換代，形成了面向微納衛(wèi)星、CAST1000、CAST2000、CAST3000平臺的豐富產品體系。產品性能、壽命、質量和可靠性始終處于國內小衛(wèi)星領先地位。截至公司成立20周年之際，已助力126顆衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運行，應用覆蓋了技術試驗、光學遙感、微波遙感、空間科學、深空探測、通信等多個領域，成功率100%。

1 小衛(wèi)星供配電技術發(fā)展

1.1 總體技術

供配電總體技術[3-5]是一項涉及整星發(fā)電、儲能、配電、傳輸和電力變換的綜合技術，工程實施內容包括供配電體制和拓撲架構設計、接地設計、星地星箭接口設計、能量平衡計算、關鍵核心部組件配置、在軌能源調度使用和安全防護、應急處置等，一般由一次電源和總體電路兩個分系統(tǒng)合作實施。

1)系統(tǒng)架構設計

早期小衛(wèi)星只有單母線配置，標稱母線電壓28 V，采用線性分流技術，直接能量傳輸，僅支持最大1200 W功率量級載荷用電。隨著小衛(wèi)星任務需求的多樣化和電源技術的發(fā)展，供配電系統(tǒng)設計呈現多樣化趨勢。

針對不同載荷功率需求，母線電壓在傳統(tǒng)28 V體制上，向上擴展到42 V、100 V，向下延伸到12 V、8 V，能夠覆蓋10～8000 W的功率需求。系統(tǒng)架構在單母線基礎上，形成了雙獨立母線、內單外雙母線、內單外三母線等多種形式，能夠充分適應合成孔徑雷達、制冷機等特殊負載需求，長壽命高可靠需求，繼承性平臺設備和新研載荷設備兼容用電需求。為達到重力場測量、電磁監(jiān)測等高精度測量衛(wèi)星對母線的潔凈度要求以及最大程度地利用太陽電池陣的發(fā)電能力，部分型號開始采用最大功率跟蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)體制的母線拓撲結構。

太陽電池陣輸出功率的調節(jié)方式從線性分流過渡到開關分流，并從順序開關分流調節(jié)器 (Sequence Switch Shunt Regulator，S3R)技術演變到限頻串聯順序開關分流調節(jié)(Series Sequence Switch Shunt Regulator，S4R)技術[6-8]。大功率三極管逐步被功率金屬-氧化物-半導體場效管(MOSFET)取代，每級分流能力達到7 A。根據任務使命、飛行模式、軌道特性的不同，母線電壓涵蓋了全調節(jié)、半調節(jié)和不調節(jié)等多種形式。

2)主動段不加電技術

為適應微納、微小衛(wèi)星主動段不加電的飛行模式，公司電氣工程部開發(fā)了高可靠星箭分離自主加電供配電系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點是主動段蓄電池放電開關雖處于接通狀態(tài)，但整星不加電，星箭分離后利用分離開關提取星箭分離信號控制電子開關實現衛(wèi)星平臺的平穩(wěn)加電，可靠性高、安全性好，衛(wèi)星上塔架后可免測試，30天內蓄電池免充電維護，已經過20余顆衛(wèi)星的飛行驗證。該項技術不僅解決了搭載衛(wèi)星主動段不允許加電的限制問題，同時也為一箭多星發(fā)射模式提供了一種選擇方案，可簡化星箭接口，優(yōu)化衛(wèi)星在發(fā)射場工作流程，大大減少射前設置工作量。

幾種典型的拓撲如圖1～4所示。

圖1 內單外雙型半調節(jié)母線拓撲

3)軟件供配電及在軌自主管理

軟件供配電是小衛(wèi)星在供配電設計理念上的創(chuàng)新和突破，在國內外普遍以硬件實現供配電控制的上世紀九十年代，小衛(wèi)星供配電系統(tǒng)率先配置電源下位機，利用軟件設計靈活，功能易擴展，在軌可上注修改的特點，以軟硬件結合的方式實現對供配電系統(tǒng)的管控。蓄電池充電的安時計控制、充電電流的在軌調整、蓄電池單體狀態(tài)的監(jiān)視與均衡、蓄電池溫控、遙測參數采集、總線通訊等功能均通過軟件實現，大大豐富和提高了小衛(wèi)星供配電系統(tǒng)的功能和使用靈活性。

在軌自主管理是小衛(wèi)星供配電系統(tǒng)的另一大特色，它體現了故障檢測、隔離和重新配置(Fault Detection, Isolation and Recovery，FDIR)的設計理念，充分設計和利用供配電系統(tǒng)軟硬件資源，建立開放式的在軌故障自主診斷和處置模型，提升了對供配電系統(tǒng)自身健康和運行狀態(tài)的管控能力，進而保證了整星能源安全。目前，在整星層面已具備完善的能源安全模式設計，如能源分級管理與保護，在分系統(tǒng)層面已具備方陣電流監(jiān)測、蓄電池組控溫回路監(jiān)測、分流電路短路監(jiān)測、蓄電池組過充監(jiān)測、單體電壓失效監(jiān)測、二次電源備份狀態(tài)監(jiān)測等數十種故障模型和處置策略，提高了故障處理和隔離的及時性。

圖2 采用峰值功率跟蹤技術的不調節(jié)母線拓撲

圖3 適應主動段衛(wèi)星母線不加電拓撲

圖4 高壓大功率長壽命母線拓撲

4)總體電路技術

經過近20年的發(fā)展，小衛(wèi)星總體電路的整星接地設計、火工品起爆控制、低頻電纜網設計等技術日趨完善，在確保星上能源流和信息流暢通、一次母線供電安全、電磁兼容、星地接口和星箭接口配置等方面發(fā)揮了重要作用。

小衛(wèi)星遵循分散供配電和分區(qū)配電的技術路線，整星配電一般分為直通供電的星務測控供電區(qū)，開關控制的姿軌控供電區(qū)、載荷供電區(qū)和火工品短時供電區(qū)，各開關供電區(qū)均具備特征阻值主動監(jiān)測功能，能及時發(fā)現功率電纜網潛在的短路隱患。一次電源配送到各分區(qū)后，由分區(qū)內的分系統(tǒng)級配電器向下游設備配電，并由設備內部的DC/DC模塊完成二次電源變換，形成完善的一次電源配電網絡，如圖5所示。

圖5 一次電源配電示意圖

2012年后，通過將配電設備與供電設備的功能融合，推廣使用具有電源控制、配電、火工品管理功能的PCDU產品和本質安全性好的電池包產品，提高了供配電產品的功能密度，減少了功率電纜網的數量。

總體電路采用四個分離開關提取星箭分離信號，在充分識別分離開關故障模式及影響，并不斷改進設計后，形成目前的設計狀態(tài)，如圖6所示。

圖6 分離開關設計原理圖

1.2 儲能技術

鋰離子蓄電池[9-12]作為儲能電源于2000年開始進行關鍵技術攻關。2009年, 在微納衛(wèi)星希望一號首次應用。2009年后，公司所有新研制型號均采用鋰離子蓄電池作為儲能部件。

第一代鋰離子蓄電池采用鈷酸鋰(LCO)體系，單體電池容量范圍10～30 Ah，比能量范圍110～120 Wh/kg，低軌循環(huán)設計壽命不超過5年。第一代鋰離子蓄電池單體采用不銹鋼材質殼體，為提高電池組比能量和降低剩磁，經過試驗驗證，將單體電池殼體統(tǒng)一更換為鋁材質，單體電池的比能量提高至124 Wh/kg。

為適應低軌小衛(wèi)星8年的設計壽命要求，在第一代鋰離子蓄電池基礎上進行改進，換用壽命循環(huán)性能更優(yōu)異的鎳鈷鋰(NCA)材料，開發(fā)出了第二代鋰離子蓄電池，單體電池容量范圍20～45 Ah，比能量范圍125～150 Wh/kg。

在第二代鋰離子蓄電池的基礎上，通過提高材料能量密度、優(yōu)化集流方式、改進外部電接口等方法，研發(fā)出第三代鋰離子蓄電池。單體電池容量范圍30～50 Ah，比能量提高至160～210 Wh/kg，蓄電池最大放電倍率由1 C提高至3 C，電池組兼具高比能量和高比功率特性。

為徹底消除整星測試期間鋰離子蓄電池電纜帶電插拔的不安全隱患，提高產品的本質安全性，2017年開始，供配電系統(tǒng)參照新能源汽車行業(yè)蓄電池包的設計理念，將原集成在電源控制器中的放電開關、火工品母線開關、單體采樣和均衡電路等移出，設計為蓄電池管理單元，并與原蓄電池組進行一體化設計[13]，通過正確控制放電開關、火工品母線開關的通斷狀態(tài)，確保此類危險源產品在存儲、運輸、操作過程中對外不帶電，同時實現對蓄電池單體就近采樣和均衡控制，提高了采樣精度，簡化了電纜網設計。

目前公司在研的絕大多數型號已采用蓄電池包產品，蓄電池包原理如圖7所示。

圖7 蓄電池包原理框圖

另外，為解決SAR等載荷的高功率用電問題，高比功率電池得到應用。典型的單體電池容量為5～10 Ah，單體電池的質量小于0.5 kg，比能量110 Wh/kg，放電倍率可達到分鐘級10～30 C，秒級50～100 C。

1.3 發(fā)電技術

進入21世紀，砷化鎵太陽電池陣[14]迅速替代硅太陽電池陣成為航天器的核心供電設備，經過20多年的發(fā)展，空間太陽電池陣總體構型、太陽電池片材料與性能、電池陣基板結構都發(fā)生了重大變化，主流三結砷化鎵太陽電池片的發(fā)電效率已達到32%，如圖8所示。隨著航天器對大功率、低成本、輕質空間太陽電池陣需求的不斷增加，作為當前主流產品的展開式剛性基板的空間太陽電池陣，一方面依靠增加基板數量及尺寸來提高太陽電池陣的發(fā)電功率，另一方面通過選用高效率太陽電池片來提高太陽電池陣發(fā)電功率。

圖8 太陽電池研制發(fā)展歷程

太陽電池陣是低軌航天器上工作環(huán)境最惡劣的設備之一，常年工作在±100 ℃的溫度范圍內，其機電熱一體設計難度極大。隨著體裝太陽翼的出現，進一步提高了太陽電池陣工作溫度，達到135 ℃甚至更高，超過了太陽電池陣在用材料、工藝的極限，部分在軌衛(wèi)星發(fā)生了太陽電池陣輸出電流下降問題。太陽電池陣的耐高溫、控高溫問題已到了必須解決的程度。

在太陽翼基板制備方面，采用共固化工藝的碳網格/碳蒙皮基板鑒定溫度達到145 ℃，已大批投入使用；在電池片焊接工藝方面，電阻焊+錫焊工藝可有效解決錫焊工藝在高低溫交變環(huán)境下焊點蠕變失效問題；在太陽電池電路粘貼工藝方面，魚骨膠型和低真空除氣可早期釋放施加在太陽電池片上的應力；在太陽電池陣輸出功率控制方面，最大功率跟蹤技術可將太陽電池陣的最大輸出功率提取出來，有效利用太陽電池陣的發(fā)電能力。同時，主動耗散技術也在積極研究中，可取代對地分流技術將太陽電池陣多余能量在衛(wèi)星散熱面耗散掉。

1.4 電源變換技術

電源變換[15]是將衛(wèi)星一次母線電壓變換為用電設備需要的不同種類的二次電壓，包括升壓或降壓變換。早期小衛(wèi)星供配電系統(tǒng)功能簡單，采用集中供配電體制，一般配置2～3臺二次電源設備，為整星各類用電設備提供+5 V、±12 V二次電源。由于采用低壓大電流傳輸，電纜損耗和EMC問題突出，集中供電存在一處短路影響全星的安全隱患。

2000年前后，在老一代科學家的大力支持下，經過技術人員的不懈努力，小衛(wèi)星率先研制成功國產化二次電源模塊，并于2002年首飛成功。此后，模塊化電源應用在國內呈燎原之勢，迅速應用到小衛(wèi)星控制分系統(tǒng)、數傳分系統(tǒng)、相機分系統(tǒng)及導航、通訊等大衛(wèi)星領域。

第一代二次電源模塊采用推挽拓撲結構，利用肖特基二極管進行主、備合路輸出，技術成熟可靠，但性能指標一般，采用中小規(guī)模集成電路，表面貼裝工藝。為解決二次電源模塊高效率與長壽命兼顧問題，供配電系統(tǒng)開始研發(fā)一種采用工業(yè)級同步降壓變換電路與宇航級DC/DC模塊異構備份的更新換代產品，如圖9所示，并于2021年首飛成功。其設計思路是主份提供高性能、備份保證高可靠。產品采用先進的同步整流技術、理想二極管合路技術，具有輸入欠壓保護、延遲啟動、輸出過壓保護和過流保護功能。與第一代二次電源模塊相比，+5 V電源轉換效率由65%提高到優(yōu)于85%，+12 V電源轉換效率由75%提高到優(yōu)于88%，在性能指標提升的同時既保證了可靠性也降低了產品成本。

圖9 異構備份二次電源原理框圖

在小衛(wèi)星內單外雙母線拓撲中，需要將衛(wèi)星一次母線降壓產生大功率二次母線，幾種典型的降壓變換器拓撲如圖10所示。傳統(tǒng)Buck拓撲結構簡單，具有良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性，但其輸入電流為脈動電流，不利于一次母線紋波控制。相比于Buck電路，Super-Buck 拓撲增加一個輸入側電感，使輸入端電流連續(xù)，可以減小對一次母線的沖擊和線路中的電壓尖峰。在高壓母線系統(tǒng)中，隔離型降壓變換器具有更高的安全性。

圖10 幾種降壓變換器拓撲

1.5 電力傳輸技術

經典的衛(wèi)星電力傳輸方法是通過電纜網將電力由電源端傳輸到負載端，目前仍然是主流的電力傳輸方式。隨著需求牽引和技術的進步，一種無線能量傳輸技術開始進入航天器工程實用階段。

無線能量傳輸是一種電源到負載間沒有經過電氣直接接觸的能量傳輸方式。這種技術能夠擺脫機械連接束縛，實現設備非接觸電能傳輸，具有無接插環(huán)節(jié)、無裸露導體、無漏電危險等優(yōu)勢。無線輸電技術使得電能的傳輸途徑更加寬廣、方式更加多樣化。

根據傳輸機理的不同，無線電能傳輸技術分為磁場耦合式、電場耦合式、電磁輻射式等，電磁感應式是磁場耦合式中以電磁感應耦合原理為基礎的無線電能傳輸模式，通過發(fā)射和接收線圈之間的感應來實現電能的無線傳輸。當原邊發(fā)射線圈中流過高頻交流電流與電壓時，副邊接收線圈會感應出同頻的電壓與電流。該傳輸方式優(yōu)點是近距離傳輸效率比較高，可達90%以上，功率可以達到上百千瓦。

電磁感應式無線電能傳輸技術由于傳輸距離近，也被稱為近場無線能量傳輸。其將變壓器緊密型耦合磁路分開，一、二次側繞組分別繞在具有不同磁性的結構上，當變壓器松耦合時，在高頻交流激勵下，變壓器的一、二次側存在很強的電磁耦合從而使得大氣隙下的輸電變得可行，實現在電源和負載之間進行電能傳輸而不需物理連接。其一、二次側之間通過電磁感應實現電能傳輸，相比于緊密耦合的變壓器，這種傳輸方式在一、二次側的磁芯之間存在較大的氣隙，導致勵磁電感的降低引起傳輸效率的下降，一般通過電力電子技術提高輸入電源的頻率加以補償。

典型的電磁感應式無線電能傳輸系統(tǒng)如圖11所示。系統(tǒng)由原邊發(fā)送端和副邊接收端組成，兩個系統(tǒng)通過松耦合變壓器的原邊線圈與副邊線圈之間的電磁耦合關系來傳輸電能。發(fā)送端運用PWM(Pulse Width Modulation)調制技術將低頻輸入轉換為高頻，可以根據不同傳輸功率和距離的需要，調整輸出頻率和功率，產生一個可以通過變壓器傳遞給接收端的交流能量，能量通過分離的變壓器進行傳遞，接收端把經由變壓器接收到的交流能量變換成所需的直流能量傳遞給負載。原邊線圈和副邊線圈之間有各自的補償環(huán)節(jié)和調節(jié)控制電路，使得傳輸效率達到最大化。

圖11 感應耦合電能傳輸系統(tǒng)

2 小衛(wèi)星供配電新技術展望

2.1 多架構融合電源控制技術

提高太陽電池陣能源的利用率是解決電源供需矛盾的重要途徑，基于峰值功率控制技術(Maximum Power Point Control，MPPC)與直接能量傳輸(Direct Energy Transfer，DET)融合架構的電源功率控制技術，其拓撲結構如圖12所示，可將太陽電池陣的最大輸出功率提取出來，并安全的加以利用。其設計思路是：在載荷開機或蓄電池充電等最大功率需求階段，利用MPPC技術控制太陽電池陣在峰值功率點輸出，在載荷關機或蓄電池已接近充滿電的一般功率需求階段，利用DET技術控制太陽電池陣在恒流段輸出，在載荷關機或蓄電池已充滿電的小功率需求階段，利用S3R分流技術[16]，將太陽電池陣多余的輸出對地分流。

圖12 多構架融合電源系統(tǒng)拓撲

多架構融合電源控制設計的關鍵技術包括：MPPC與DET融合的硬件拓撲設計、基于軟件控制的MPPC搜索跟蹤退出策略、MPPC與DET控制模式的無縫切換策略、MPPC功能故障診斷與處理機制等，要求跟蹤精度達到99%，轉換效率優(yōu)于95%，該項技術與傳統(tǒng)的DET技術相比，對太陽電池陣初期的能量利用率提升10%～15%左右，在微小衛(wèi)星領域具有廣闊的應用前景。

2.2 高效太陽電池發(fā)電技術

高效多結太陽電池[17-18]仍是未來太陽電池的發(fā)展趨勢。多結結構是充分利用太陽光譜的有效途徑，采用四結以上結構可將現有電池(三結結構)效率由32%提升至34%以上，五結電池效率可達到36%，未來六結電池可提升至38%。在效率提升的同時，太陽電池片厚度將減小到80 μm量級，單片有效面積將提升到大于70 cm2。

柔性砷化鎵太陽電池利用外延層剝離技術或襯底減薄技術使其具有一定柔性、可彎曲卷繞的特點，相比剛性太陽電池片更輕薄，質量比功率更高，且適應基板形變能力較強。目前國內已研制出效率優(yōu)于32%的柔性砷化鎵太陽電池。

柔性太陽電池陣具有收攏體積小、質量輕、可重復展收等特點，對于大面積太陽電池陣來說，雖然仍采用剛性太陽電池，但其收攏體積可減少至剛性陣的1/10左右。

目前，32%的柔性砷化鎵太陽電池已開始進入空間應用階段，未來幾年，隨著技術的成熟和生產規(guī)模的擴大，將陸續(xù)應用到更多的小衛(wèi)星供配電系統(tǒng)設計中。

2.3 固態(tài)鋰電池技術

固態(tài)鋰電池[19-20]與傳統(tǒng)鋰電池的區(qū)別是使用固態(tài)電解質取代有機電解液，相比傳統(tǒng)鋰電池，固態(tài)鋰電池的優(yōu)勢在于：①固態(tài)電解質具有不易燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發(fā)的特性，大大降低熱失控風險，有望從根本上解決蓄電池安全性問題；②固態(tài)鋰電池電化學窗口可達5 V以上，高于液態(tài)鋰電池(4.2 V)，允許匹配高能正極和金屬鋰負極，大幅提升理論比能量，其理論比能量極限可達400 Wh/kg；③固態(tài)電池可簡化封裝、溫控系統(tǒng)，在有限空間進一步縮減電池質量。

固態(tài)電解質是實現固態(tài)鋰電池技術的核心，很大程度上決定了固態(tài)鋰電池的各項性能參數。按照電解質材料的選擇，固態(tài)鋰電池可以分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系。按照正負極材料的不同，固態(tài)鋰電池可以分為固態(tài)鋰離子電池(沿用當前鋰離子電池材料體系，如石墨+硅碳負極等)和固態(tài)鋰金屬電池(金屬鋰作負極)。

根據國內外固態(tài)鋰電池發(fā)展現狀，未來3～5年內還無法實現“全固態(tài)”電池產業(yè)化，折中的技術路線是固液混合電池(即“半固態(tài)”電池：含有一定量的液體電解質和固態(tài)電解質)，固液混合電池整個產線與目前現有的軟包工藝相比，調整幅度較小，兼容性高，無論是可行性還是經濟性，都具有較好的應用發(fā)展趨勢，因此目前國內大部分企業(yè)的固態(tài)電池都定位在固液混合電池階段。未來3～5年，固液混合電池有望實現產業(yè)化并進入航天應用。

3 結束語

過去20年，小衛(wèi)星供配電系統(tǒng)取得的成績和進步有目共睹。展望未來，小衛(wèi)星供配電技術的發(fā)展仍然任重道遠，“四高”仍然是供配電技術自身發(fā)展的永恒理念。同時，作為衛(wèi)星總體設計的核心技術之一，更好的融入衛(wèi)星平臺設計和圍繞有效載荷的“供、配、輸、變”一體化設計，才能使衛(wèi)星整體的供配電設計、應用效能達到最優(yōu)。

供配電系統(tǒng)的發(fā)展不會一帆風順，當前，困擾專業(yè)技術人員多年的衛(wèi)星供配電系統(tǒng)在軌故障診斷與隔離的安全性問題、太陽翼機電熱一體化設計問題仍亟待解決，期待年輕的專業(yè)技術人員青出于藍，助力小衛(wèi)星供配電技術發(fā)展再上臺階。