基本结构
卫星的电源系统通常由三部分组成：太阳翼（发电）+ 蓄电池（储能）+ 电源控制器（管理）。
为什么需要电池
低轨卫星每 90 分钟绕地球一圈，其中约 35 分钟处于地球阴影区（食区）——没有阳光，太阳能帆板不发电。
这段时间卫星全靠蓄电池供电。
因此电池必须：
- 容量足够支撑整个阴影期的负载；
- 能承受频繁的充放电循环（低轨卫星每天充放电约 15 次，一年就是 5000 次以上）。
太阳翼
材料：
- 硅电池：技术成熟、成本低，效率约 15–20%；
- 砷化镓（GaAs）多结电池：效率高（可达 30% 以上）、抗辐射性能好，但成本高。是目前主流航天应用的首选。
结构：
- 体装式：电池片贴在星体表面。简单，但受限于表面积，且散热差；
- 展开式帆板：发射时折叠，入轨后展开，面积大得多。现代卫星普遍采用。
衰减：太阳翼的输出功率会随在轨时间衰减，原因是辐射损伤和紫外照射导致电池性能下降。设计时必须留出足够余量，保证寿命末期仍能满足功率需求。
蓄电池
镍氢电池：曾经的主流，耐过充过放，寿命长，但能量密度低。
锂离子电池：当前主流。能量密度高，但需要精密的电池管理系统（BMS）来防止过充、过放和热失控。
航天级锂电池对安全性要求极高——因为在轨无法维修，一旦失效整个任务就结束了。
电源控制器
一、功率调节（PCU）
太阳翼的输出电压和电流随光照条件变化，需要调节后才能给负载供电和给电池充电。
二、最大功率点跟踪（MPPT）
太阳能电池的功率输出随工作点变化，存在一个最大功率点。MPPT 电路动态调整工作点，让太阳翼始终输出尽可能多的功率。
三、充放电管理
控制电池的充电电流和电压，防止过充；监测放电深度，防止过放。
四、配电与保护
把电能分配到各子系统，并在短路或过载时切断故障支路。
功率预算
卫星设计中有一项关键工作叫功率预算：
- 列出每个设备在各种工作模式下的功耗；
- 计算整个轨道周期内的总能量需求；
- 与太阳翼的发电能力和电池容量对比；
- 留出设计余量。
这个预算贯穿整个设计过程，任何新增载荷都要重新核算。
一个常见约束
在很多卫星任务中，功率而非重量才是真正的瓶颈。增加一台仪器的功耗，可能需要扩大太阳翼和电池，进而增加重量和成本——这是连锁反应。
说明：本文为卫星平台的公开知识整理。