CN105958941B - 一种卫星电源系统特征参数计算及多圈能量平衡判定方法 - Google Patents

Abstract

一种卫星电源系统特征参数计算及多圈能量平衡判定方法，包括卫星电源系统计时功能和计圈功能、特征参数的计算功能；电源系统计时功能和计圈功能完成一个轨道圈内阴影时间和光照时间的累计，并且能够排除月影引起的偏差影响，完成圈次的累计；特征参数的计算功能，选择能够反应蓄电池组性能衰降情况的参数和能够反应太阳电池阵性能衰降情况的参数，以及用于计算多圈能量平衡的参数，并给出了计算方法。电源系统计时功能和计圈功能是特征参数计算的基础；通过对特征参数的统计和计算，为蓄电池组和太阳电池阵的在轨性能衰降评估提供关键数据，并完成多圈能量平衡的判定。

Description

一种卫星电源系统特征参数计算及多圈能量平衡判定方法

技术领域

本发明涉及一种卫星电源系统特征参数计算及多圈能量平衡判定方法，属于卫星电源系统在轨自主管理领域。

背景技术

卫星绕地球一圈的时间为轨道周期T_r，通常情况下轨道周期包括阴影时间T_sw和光照时间T_sun，阴影时间是指卫星在轨道周期内不受太阳光照射的时间，光照时间是指卫星在轨道周期内受太阳光照射的时间，降交点地方时在早上或下午的晨昏轨道卫星，全年内会出现全日照季，在全日照季内整个轨道周期内只有光照时间，由于月球与地球的位置关系，轨道周期内会出现月影时间，即由于月球对太阳光的遮挡，卫星进入阴影时间。

电源系统是指在卫星寿命期间提供能源的卫星子系统，低轨小卫星电源分系统一般为太阳电池阵—蓄电池组系统，由太阳电池阵、蓄电池组、其他调节和控制电路构成，在光照时间太阳电池阵受照发电，以方阵电流i_SA的形式输出到卫星的供电母线v_bus，为卫星用电设备提供能源，同时为蓄电池组充电i_c，当蓄电池组充满后，为涓流状态，涓流标志由0变为1，其他时间涓流标志为0；在阴影时间，蓄电池组放电i_dc为卫星用电设备提供能源。卫星用电设备所需能源大小，在供电母线电压一定的情况下，可以用负载电流i_l来表征。

蓄电池组作为化学储能电源，会随着使用时间的增长和循环次数的增加，荷电保持能力降低；太阳电池阵会受到空间辐照影响，同一条件下输出功率会随着使用时间的增长而降低；这就需要随着卫星寿命的增加，对太阳电池阵和蓄电池组的性能衰降情况做出评估，给出定量的分析，为卫星的长寿命在轨使用做出预测。

目前，对蓄电池组和太阳电池阵进行在轨性能衰降评估时，由于整星遥测数据量较大，卫星在测控弧段以外的遥测数据不能进行完全的存储下传，不能得到特定条件下准确的特征参数。由于性能评估所用数据的有效性不能保证，则对于评估结果的有效性也不能保证。

目前，由于低轨小卫星轨道周期短，太阳同步轨道的卫星每圈都有阴影的特点，一般要求卫星能源系统需要做到每圈内都能达到能量平衡，这就限制了卫星载荷工作的机动性和灵活性，限制了载荷的使用效率；另外，随着锂离子蓄电池组在低轨小卫星上大范围的应用，为了发挥其荷电保持能力强的特点，也为了增加卫星载荷工作的机动性和灵活性，就需要考虑卫星多圈能量平衡的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种卫星电源系统特征参数计算及多圈能量平衡判定方法，为蓄电池组和太阳电池阵在轨性能衰降评估提供简单有效的数据，提高了卫星能源系统在轨使用效率，增加了卫星载荷工作的机动性和灵活性，提高了其使用效率。

本发明的技术方案是：一种卫星电源系统特征参数计算及多圈能量平衡判定方法，涉及的低轨小卫星电源分系统为太阳电池阵—蓄电池组系统，在光照时间太阳电池阵受照发电，以方阵电流的形式输出到卫星的供电母线，为卫星用电设备提供能源，同时为蓄电池组充电；在阴影时间，蓄电池组放电为卫星用电设备提供能源；步骤如下：

1)设置计时启动标志和计圈模式启动标志；计时启动标志默认状态为0，表示不进行计时累计，“计时启动”指令发出后，计时启动标志由0变1，表示开始进行计时累计；计时启动标志为1时，轨道周期Tr内时间计数由0开始计数，每次加1，统计光照时间和阴影时间；计圈模式启动标志默认状态为0，表示只统计光照时间和阴影时间，不进行计圈，“计圈模式启动”指令发出后，计圈模式启动标志由0变1，表示开始进入计圈模式；

2)设置光照标志，光照标志的默认状态为1，当方阵电流i_SA>1A或放电电流i_dc<1A时，认为是光照时间T_sun，光照标志置为1；当方阵电流i_SA<1A且放电电流i_dc>1A时，认为是阴影时间T_sw，光照标志置为0；当光照标志为1时，光照时间T_sun进行累计，当光照标志为0时，阴影时间T_sw进行累计；

3)设置第一圈标志和计圈标志，且默认状态都为0，当光照标志置首次从0变为1时，第一圈标志置为1，同时计圈标志置为1，表示当前为第一圈，且开始进行计圈；设置全日照标志，默认状态为0，当T_sun＝T_r时，全日照标志置为1，同时计圈标志置为1，第一圈标志置为0；当光照标志置为0时，全日照标志置为0；

4)当计时启动标志为1时，计算获得光照时间中间时的方阵电流值及此时的太阳电池阵温度、蓄电池组内电压；计算方阵总输出能量、负载光照时间总能量、充电总能量、单圈内能量余量、近5圈的能量余量和；其中各个参数的计算方法如下：

蓄电池组内电压V_batsun是指卫星由光照时间进入阴影时间时的蓄电池组电压；光照时间中间时的方阵电流值I_SAmid及此刻的太阳电池阵温度T_SA在每个轨道周期内光照时间过去一半即可获得；方阵总输出能量：负载光照区总能量：充电总能量：以上各式中，v_bus为供电母线的电压、v_bat为蓄电池组电压、i_l为光照时间内整星负载电流值、i_c为蓄电池组充电电流值；单圈内能量余量W_sp＝W_SA-W_lsun-W_cbat；近5圈能量余量和W_5sum＝W_sp(n)+W_sp(n-1)+W_sp(n-2)+W_sp(n-3)+W_sp(n-4)，其中W_sp(n)为当圈能量余量，W_sp(n-1)为当圈的前1圈能量余量，W_sp(n-2)为当圈的第前2圈能量余量，W_sp(n-3)为当圈的第前3圈能量余量W_sp(n-4)为当圈的第前4圈能量余量；

5)利用卫星在轨寿命期内统计的光照时间中间时的方阵电流值I_SAmid及此刻的太阳电池阵温度T_SA，进行归一化处理，得到标准条件下，即太阳入射角为0°、工作温度为25℃、日地距离因子为1时太阳电池阵输出电流：式中β为太阳电池阵电流温度系数、α为太阳入射角、F_S为日地距离因子，每天内只选择一个I_SAmid，且选择光照时间内短期载荷不工作时的I_SAmid，有多个时，选择其中的最大值；在寿命期内，将计算得到的每天的I_std，进行指数函数的数据拟合，得到太阳电池阵输出电流衰减函数：y＝A×k₁ ^x，其中x为在轨运行天数；y为当天对应太阳电池阵输出电流，A、k₁为数据拟合求得的指数函数的系数；根据衰减函数对太阳电池阵输出电流进行预估；

6)利用卫星在轨寿命期内计算的每一个圈次内卫星由光照时间进入阴影时间的蓄电池组内电压V_batsum，即作为由于蓄电池组性能衰降引起的蓄电池组电压变化的特征值，每天内只选择一个V_batsum，且选择阴影时间内短期载荷不工作时的V_batsum，有多个时，选择其中的最小值；在寿命期内，将统计得到的每天的V_batsum，进行指数函数的数据拟合，得到蓄电池组内电压衰减函数：y＝B×k₂ ^x，其中x为在轨运行天数，y为当天对应蓄电池组的内电压，B、k₂为数据拟合求得的指数函数的系数；根据衰减函数对蓄电池组的内电压进行预估；

7)利用近5圈能量余量和W_5sum，即能够知道当圈及前四圈内卫星能源系统是否达到了能量平衡状态，若W_5sum≥0，即表示满足了5个轨道圈内的能量平衡，若W_5sum<0，即表示不能满足5个轨道圈内的能量平衡，其中能量平衡是指：蓄电池组累计放出的能量能够在光照时间内累计充回。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明设计了一种电源分系统的计时系统和计圈系统，在光照时间和阴影时间的统计中能够消除月影的影响，并且考虑了全日照季的情况，使用范围广；

(2)本发明选取了光照时间中间时的太阳电池阵输出电流和此时的太阳电池阵温度，以及蓄电池组内电压作为太阳电池阵和蓄电池组性能衰降评估的特征参数，在计时系统和计圈系统的基础上，能够在每个轨道圈内计算出一组所需的特征参数，利用这些特定条件下的特征参数，能够更加准确的对蓄电池组和太阳电池阵在轨性能衰降情况进行评估，并给出性能衰降预测。

(3)本发明设计了一种卫星在轨运行多圈能量平衡的判定方法，有利于提高后续锂离子蓄电池组作为储能电源的卫星的载荷使用效率。

附图说明

图1本发明的基本原理流程图；

图2本发明的计时功能的基本流程图；

图3本发明的特征参数实时计算功能的基本流程图；

图4本发明的计圈功能的基本流程图。

具体实施方式

本发明的基本思路为：首先设计电源系统的计时系统，实现光照时间和阴影时间的判断和累计，在此基础上选取能够作为蓄电池组和太阳电池阵性能衰降评估的特征参数，以及进行多圈能量平衡判定的特征参数，并给出特征参数的计算方法和多圈能量平衡的判定；在计圈系统中，实现特征参数的存储和下传。地面根据接收到的特征参数进行蓄电池组和太阳电池阵的性能衰降评估。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述，

本发明的基本原理

如图1，

a.首先根据蓄电池组和太阳电池阵的特性，和电源系统的工作原理，选择能够反映其性能衰降特性的特征参数。

对于蓄电池组，由于其在轨工作温度能够保持在20摄氏度左右，能够反映其性能的就是其蓄电池组电压，锂离子蓄电池组采用恒流恒压充电模式，充电时蓄电池组电压逐渐升高，到达设定的恒压基准电压后，开始恒压充电，到达充电终止条件后，充电电流置为0A，涓流状态置为1，充电终止条件一般为当前电量达到额定电量，或恒压充电时充电电流降低到设定值。当充电终止后，由于蓄电池组的自放电效应，蓄电池组电压会有微小的逐渐降低，当卫星进入阴影时间后，蓄电池组开始放电，放电时，蓄电池组电压降低。为了能够得到蓄电池组每一个轨道圈内在同样条件下的蓄电池组电压，这里选择卫星由光照时间到阴影时间的过度时刻的蓄电池组电压，作为蓄电池组性能衰降评估的特征参数。

对于太阳电池阵，由于在光照时间内太阳电池阵发电时，供电母线电压基本恒定，太阳电池阵的输出电流即可以表征太阳电池阵的功率输出能力。在整个光照时间内，太阳电池阵的输出电流有变化，在光照时间中间时，即约在光照时间30分钟时达到稳定，所以选择光照时间的中间时的方阵电流作为太阳电池阵性能衰降评估的特征参数，由于太阳电池阵输出电流与温度相关，所以记录光照时间中间时的方阵电流时，记录此时的太阳电池阵温度值。

对于多圈能量平衡，每圈内光照时间内太阳电池阵输出的能量减去蓄电池组充电所需能量，再减去光照时间负载所需能量，即为当圈的能量余量，若当圈内能量余量不小于0，则当圈内能量平衡，能量余量为正；若当圈内能量余量小于0，则当圈内能量不平衡，能量余量为负。卫星在轨运行时，任意相邻5圈的能量余量和不小于0，则表明5圈内能量平衡；若5圈内能量余量和小于0，则5圈内能量不平衡。

b.特征参数确定后，设计计时系统和计圈系统，进行光照时间和阴影时间的累计、每个轨道圈开始和结束的判定、圈次的累计，并考虑月影影响和轨道圈内全日照季的出现带来的影响。

c.在计时系统和计圈系统的基础上，进行特征参数的统计和计算。

d.在多圈能量平衡所需参数计算完成的基础上，进行多圈能量平衡的判定。通常情况下，低轨小卫星24小时内共有15个轨道圈，会有连续四个轨道圈在中国境内测控站的测控范围以内，卫星载荷可以连续工作，所以可以认为5圈内能够满足能量平衡，即可保证蓄电池组不被过度使用，又保证了载荷使用效率最大化。

e.将计算的各个特征参数存储下传到地面，进行地面的接收处理。

f.地面依据接收到的特征参数，利用统计的光照时间中间时的方阵电流值I_SAmid及此刻的太阳电池阵温度T_SA，进行归一化处理，得到标准条件下，即太阳入射角为0°、工作温度为25℃、日地距离因子为1时太阳电池阵输出电流：式中β为太阳电池阵电流温度系数、α为太阳入射角、F_S为日地距离因子，每天内只选择一个I_SAmid进行计算，这里选择光照时间内短期载荷不工作时的I_SAmid，有多个时，选择其中的最大值。将计算得到的每天的I_std，进行指数函数的数据拟合，得到太阳电池阵输出电流衰减函数：y＝A×k₁ ^x，其中x(天)，为在轨运行天数；y(A)为当天对应太阳电池阵输出电流，A、k₁为数据拟合求得的指数函数的系数。根据衰减函数对太阳电池阵输出电流进行预估。依据太阳电池阵输出电流的预估结果对太阳电池阵的衰降情况作出评估。

利用蓄电池组内电压V_batsum，每天内只选择一个V_batsum进行计算，选择阴影时间内短期载荷不工作时的V_batsum，有多个时，选择其中的最小值。将统计得到的每天的V_batsum，进行指数函数的数据拟合，求出B和k₂，得到蓄电池组内电压衰减函数：y＝B×k₂ ^x，其中x(天)；为在轨运行天数，y(V)为当天对应蓄电池组的内电压，B、k₂为数据拟合求得的指数函数的系数。根据衰减函数对蓄电池组的内电压进行预估。依据蓄电池组内电压的预估结果对蓄电池组的衰降情况作出评估。

计时功能

如图2，计时功能的基本流程图。依照图2所示，具体说明如下：

a.计时启动标志和计圈模式启动标志

设置计时启动标志和计圈模式启动标志，只能通过地面指令进行标志的改变：

计时启动标志默认状态为0，此时表示不进行计时累计，“计时启动”指令发出后，计时启动标志由0变1，表示可以进行计时累计，即时间T开始累计，T设置为双字节；

计圈模式启动标志默认状态为0，此时表示只统计光照时间和阴影时间，不进行计圈，“计圈模式启动”指令发出后，计圈模式启动标志由0变1，表示可以进入计圈模式，即圈数S开始累计，S设置为双字节；

b.轨道周期T_r和允许偏差限r

由于月球、地球和太阳的相互位置关系，在一个轨道圈内的光照时间内，可能会出现由于月球遮挡而出现的阴影时间，由于在计时系统和计圈系统的设计中，每连续经历一个光照时间和一个阴影时间，即认为一个轨道圈的结束，则此时月影的存在会造成轨道圈结束的误判断，造成圈次累计的错误，影响多圈能量平衡，所以设置轨道周期允许偏差限，默认为20％×Tr，只有当轨道周期累计时间超过(T_r-r)后，且达到轨道圈结束的判定条件时，才认为轨道周期时间累计结束。

c.光照时间T_sun

设置光照标志，当方阵电流i_SA≥1A或放电电流i_dc≤1A时，认为是光照时间，光照标志置为1，光照标志的默认状态也为1；

d.阴影时间T_sw

当方阵电流i_SA<1A且放电电流i_dc>1A时，认为是阴影时间，光照标志置为0；

e.轨道周期内时间计数T

计时启动标志为1时，轨道周期内时间计数由0开始计数，每次加1。

f.第1圈标志、计圈标志和全日照标志

第1圈标志默认状态为0，此时只需满足光照标志置为0，方阵电流i_SA>1A或放电电流i_dc<1A，第1圈标志置为1，同时计圈标志即可置为1，光照标志置为1；

计圈标志默认状态为0，当第1圈标志状态为1，且在轨道周期允许偏差(T>T_r-r)内，满足光照标志置为0，方阵电流i_SA>1A或放电电流i_dc<1A的状态时，计圈标志方可置为1；其它状态时，计圈标志置为0。

由于降交点地方时在早上或下午的晨昏轨道卫星，全年内会出现全日照季，由于在计时系统和计圈系统的设计中，每连续经历一个光照时间和一个阴影时间，即认为一个轨道圈的结束，全日照时不再出现阴影时间，所以设置全日照标志，默认状态为0，当T_sun等于T_r时，全日照标志置为1，同时计圈标志置为1，即认为一个轨道圈的结束，第1圈标志置为0。当方阵电流i_SA<1A且放电电流i_dc>1A，全日照标志置为0。

特征参数实时计算功能

如图3，特征参数实时计算功能的基本流程图，依照图3所示。具体说明如下：

在计时启动标志为1的情况下进行如下特征参数的实时计算：

a.光照时间中间时的方阵电流I_SAmid

设置光照时间中间标志，默认为0；设置光照时间中间时的方阵电流I_SAmid和太阳电池阵温度F_SA，当光照标志为1，光照时间T_sun≥1800s，且光照时间中间标志为0时，将此时的方阵电流置入I_SAmid，太阳电池阵温度置入F_SA，同时光照时间中间标志置为1，当光照标志为0时，光照时间中间标志置为0；

b.方阵总输出能量W_SA

方阵总输出能量W_SA默认值为0，单位为焦耳，当光照标志为1时按如下公式计算，每两秒计算一次，n为计算的次数：

W_SA(n+1)＝v_bus×i_SA×△t+W_SA(n)；

默认状态下，△t＝1/1800h；

c.负载光照区总能量W_lsun

负载光照区总能量W_lsun默认值为0J，当光照标志为1时按如下公式计算，每两秒计算一次，n为计算的次数：

W_lsun(n+1)＝v_bus×i_l×△t+W_lsun(n)；

默认状态下，△t＝1/1800h；

d.充电总能量W_cbat

充电总能量W_cbat默认值为0J，当光照标志为1，且i_c>0.3A时按如下公式计算，每两秒计算一次，n为计算的次数：

W_cbat(n+1)＝v_bus×i_c×△t+W_cbat(n)；

默认状态下，△t＝1/1800h；

e.能量余量W_sp

能量余量W_sp默认为0J，设置能量余量计算标志，默认为0，当光照标志为0且能量余量计算标志为0时，按如下公式计算能量余量，每歌轨道圈计算一次：

W_sp＝W_SA-W_lsun-W_cbat

计算完成后，同时将能量余量计算标志置为1，当光照标志为1时，将能量余量计算标志置为0。

f.近5圈能量余量和W_5sum

设置能量多圈平衡标志，默认为0，可发送指令清零，设置能量多圈平衡判断标志，默认为0，设置近5圈能量余量和W_5sum，默认为0，当光照标志为0、能量多圈平衡判断标志为0时，将当圈及前四圈的能量余量相加，如下公式所示：

W_5sum＝W_sp(n)+W_sp(n-1)+W_sp(n-2)+W_sp(n-3)+W_sp(n-4)

其中W_sp(n)为当圈能量余量，W_sp(n-1)为当圈的前1圈能量余量，W_sp(n-2)为当圈的第前2圈能量余量，W_sp(n-3)为当圈的第前3圈能量余量W_sp(n-4)为当圈的第前4圈能量余量。计算完成后，若W_5sum≥0，则认为5圈内能量平衡；若W_5sum<0，认为5圈内能量不平衡，将能量多圈平衡标志置为1，执行能量多圈平衡判断的同时将多圈平衡判断标志置为1，当光照标志为1时，置为0。

g.蓄电池组内电压V_batsun和蓄电池标志

设置蓄电池组内电压V_batsun，当光照标志为1，放电电流i_dc≥0.3A，且光照时间T_sun>3600s，且蓄电池标志为0时，V_batsun置为当前的蓄电池组电压，同时蓄电池标志置为1。蓄电池标志默认状态为0，当光照标志为0时，蓄电池标志置为0。

计圈功能

如图4，电源分系统计圈功能的基本流程图，在计圈的过程中，完成特征参数的存储。具体说明如下：

a.轨道周期内特征参数的存储

所有特征参数每圈存储一次，存储完毕后，恢复默认状态。

b.计圈

当计圈标志为1时，将圈数S加1，同时将T、T_sun、T_sw设为0，当S大于65530时，将S设为5。

本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。

Claims (1)

1.一种卫星电源系统特征参数计算及多圈能量平衡判定方法，涉及的低轨小卫星电源分系统为太阳电池阵—蓄电池组系统，在光照时间太阳电池阵受照发电，以方阵电流的形式输出到卫星的供电母线，为卫星用电设备提供能源，同时为蓄电池组充电；在阴影时间，蓄电池组放电为卫星用电设备提供能源；其特征在于步骤如下：

1)设置计时启动标志和计圈模式启动标志；计时启动标志默认状态为0，表示不进行计时累计，“计时启动”指令发出后，计时启动标志由0变1，表示开始进行计时累计；计时启动标志为1时，轨道周期Tr内时间计数由0开始计数，每次加1，统计光照时间和阴影时间；计圈模式启动标志默认状态为0，表示只统计光照时间和阴影时间，不进行计圈，“计圈模式启动”指令发出后，计圈模式启动标志由0变1，表示开始进入计圈模式；

2)设置光照标志，光照标志的默认状态为1，当方阵电流i_SA>1A或放电电流i_dc<1A时，认为是光照时间T_sun，光照标志置为1；当方阵电流i_SA<1A且放电电流i_dc>1A时，认为是阴影时间T_sw，光照标志置为0；当光照标志为1时，光照时间T_sun进行累计，当光照标志为0时，阴影时间T_sw进行累计；

3)设置第一圈标志和计圈标志，且默认状态都为0，当光照标志首次从0变为1时，第一圈标志置为1，同时计圈标志置为1，表示当前为第一圈，且开始进行计圈；设置全日照标志，默认状态为0，当T_sun＝T_r时，全日照标志置为1，同时计圈标志置为1，第一圈标志置为0；当光照标志置为0时，全日照标志置为0；

4)当计时启动标志为1时，计算获得光照时间中间时的方阵电流值及此时的太阳电池阵温度、蓄电池组内电压；计算方阵总输出能量、负载光照时间总能量、充电总能量、单圈内能量余量、近5圈的能量余量和；其中各个参数的计算方法如下：

蓄电池组内电压V_batsun是指卫星由光照时间进入阴影时间时的蓄电池组电压；光照时间中间时的方阵电流值I_SAmid及此刻的太阳电池阵温度T_SA在每个轨道周期内光照时间过去一半即可获得；方阵总输出能量：负载光照区总能量：充电总能量：以上各式中，v_bus为供电母线的电压、v_bat为蓄电池组电压、i_l为光照时间内整星负载电流值、i_c为蓄电池组充电电流值；单圈内能量余量W_sp＝W_SA-W_lsun-W_cbat；近5圈能量余量和W_5sum＝W_sp(n)+W_sp(n-1)+W_sp(n-2)+W_sp(n-3)+W_sp(n-4)，其中W_sp(n)为当圈能量余量，W_sp(n-1)为当圈的前1圈能量余量，W_sp(n-2)为当圈的第前2圈能量余量，W_sp(n-3)为当圈的第前3圈能量余量W_sp(n-4)为当圈的第前4圈能量余量；

5)利用卫星在轨寿命期内统计的光照时间中间时的方阵电流值I_SAmid及此刻的太阳电池阵温度T_SA，进行归一化处理，得到标准条件下，即太阳入射角为0°、工作温度为25℃、日地距离因子为1时太阳电池阵输出电流：式中β为太阳电池阵电流温度系数、α为太阳入射角、F_S为日地距离因子，每天内只选择一个I_SAmid，且选择光照时间内短期载荷不工作时的I_SAmid，有多个时，选择其中的最大值；在寿命期内，将计算得到的每天的I_std，进行指数函数的数据拟合，得到太阳电池阵输出电流衰减函数：y＝A×k₁ ^x，其中x为在轨运行天数；y为当天对应太阳电池阵输出电流，A、k₁为数据拟合求得的指数函数的系数；根据衰减函数对太阳电池阵输出电流进行预估；

6)利用卫星在轨寿命期内计算的每一个圈次内卫星由光照时间进入阴影时间的蓄电池组内电压V_batsum，即作为由于蓄电池组性能衰降引起的蓄电池组电压变化的特征值，每天内只选择一个V_batsum，且选择阴影时间内短期载荷不工作时的V_batsum，有多个时，选择其中的最小值；在寿命期内，将统计得到的每天的V_batsum，进行指数函数的数据拟合，得到蓄电池组内电压衰减函数：y＝B×k₂ ^x，其中x为在轨运行天数，y为当天对应蓄电池组的内电压，B、k₂为数据拟合求得的指数函数的系数；根据衰减函数对蓄电池组的内电压进行预估；

7)利用近5圈能量余量和W_5sum，即能够知道当圈及前四圈内卫星能源系统是否达到了能量平衡状态，若W_5sum≥0，即表示满足了5个轨道圈内的能量平衡，若W_5sum<0，即表示不能满足5个轨道圈内的能量平衡，其中能量平衡是指：蓄电池组累计放出的能量能够在光照时间内累计充回。