UPS系统在平流层平台与高空伪卫星中的应用.docx

更新时间：2026-10-06 12:49:05 大小：38K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：UPS Stratospheric Platform HAPS High-Altitude Pseudo-Satellite Power Supply 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

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UPS系统在平流层平台与高空伪卫星中的应用

引言

平流层平台（Stratospheric Platform）和高空伪卫星（High-Altitude Pseudo-Satellite, HAPS）是部署在平流层（20~50km高度）的飞行器（飞艇、太阳能无人机、气球），可提供类似卫星的通信和观测服务，但成本更低、部署更灵活、分辨率更高。平流层平台UPS的特殊性在于：极端低温（平流层温度低至-70°C，UPS需在极低温条件下可靠启动和运行，电池的充放电性能在低温下显著下降）、低气压（平流层气压仅为海平面的1%~5%，空气密度极低，对散热系统的自然对流有显著影响，需采用辐射散热或强制对流散热）、太阳能供电（平流层平台通常采用太阳能电池供电，在夜间需依靠储能电池维持运行，UPS需在太阳能供电和电池供电之间无缝切换）以及重量限制（平流层平台的载荷重量极为有限，UPS需具备高功率密度和轻量化设计，功率密度需>10kW/L，重量<3kg/kW）。本文从平流层平台的供电需求出发，系统阐述平流层UPS的技术要求和解决方案。

平流层平台供电需求

通信载荷

平流层平台的通信载荷（基站、中继器、天线）需在平流层持续工作，提供通信覆盖服务。通信载荷UPS需在太阳能供电中断时提供备电，维持通信载荷的连续运行，备电时间需覆盖整个夜间时段（约12小时），确保通信服务不中断。

观测载荷

平流层平台的观测载荷（光学相机、雷达、高光谱仪）对供电质量的要求较高，观测载荷的精密电子设备需要稳定的供电电压，电压波动>1%可能导致观测数据质量下降。观测载荷UPS需满足以下要求：输出电压稳定度<0.5%，切换时间0ms，输出电压纹波<1mV。

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