5.2.2 分析方法
航天器能量平衡仿真分析主要流程如图5-11所示，包括航天器能源流模型构建、输入条件收集整理、能源紧张阶段识别、能量平衡分析、模型参数和输入条件修正、能量平衡复核。
图5-11 面向电源系统的架构建模、仿真与可视化工具
航天器能源流模型构建过程即利用航天器电源系统专业模型库组件搭建航天器主功率链路拓扑的过程。结合型号具体需要，为实现航天器能量平衡仿真分析，能源流模型可以建在系统层、设备层或介于两者之间，具体建模方法参照本书第4章。
输入条件收集整理主要包括航天器太阳电池阵光照条件收集整理和整器负载功率收集整理两部分内容，光照条件收集整理是指根据轨道光照条件、姿态和构型布局得到航天器在轨飞行过程中太阳电池阵在光照区的光强、入射角、遮挡、电池电路温度和阴影区的分布情况；整器负载功率收集整理是指按照飞行程序的时间和整器电子单机、加热器等用电设备的开关机及工作模式对整器负载功率进行统计。
输入条件收集整理一般由系列表格组成：单机设备功耗表包含某单机设备不同工作模式下的母线电压范围、功耗值，在备注中对各工作模式进行说明，示例参见表5-1；时间飞行事件表包含全部用电设备开关机时间及工作模式信息，在备注中对飞行事件进行说明，示例参见表5-2；航天器时间-负载功率需求统计，由表5-1和表5-2整理得到，在备注中对飞行事件进行说明，示例参见表5-3；时间-太阳翼输出功率统计，包含每个时段太阳电池电路的太阳直射输出率、太阳入射角、遮挡因子、电池电路温度、太阳输出功率，根据太阳电池电路直射功率可折算得到每个时段的输出功率，在备注中对飞行事件进行说明，示例参见表5-4；时间-航天器功率总表，包含了每个时段太阳电池电路的总输出功率和负载总消耗功率，用于开展航天器能量平衡分析，在备注中对飞行事件进行说明，示例参见表5-5。
表5-1 单机设备功耗表
表5-2 时间-飞行事件表
表5-3 航天器时间-负载功率需求表
表5-4 时间-太阳翼输出功率表
表5-5 时间-航天器功率总表
能源紧张阶段识别是指根据输入条件收集整理的结果“时间-航天器功率总表”识别出整个飞行任务中光照条件最差、负载功耗最大的一个阶段或几个阶段，重点关注该阶段航天器的能量是否平衡，这些阶段通常出现在光照期整器调姿不能对日定向、太阳电池阵收拢不能发电、载荷开机负载功率增大、经历地影等工况。
能量平衡分析的过程即将“时间-航天器功率总表”导入“航天器能源流模型”进行仿真求解的过程，具体实现过程详见本书第6章航天器电源系统仿真实例。能量平衡分析应按照最恶劣工况考虑，针对在轨可能出现的全部工况给出航天器能量是否平衡的明确结论。
模型参数和输入条件的修正是指利用地面实测数据和发射窗口最新的飞行程序对航天器能源流模型和输入条件进行修正，给出各阶段航天器蓄电池组在轨运行时放电深度的预示值，为飞控提供参考和支撑。
模型参数修正主要包括太阳电池阵、蓄电池组、负载功率和主功率链路模型参数修正。太阳电池阵模型修正主要是利用地面验收时单板在AM0条件下测得的I-V曲线，折算到在轨的工作温度，再考虑辐照等损失因子，得到太阳电池阵在轨输出功率的修正值；蓄电池组模型修正主要是利用地面试验得到的不同温度、不同充放电倍率下蓄电池组的容量矩阵，结合蓄电池组在轨温度预示对原有模型中充放电曲线进行修正；负载功率修正主要是利用地面验收时各电子单机实测值和热试验过程中通过遥测数据得到加热器功耗修正值对各阶段负载功率进行修正；主功率链路模型修正主要是以热试验过程中太阳电池阵输出功率和母线负载功率为输入，导入已有能源流模型进行仿真，得到蓄电池组放电深度、电压、充放电电流、母线输出电压、电流等关键参数仿真值，与遥测数据进行对比分析，对主功率链路模型参数（充放电效率、线路阻抗等）进行微调。
输入条件修正主要包括根据发射窗口最新的飞行程序对轨道光照条件、姿态条件、遮挡条件等进行再复核，使得“时间-航天器功率总表”中的时间和事件与最新版飞行程序保持一致，为飞控提供参考和支撑。