TOP.01 // EPS
Elektrische Energieversorgung (EPS) & Li-Ionen-Batterien
Gehäusemontierte GaAs-Solarzellen, geometrische Kosinusprojektion auf 5-cm- und 10-cm-Würfeln, MPPT- vs. DET-Architekturen sowie Li-Ionen-Entladetiefe (DoD) und Zyklenalterung im LEO.
1. SatWiki-Enzyklopädie-Spezifikationen (4)
- SQ-FF-001
PocketQube
Der 50-mm-Picosatellitenstandard (1P–3P, 250 g pro Einheit): Geometrie, Skalierungsgesetze und Zensus 2013–2025.
- SQ-FF-002
CubeSat
Der 100-mm-Standard (1U–12U) nach CDS Rev. 14.1: Hüllmaße, Schienenschnittstellen und Skalierung.
- SQ-SS-001
Elektrisches Energiesystem (EPS)
Dreifach-Solarzellen, MPPT-Topologien, Leistungsbilanz über den Umlauf und Latch-up-Schutz.
- SQ-SS-010
Batterien & Energiespeicher
Li-Ionen- und LiPo-Zellenauswahl, Entladetiefe (DoD), Zyklenalterung und Untertemperatur-Heizschutz.
2. Interaktive Lab-Rechner & Arbeitsbänke (2)
3. Technische Notizen (3)
- NL-TN-2026-012
Die 1P-Batterie: Kapazität, Entladetiefe (DoD) und Zyklenlebensdauer
Ein Satellit im niedrigen Erdorbit durchläuft jährlich rund 5500 Lade-Entlade-Zyklen durch Erdschattendurchgänge. Wir modellieren die Zyklenlebensdauer bis auf 80 % Restkapazität (State of Health) in Abhängigkeit von Entladetiefe (DoD), Ladeschlussspannung und Zelltemperatur und erläutern, warum 1P-PocketQubes im Erdschatten mit 5–15 % DoD und einer Ladeschlussspannung von 4,10 V betrieben werden.
- NL-TN-2026-017
3U- und 6U-CubeSat-Leistungsbudgets: Gehäusemontierte vs. ausklappbare Solarflügel
Wir vergleichen die elektrische Energieerzeugung von 1U-, 3U- und 6U-CubeSats in einem 525-km-SSO zwischen gehäusemontierten Zellen und sonnenausgerichteten Ausklappflügeln.
- NL-TN-2026-004
Das Leistungsbudget eines 1P-PocketQube
Wir stellen die Energiebilanz eines frei taumelnden 1P-PocketQube mit gehäusemontierten Dreifach-Solarzellen in einem sonnensynchronen 525-km-Orbit auf. Das Taumelkörpermodell des PocketQube-Reviews liefert rund 0,86 W im Sonnenlicht und 0,55 W im Umlaufmittel. Mit einer Referenz-Verbraucherliste liegt der mittlere Leistungsbedarf bei 134 mW, die Energiereserve pro Umlauf ist komfortabel, und die Entladetiefe einer 1,85-Wh-Batterie bleibt nahe 4 %. Anschließend zeigen wir, warum diese Reserve dennoch empfindlich ist: Sende-Tastverhältnis, Laden bei Kälte, Alterung am Missionsende und Lastspitzen – und warum das Ausrichten einer einzelnen Würfelseite zur Sonne weniger Leistung liefert als freies Taumeln.