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Planificador de presupuesto de potencia por período orbital

Este planificador estima el balance energético de una nave en cada órbita a partir del período, la fracción de eclipse y las cargas eléctricas durante luz y sombra. Compara la energía demandada con la generación solar durante la parte iluminada y calcula la capacidad mínima de batería que tendría que cubrir el eclipse bajo la profundidad de descarga y eficiencia indicadas.

Es una herramienta de dimensionamiento inicial. Un sistema eléctrico real también necesita perfiles temporales de carga, degradación de paneles, temperatura, ángulo solar, regulación, envejecimiento de batería y márgenes de diseño.

Datos de cálculo

min
%
W
W
W
%
%
Resultado
—
capacidad nominal mínima de batería
Energía demandada por órbita—
Energía solar generada—
Balance energético orbital—

1. Introduce el período y eclipse
Define la duración de la órbita y qué porcentaje se pasa sin generación solar.

2. Añade las cargas
Separa la potencia media consumida en luz y en eclipse.

3. Indica la generación
Usa la potencia solar disponible durante la parte iluminada.

4. Configura la batería
Especifica profundidad de descarga máxima y eficiencia de ida y vuelta o de descarga según tu hipótesis.

5. Comprueba dos límites
Revisa tanto la capacidad de batería como si la energía solar orbital cubre la demanda total.

t_ecl = T × f_ecl t_sol = T − t_ecl E_dem = P_sol,carga × t_sol + P_ecl × t_ecl E_gen = P_array × t_sol C_bat = (P_ecl × t_ecl) / (DoD × η_bat)

Los tiempos se convierten a horas para obtener Wh. La capacidad calculada solo cubre el eclipse según las hipótesis introducidas.

Qué significa el resultado

La capacidad de batería indica la energía nominal mínima para atender la carga del eclipse sin superar la profundidad de descarga configurada.

Un balance orbital negativo significa que, aun con una batería grande, la generación media no recupera la energía consumida.

Datos: 95 min, eclipse 35 %, carga de 450 W en luz y 350 W en eclipse, paneles de 800 W, DoD 60 % y eficiencia 90 %.

Cálculo: eclipse ≈ 33,25 min = 0,554 h. Energía de eclipse ≈ 194 Wh. Capacidad nominal ≈ 194/(0,60×0,90) = 359 Wh. La parte iluminada dura ≈ 1,029 h y genera ≈ 823 Wh.

Resultado: batería mínima ≈ 359 Wh, antes de márgenes y degradación.

¿Qué es la profundidad de descarga?

Es la fracción de la capacidad nominal que se permite utilizar en un ciclo. Limitarla deja capacidad sin usar, pero puede ser necesario por vida útil y márgenes.

¿La potencia solar es la potencia de placa?

Conviene introducir la potencia realmente disponible en la condición analizada, después de las pérdidas o factores que decidas modelar. No confundas potencia pico de catálogo con potencia efectiva.

¿Qué significa un balance energético negativo?

Que la energía generada durante la parte iluminada es menor que la demanda total de la órbita. La batería se iría descargando entre órbitas si no existe otra fuente o se reducen cargas.

¿Incluye degradación por radiación?

No. Puedes reducir manualmente la potencia solar para representar fin de vida o añadir margen fuera del cálculo.

¿En qué se diferencia de la capacidad de batería?

El balance orbital evalúa energía total generada frente a consumida; la capacidad de batería se centra en atravesar el intervalo sin generación, como un eclipse.