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Marín-Coca S, Roibás-Millán E, Pindado SAutor o CoautorRoibás-Millán E.Autor o CoautorPindado S.Autor o Coautor

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18 de diciembre de 2023
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Artículo
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New Sizing Methodology and Efficiency Analysis of Satellite’s Electrical Power Subsystem

Publicado en:Journal Of Spacecraft And Rockets. 60 (6): 1805-1817 - 2023-12-01 60(6), DOI: 10.2514/1.A35609

Autores: Marin-Coca, Sergio; Roibas-Millan, Elena; Pindado, Santiago

Afiliaciones

Univ Politecn Madrid, IDR Ignacio Da Riva UPM Inst, ETSIAE Escuela Tecn Super Ingn Aeronaut & Espacio, DAVE Dept Aeronaves & Vehiculos Espaciales, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, IDR UPM Inst, SATAA Dept Sistemas Aerosp Transporte Aereo & Aer, ETSIAE, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, IDR UPM Inst, SATAA, ETSIAE, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Universidad Politécnica de Madrid - Autor o Coautor

Resumen

This paper describes a novel methodology to improve the preliminary design and efficiency analysis of the satellite’s electrical power subsystem. Several studies have addressed this issue by proposing a solar array sizing method based on the use of fixed efficiency paths during sunlight and eclipse periods. Indeed, these studies restrict the use of the battery for eclipse periods, and thus the solar array is sized to support the peak power loads on its own. To the authors’ knowledge, no one has so far deeply and jointly analyzed the influence of the power profile demand, the use of the battery during sunlight periods, and the architecture on the efficiency paths to size the electrical power subsystem. This work offers a methodology that takes into account these variables to better estimate the global efficiency of the electrical power subsystem and, consequently, to refine the first design iterations of a satellite. This methodology is particularized for the most common architectures based on power and voltage bus regulation, although it can be implemented in more complex architectures. A case study involving a real space mission, the UPMSat-2 (a 50 kg satellite launched in September 2020), is conducted to test this methodology.

Palabras clave

electrical systemsenergy efficiencyinitial sizingphotovoltaic systempower system designrechargeable batterysystemEnergy-storageMicrosatellite

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Journal Of Spacecraft And Rockets debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2023, se encontraba en la posición 25/52, consiguiendo con ello situarse como revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoría Engineering, Aerospace. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada en el Cuartil Q2 para la agencia Scopus (SJR) en la categoría Aerospace Engineering.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 1.63, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions Jul 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-07-26, el siguiente número de citas:

  • WoS: 1
  • Scopus: 1
  • Google Scholar: 2

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-07-26:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 10 (PlumX).

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (MARIN COCA, SERGIO) y Último Autor (PINDADO CARRION, SANTIAGO).