[發(fā)明專利]航天用太陽電池陣二次電弧地面模擬試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110425702.0
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102540093A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉業(yè)楠;王志浩;易忠;徐焱林;唐小金;孫繼鵬;鄧佳欣;張超;聶翔宇
• 申請（專利權）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種航天用太陽電池陣二次電弧地面模擬試驗裝置，包括真空容器、模擬靜電放電源、與設置在真空容器內的太陽電池陣電連接的二次電弧工作電路、與太陽電池陣電連接的負載模擬電路以及靜電放電模擬電路，其中，二次電弧工作電路輸出端分別與串間補償電容C1，C2連接，C1、C2電容值均為實際太陽電池陣串間補償電容的一半，C1與C2串聯，兩電容連接點與靜電放電模擬電路間通過夾層補償電容C3連接，C3電容值為實際太陽電池陣的夾層補償電容；二次電弧輸出端與電池陣試樣通過二極管連接，確保其電流方向，電池陣試樣的另一端與負載模擬電路連接，使二次電弧工作電路、負載模擬電路與電池陣試樣構成回路，而靜電放電模擬電路通過與電池陣試樣其中一個輸出端連接，模擬靜電放電源通過在真空容器內對太陽電池陣試樣施加。

2.如權利要求1所述的航天用太陽電池陣二次電弧地面模擬試驗裝置，其中，模擬靜電放電源包括等離子體源、電子槍、放電電極、激光束和高速飛片撞擊放電源。

3.如權利要求1所述的航天用太陽電池陣二次電弧地面模擬試驗裝置，其中，二次電弧工作電路通過模擬太陽電池陣的在軌工作狀態(tài)，來檢驗靜電放電能否觸發(fā)二次電弧。

4.如權利要求3所述的航天用太陽電池陣二次電弧地面模擬試驗裝置，太陽電池陣的模擬方式包括：1)通過太陽模擬器對大尺寸太陽電池陣進行照射來發(fā)電，將太陽電池陣的輸出接入受試驗電池串；2)通過太陽電池陣模擬器輸出模擬電池陣工作的電流接入受試驗電池串；3)通過在直流橫流電源輸出端串接恒流二極管，并輸出模擬電池陣工作的電流，接入受試電池串。

5.如權利要求1所述的航天用太陽電池陣二次電弧地面模擬試驗裝置，其中，靜電放電模擬電路由補償集總電路構成，還可增加直流恒壓電源做為偏置電源，用于模擬靜電放電的能量及電壓。

6.如權利要求1所述的航天用太陽電池陣二次電弧地面模擬試驗裝置，其中，負載模擬電路包括使用直流恒壓電源和大容量電容兩種方式。

7.一種航天用太陽電池陣二次電弧地面模擬試驗方法，包括以下步驟：

將太陽電池陣試樣放入真空容器，并按模擬試驗裝置的連接方式接好；

開啟二次電弧工作電路及負載模擬電路中必要的電源，并調節(jié)二次電弧工作電路及負載模擬電路，使太陽電池陣試樣的電池串上產生試驗用的恒定電流及電壓；

開啟靜電放電模擬電路中必要的電源，開啟模擬靜電放電源，對太陽電池陣試樣施加靜電放電；

監(jiān)測是否有二次電弧發(fā)生，并逐步提高二次電弧工作電路提供的電壓，直至發(fā)生二次電弧，可更換多組電流值進行，獲得太陽電池陣的二次電弧閾值區(qū)間；每次發(fā)生二次電弧后，通過原位對電池陣進行伏安特性測試確定電池串的狀態(tài)；若二次電弧后發(fā)生持續(xù)短路現象，應停止試驗并更換同樣狀態(tài)的新試樣繼續(xù)試驗直至完成；

試驗結束后，關閉二次電弧工作電路及負載模擬電路中必要的電源，關閉其他電源及提供靜電放電的儀器，停止真空系統并使真空容器復壓至大氣壓，打開容器取出太陽電池陣試樣并對電弧產生的損傷情況進行測試。