[發(fā)明專(zhuān)利]一種模擬空間環(huán)境太陽(yáng)輻照多氙燈的自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310616714.0
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103841736A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧娟;顧志飛;劉高同;李竑松;向艷紅;孫宇;王宇;許杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H05B41/36
• 分類(lèi)號(hào): H05B41/36
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種用于模擬空間環(huán)境太陽(yáng)輻照多氙燈的自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括控制端（100）和執(zhí)行端（200）：

其中所述控制端（100）包括：

人機(jī)接口單元（110）：用于自動(dòng)控制系統(tǒng)用戶(hù)指令輸入以及系統(tǒng)運(yùn)行信息和設(shè)備狀態(tài)的圖形化表格化輸出；

氙燈控制單元（120）：包括點(diǎn)燈控制單元（121）、氙燈故障檢測(cè)單元（122）、輻照度自動(dòng)控制單元（123）以及氙燈壽命預(yù)估單元（124）；

控制端接口單元（130）：用于將控制端（100）的控制指令發(fā)送至執(zhí)行端（200），以及接收?qǐng)?zhí)行端（200）所發(fā)送的系統(tǒng)運(yùn)行信息、設(shè)備狀態(tài)信息和過(guò)程信息；

所述執(zhí)行端（200）包括：

輻照度檢測(cè)單元（210）：通過(guò)測(cè)量元件進(jìn)行輻照度的測(cè)量，然后將采集到的輻照度信息傳給氙燈控制單元（120）；

執(zhí)行端接口單元（220）：用于接收控制端（100）所發(fā)送的控制指令，并將執(zhí)行端（200）所采集的系統(tǒng)運(yùn)行信息、設(shè)備狀態(tài)信息和過(guò)程信息發(fā)送至控制端（100）；

氙燈觸發(fā)單元（230）：氙燈觸發(fā)單元（230）獲取氙燈控制單元（120）發(fā)出的指令，用于擊穿氙燈陰陽(yáng)極之間的惰性氣體；

氙燈供電單元（240）：氙燈供電單元（240））獲取氙燈控制單元（120）發(fā)出的指令，提供能使氙燈實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燃且在穩(wěn)定在正常工作狀態(tài)下的電壓；

氙燈陽(yáng)極測(cè)溫單元（250）：在每個(gè)氙燈陽(yáng)極布置PT100鉑電阻測(cè)溫點(diǎn)，對(duì)該點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集監(jiān)控；

氙燈電路絕緣保護(hù)單元（260）：避免氙燈點(diǎn)燃過(guò)程產(chǎn)生超高電壓發(fā)生擊穿，對(duì)氙燈陰陽(yáng)極及觸發(fā)器的帶電結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔離，確保系統(tǒng)的安全性和絕緣性。

2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述的用戶(hù)指令輸入為氙燈觸發(fā)命令、氙燈點(diǎn)燃命令和輻照度參數(shù)設(shè)定。

3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述的設(shè)備狀態(tài)的圖形化表格包括氙燈電性能參數(shù)、電源的信號(hào)參數(shù)、氙燈陽(yáng)極測(cè)溫參數(shù)、氙燈使用壽命預(yù)估參數(shù)、氙燈故障報(bào)警信息和37盞氙燈燈陣編組圖的信息。

4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中氙燈的個(gè)數(shù)有37盞。

5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中點(diǎn)燈控制單元（121）通過(guò)人機(jī)接口單元（110）中的氙燈編組點(diǎn)燃分布圖像對(duì)氙燈進(jìn)行點(diǎn)燈控制，并指定37盞氙燈點(diǎn)燈順序，根據(jù)對(duì)空間環(huán)境輻照度穩(wěn)定性最優(yōu)化的考慮，提出了氙燈對(duì)稱(chēng)控制輻照法，如果單盞燈開(kāi)啟或者關(guān)閉，則其圓心對(duì)稱(chēng)的氙燈也打開(kāi)或者關(guān)閉，這樣可以保證太陽(yáng)模擬器輻照面的均勻性；氙燈關(guān)閉過(guò)程中，電流保持一定的斜率逐漸減少至零，對(duì)氙燈起到保護(hù)作用；如果多盞氙燈出現(xiàn)故障需進(jìn)行關(guān)閉處理，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判斷如果將其對(duì)稱(chēng)氙燈關(guān)閉后輻照度是否還滿(mǎn)足系統(tǒng)輻照度要求，如果不滿(mǎn)足則對(duì)稱(chēng)氙燈不做關(guān)閉處理。

6.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中氙燈故障檢測(cè)單元（122）通過(guò)對(duì)氙燈使用過(guò)程中的電性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，來(lái)判斷氙燈狀態(tài)是否正常，如果氙燈發(fā)生故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入點(diǎn)燈控制單元（121），按照預(yù)先指定的關(guān)燈邏輯對(duì)故障進(jìn)行應(yīng)急處理。

7.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中輻照度自動(dòng)控制單元（123）通過(guò)輻照度檢測(cè)單元（210）反饋的輻照度測(cè)量值與用戶(hù)設(shè)定輻照度值進(jìn)行比較，PID調(diào)節(jié)，自動(dòng)調(diào)整氙燈供電單元（240）的輸出電流控制太陽(yáng)模擬器的輸出輻照度，并實(shí)時(shí)計(jì)算輻照不穩(wěn)定度。

8.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中氙燈使用壽命預(yù)估單元（124）通過(guò)輻照度監(jiān)測(cè)單元（210）反饋的輻照度測(cè)量值，自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)前氙燈的使用功率，由當(dāng)前使用功率和額定功率的比值來(lái)計(jì)算出氙燈的使用效率，實(shí)時(shí)判斷氙燈的使用壽命；如果使用效率低于正常使用的閾值，該單元會(huì)自動(dòng)發(fā)出提示更換氙燈，進(jìn)入氙燈故障檢測(cè)單元（122）。

9.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述的測(cè)量元件是硅光電池。