[發明專利]太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調整模擬工裝

有效

• 申請號: 201611145809.9
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106788161B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 張肖君;尹興月;林君毅
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H02S20/30
• 分類號: H02S20/30;H02S50/10
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

本發明公開了一種太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調整模擬工裝：其特征在于：至少包括：模擬太陽光的光源；用于固定太陽電池陣的測試組件；測試組件包括環氧板，環氧板設置有太陽電池陣，太陽電池陣設置有導線引出接口；用于帶動測試組件轉動的夾具；夾具包括與三腳架固定連接的殼體，殼體內設置有傳動軸，傳動軸的一端連接有轉動手柄；傳動軸的側壁設置有卡槽；傳動軸的另一端連接有指針；殼體上固定有刻度盤；指針位于所述刻度盤面上；位于光源和測試組件之間的光欄。該發明的主要目的是提供技術依據，可以準確地模擬空間大入射角環境，對空間環境中不同入射角下的太陽電池陣功率進行分析與估計，并精準估計飛行器從休眠到喚醒的準確時間。

技術領域

本發明涉及空間衛星電源技術領域，特別是涉及一種太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調整模擬工裝。

背景技術

嫦娥三號探測器由著陸器和巡視器組成，巡視器的任務目標是進行月面巡視科學探測。太陽電池陣是整器正常工作所需能量的直接來源，其主要功能是在月面工作階段將太陽能轉換成電能，通過電源控制器為整星平臺及負載供電，同時能夠滿足蓄電池組的充電需求，使整星在陰影期仍然能夠正常工作。在巡視器月面巡視過程中，太陽光入射到太陽電池陣的入射角變化范圍大，為明確電池陣在大光照角入射條件下的輸出功率，為整器功率平衡計算提供依據，在研制過程中進行了大光照角入射分析與驗證工作。

與地球表面相同，在月面同樣存在“日出”、“日落”的現象，只不過月球表面的一個白天相當于地球日15天的時間。因此，太陽光入射到太陽電池陣的入射角度在0°～90°之間變化。為明確電池陣在大光照角入射條件下的輸出功率，為整器功率平衡計算提供依據，在研制過程中進行了大光照角入射分析與驗證工作

在太陽斜射角上，太陽電池的功率輸出能力將降低。太陽電池的短路電流將近似按照入射角的余弦值降低，而實際的最大功率降低則比余弦值的降低趨勢更為迅速。一般來說，對于約30°或更小的偏離角來說，這些與余弦定律的不一致性是無關緊要的，但在光照角較大時，這些與余弦定律的不一致性較為嚴重，需要加強關注。

在較大入射角時，由于涂層和濾光層的光學厚度發生表觀變化，因而引起光譜透射率和反射率的表觀變化。光的邊緣效應可能引起太陽電池和蓋片、尤其是較厚的蓋片發生折射、散射以及額外的光吸收。太陽電池的蓋片邊緣、太陽電池互聯器、引線以及太陽陣的其它較小元件在太陽電池上形成的陰影，也會引起功率損失。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調整模擬工裝，該太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調整模擬工裝的主要目的是提供技術依據，可以準確地在地面模擬空間大入射角環境，對空間環境中不同入射角下的太陽電池陣功率進行分析與估計并精準估計飛行器從休眠到喚醒的準確時間。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調整模擬工裝，至少包括：

模擬太陽光的光源；

用于固定太陽電池陣的測試組件；所述測試組件包括環氧板，在所述環氧板上設置有太陽電池陣，在所述太陽電池陣上設置有導線引出接口；

用于帶動測試組件轉動的夾具；所述夾具包括與三腳架固定連接的殼體，在所述殼體內設置有傳動軸，所述傳動軸的一端連接有轉動手柄；傳動軸的側壁設置有連接環氧板的卡槽；所述傳動軸的另一端連接有指針；所述殼體上固定有刻度盤；所述指針位于所述刻度盤面上；

位于光源和測試組件之間的光欄。

進一步：所述光源為脈沖光源；所述光源與太陽電池陣中心點位于同一水平線上。

更進一步：所述光欄由黑色屏蔽布制成。

更進一步：所述太陽電池陣為4并11串的太陽電池陣，該太陽電池陣中每個單體太陽電池的為39.8mm*40.6mm。