一种低轨道太阳电池电路的制作方法

文档序号:12132816阅读:276来源:国知局

技术领域
本发明涉及空间飞行器太阳电池电路设计领域,特别涉及一种低轨道太阳电池电路。
背景技术
:由于卫星处于低地球轨道,该轨道等离子体密度为105~106cm-3,太阳电池电路的输出电压为72V超过50V。作为低轨高压太阳电池电路会与等离子体相互而发生ESD现象。通常认为太阳电池电路布片设计的相邻太阳电池串之间的电位差超过75V时容易导致二次放电发生,持续性二次放电会使太阳电池之间或者太阳电池与基板之间的材料发生热解,聚酰亚胺膜热解炭化留下一低阻通路,太阳电池串电流通过此低阻电流,形成闭环回路,导致太阳电池电路的永久失效。为了防止太阳电池电路在低地球轨道环境中,出现持续性二次放电的现象,导致太阳电池电路的永久失效,需要设计一种适用于低地球轨道,在通小电流的情况下,太阳电池电路的防静电方式。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种低轨道太阳电池电路,以解决太阳电池电路在低地球轨道环境中出现持续性二次放电现象导致其永久失效的问题。为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:提供一种低轨道太阳电池电路,由太阳电池串组成,所述每条太阳电池串的正端均串联至少一个隔离二极管;太阳电池串间的并联间隙与太阳电池尺寸之间存在如下关系:当太阳电池尺寸为30.3mm×40.0mm或60.5mm×40.0mm时,所述并联间隙为1.5mm~1.7mm;当太阳电池尺寸为80.0mm×40.0mm时,所述并联间隙为1.7mm~2.0mm。进一步地,所述太阳电池串的串间电压小于80V。本发明提供的低轨道太阳电池电路设计简洁、实用性高,提高了太阳电池电路在轨工作的可靠性和安全性。附图说明下面结合附图对发明作进一步说明:图1为本发明实施例提供的低轨道太阳电池电路的布局示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本发明提出的低轨道太阳电池电路作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。图1是本发明的低轨道太阳电池电路的布局示意图,包括:太阳电池1、隔离二极管2和并联间隙3。若干太阳电池串联形成太阳电池串。所述太阳电池电路的布局设计主要包括太阳电池串间并联间隙的控制、太阳电池尺寸的设计和太阳电池串输出电流的设计。所述太阳电池串间并联间隙的控制就是控制太阳电池串与太阳电池串之间的并联间隙。卫星太阳电池电路中,基板的可布太阳电池面积是有限的,增加并联间隙会降低布片率,因此需要设计出一种合理的并联间隙范围,即可降低二次放电发生风险,又可将布片率控制在可接受的范围,详见表1。表1序号太阳电池规格(mm)并联间隙(mm)适用范围130.3×40.01.5~1.7串间电压在80V以下260.5×40.01.5~1.7串间电压在80V以下380.0×40.01.7~2.0串间电压在80V以下所述太阳电池尺寸的设计就是设计太阳电池的有效发光面积,有效发光面积是太阳电池的输出电流的决定因素之一。所述太阳电池串输出电流的设计就是控制太阳电池串输出电流的大小。二次放电的发生与太阳电池串间的输出能量相关本方法,太阳电池串输出端电流越大,发生二次放电的风险越高。因此,需要的每条太阳电池串正端串联至少一个隔离二极管,保证太阳电池串输出端仅有一条太阳电池串的电流。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页1 2 3 
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