一种体装式太阳电池阵磁测试的方法与流程

本发明属于太阳电池，尤其涉及一种体装式太阳电池阵磁测试的方法。

背景技术：

1、近年来，随着太空技术的快速发展，重力、电磁场等学科的探测任务需求更加丰富，人类对卫星的磁洁净度提出了更高的要求。太阳电池阵作为发电设备，通常作为磁控的专项设备并进行磁场测试。对于一些用剩磁控制姿态的双星编队飞行的体装结构的卫星，需要按照卫星结构制作太阳电池阵模拟件，进行工作时产生的磁场对载荷正常工作存在一定的影响。需要对太阳电池阵进行磁测试来验证磁设计的有效性。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种体装式太阳电池阵磁测试的方法，针对体装结构的太阳电池阵，通过用导线模拟真实的太阳电池阵电路、隔离二极管电路和卫星体装式结构，与控制器、蓄电池组、载荷连接成一个电源系统回路，在零磁环境中测试太阳电池阵在通电的情况下卫星的剩磁和太阳电池阵的磁场。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种体装式太阳电池阵磁测试的方法，所述体装式太阳电池阵由n个单元电路组成；所述方法包括：

4、根据太阳电池的特性，用放置在太阳电池正中间位置的通电导线来模拟电池片产生的电流；

5、根据单元电路的结构，用导线代替电路结构构型，利用导线表示单元电路中电流走向；

6、根据太阳电池阵的设计，在具有绝缘性的基板上，标注每个单元电路的位置，将用导线制作的模拟电路依据标注的位置固定在基板上；

7、按照太阳电池阵的分流级分配，将一个分阵内部单元电路的正极引出导线焊接在一根导线上，再在这根导线上焊接4根导线作为分阵正极引出线；将一个分阵内部单元电路的负极引出导线焊接在一根导线上，再在这根导线上焊接4根导线作为分阵负极引出线；

8、将每块板的分阵引出线绞合后在固定位置拉出15m长电缆，电缆依次和控制器、载荷、蓄电池和太阳模拟器连接，形成一个闭合的电源回路，用于连接电源电路回路的正负极导线需绞合在一起；

9、依据体装式卫星在轨不同姿态，太阳电池阵的输出电流，用太阳电池阵模拟器给卫星和太阳电池阵加电，测试太阳电池阵不同输出模式下卫星和太阳电池阵的磁矩以及在磁强计位置的磁场。

10、在一种可实现的技术方案中，所述单元电路分为以下两种形式：

11、第一种结构为一个“u”型单串电路，由m片三结砷化镓太阳电池组成，电路引出的正负极电路同一端，m为大于18的偶数；

12、第二种结构为两并“u”型电路，由2m片三结砷化镓太阳电池组成，电路引出的正负极电路同一端，m为大于36的偶数。

13、在一种可实现的技术方案中，当所述单元电路为一个“u”型单串电路时，将导线沿着两列电池中间的位置弯折成一个“u”型回路，纵向导线的间距为60±5mm，电路引出导线同时从正极一端并排贴合引出，形成一个封闭回路，回路中串接一个5ω～20ω的电阻。

14、在一种可实现的技术方案中，当所述单元电路为两并“u”型电路时，将导线沿着两列电池中间的位置弯折成一个“u”型回路，纵向导线的间距为120±5mm，电路引出导线同时从正极一端并排贴合引出，形成一个封闭回路，回路中串接一个5ω～20ω的电阻。

15、在一种可实现的技术方案中，所述依据卫星在轨工作时的不同工况，用太阳电池阵模拟器给卫星和太阳电池阵加电，测试太阳电池阵不同输出模式下卫星的磁矩和太阳电池阵在磁强计位置的磁场具体为：

16、将卫星放置在无磁转台上，测试探头放在在距离太阳电池板450mm的位置，开始测试；

17、计算卫星β角度为0°时，太阳电池阵输出的电流，用太阳模拟器给太阳电池阵模拟电路加电，卫星平台加电情况下，测试太阳电池阵杂散磁矩、磁场，星上磁强计位置杂散磁场和磁矩；

18、计算卫星β角度为53°时，-y板太阳电池阵输出的电流，用太阳模拟器给太阳电池阵-y板模拟电路加电，卫星平台加电情况下，测试太阳电池阵杂散磁矩、磁场，星上c磁强计位置杂散磁场和磁矩；

19、计算卫星β角度为53°时，+y板太阳电池阵输出的电流，用太阳模拟器给太阳电池阵+y板模拟电路加电，卫星平台加电情况下，测试太阳电池阵杂散磁矩、磁场，星上磁强计位置杂散磁场和磁矩。

20、在一种可实现的技术方案中，所述太阳电池阵与卫星的太阳电池阵为1：1的关系。

21、与现有技术相比，本申请具有的优点和积极效果是：

22、本发明通过用太阳电池阵模拟器给卫星和太阳电池阵模拟电路加电，测试卫星在轨不同β角度工况下，卫星和太阳电池阵的磁矩以及太阳电池阵在磁强计位置的磁场，得到量化的数据，与总体指标进行比对，进而对太阳电池阵的磁设计进行优化，最终满足总体的磁控指标。

技术特征：

1.一种体装式太阳电池阵磁测试的方法，其特征在于，所述体装式太阳电池阵由n个单元电路组成；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的体装式太阳电池阵磁测试的方法，其特征在于，所述单元电路分为以下两种形式：

3.根据权利要求2所述的体装式太阳电池阵磁测试的方法，其特征在于，当所述单元电路为一个“u”型单串电路时，将导线沿着两列电池中间的位置弯折成一个“u”型回路，纵向导线的间距为60±5mm，电路引出导线同时从正极一端并排贴合引出，形成一个封闭回路，回路中串接一个5ω～20ω的电阻。

4.根据权利要求2所述的体装式太阳电池阵磁测试的方法，其特征在于，当所述单元电路为两并“u”型电路时，将导线沿着两列电池中间的位置弯折成一个“u”型回路，纵向导线的间距为120±5mm，电路引出导线同时从正极一端并排贴合引出，形成一个封闭回路，回路中串接一个5ω～20ω的电阻。

5.根据权利要求1所述的体装式太阳电池阵磁测试的方法，其特征在于，所述依据卫星在轨工作时的不同工况，用太阳电池阵模拟器给卫星和太阳电池阵加电，测试太阳电池阵不同输出模式下卫星的磁矩和太阳电池阵在磁强计位置的磁场具体为：

6.根据权利要求1-5任一项所述的体装式太阳电池阵磁测试的方法，其特征在于，所述太阳电池阵与卫星的太阳电池阵为1：1的关系。

技术总结
本发明公开了一种体装式太阳电池阵磁测试的方法，属于太阳电池技术领域，包括：根据太阳电池的特性，用放置在太阳电池正中间位置的通电导线来模拟电池片产生的电流；根据单元电路的结构，用导线代替电路结构构型；按照太阳电池阵的分流级分配，将分阵内部单元电路的正极引出导线焊接在一根导线上，再在这根导线上焊接分阵正极引出线；将一个分阵内部单元电路的负极引出导线焊接在一根导线上，再在这根导线上焊接分阵负极引出线；连接电源电路回路的正负极导线需绞合在一起；依据体装式卫星在轨不同姿态，太阳电池阵的输出电流，用太阳电池阵模拟器给卫星和太阳电池阵加电，测试太阳电池阵不同输出模式下卫星和太阳电池阵磁矩以及在磁强计位置的磁场。

技术研发人员：赵颖,肖云鹏,鞠佰锟,刘发,解晓莉
受保护的技术使用者：中电科蓝天科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17