[发明专利]基于程控电源的太阳电池阵输出的模拟系统、方法

权利要求书

1.一种基于程控电源的太阳电池阵输出的模拟系统，其特征在于，包括：

控制计算机，用于根据太阳电池阵的开路电压V_OC、短路电流I_SC、最大功率点电压V_MP和最大功率点电流I_MP，设置程控电源的最大电压V_MAX和最大电流I_MAX；

所述程控电源，用于在最大电压V_MAX和最大电流I_MAX的限制条件下为负载供电；

电阻R，连接于所述程控电源与所述负载之间，用于模拟所述太阳电池阵的内阻。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述最大电压V_MAX＝V_OC；所述最大电流I_MAX满足(I_SC+I_MP)/2≥I_MAX≥I_MP。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述电阻

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制计算机通过USB接口或者网口与程控电源相连。

5.一种基于程控电源的太阳电池阵输出的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：控制计算机根据被模拟的太阳电池阵的开路电压V_OC、短路电流I_SC、最大功率点电压V_MP和最大功率点电流I_MP，设置程控电源的最大电压V_MAX和最大电流I_MAX；

S2：程控电源在最大电压V_MAX和最大电流I_MAX的限制条件下为电阻R及负载供电；

其中，连接于所述程控电源与所述负载之间的电阻R，用于模拟所述太阳电池阵的内阻。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电阻

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制计算机通过USB接口或者网口与程控电源相连。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，所述方法还包括：

所述控制计算机通过模拟卫星姿态变化获取太阳电池阵的太阳光入射角θ，并通过模拟太空光照变化获取帆板温度T；

根据所述太阳光入射角θ、所述帆板温度T以及被模拟的太阳电池阵的电池片的参数计算得到所述开路电压V_OC、所述短路电流I_SC、所述最大功率点电压V_MP和所述最大功率点电流I_MP。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述最大电压V_MAX＝V_OC；所述开路电压V_OC的计算公式为：

V_OC＝[V_OC0-(T-T₀)×η_VT]×η_V×N-V_D，

其中，所述T为当前的帆板温度，所述T₀为测量太阳电池阵的参数时帆板的标准温度，所述V_OC0为单片电池片在标准温度T₀时的开路电压，所述η_VT为电压温度系数，所述η_V为电压损失因子，所述N为串联电池片数量，所述V_D为线路与二极管的压降；

所述最大功率点电压V_MP的计算公式为：

V_MP＝[V_MP0-(T-T₀)×η_VT]×η_V×N-V_D

其中，所述V_MP0为单片电池片在标准温度T₀时的最大功率点电压。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述最大电流I_MAX满足

(I_SC+I_MP)/2≥I_MAX≥I_MP；

其中，所述短路电流I_SC的计算公式为：

I_SC=[I_SC0+(T-T₀)×η_IT]×η_I×η_i×S×cos(θ)×η_θ×M

其中，所述I_SC0为单个电池片在温度T₀下的短路电流，所述η_IT为电流温度系数，所述η_I为电流损失因子，所述η_i为电流光强因子，所述S为单个电池片面积，所述η_θ为太阳光入射角损失因子，所述M为并联电池片数量；

所述最大功率点电流I_MP的计算公式为：

I_MP＝[I_MP0+(T-T₀)×η_IT]×η_I×η_i×S×cos(θ)×η_θ×M

其中，所述I_MP0为单个电池片在温度T₀下的最大功率点电流。