[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

说明书

技术领域

本发明涉及卫星领域，特别地，涉及一种基于程控电源的太阳电池阵输出的模拟系统、方法。

背景技术

太阳电池阵模拟器主要用于模拟太阳电池阵输出，是卫星进行地面模飞、功率平衡试验、电源控制器试验验证等的重要仪器。在特定光照条件下，太阳电池阵输出的电流随负载电压变化而变化，不同电压对应的电流形成的连线就是太阳电池阵的I-V曲线，I-V曲线上I×V最大值对应的点即为电池阵的最大功率点（MPP），最大功率点对应的电压和电流分别为V_MP和I_MP。太阳电池阵的I-V曲线受光照条件、电池温度、辐照因素等影响，其中影响最大的为光照条件。

太阳电池阵模拟器主要用于模拟太阳帆板的功率输出。太阳帆板功率输出受到温度、负载、光照条件、辐照条件等限制，因此很难精确模拟。同时，帆板模拟器在航天器开发过程中主要用于系统模飞、功率平衡、电源控制器性能考核等试验，不需要精确控制。因此，采用简单的方法基本模拟帆板功率输出就可以满足试验要求。

目前，太阳电池阵模拟主要采用专业的太阳电池阵模拟器，例如安捷伦的E4350B，该款模拟器电压输出范围0～60V，最大功率480W。E4350B的模拟方式分为查表插值和特征点拟两种方式，结构较复杂。类似E4350B这种专业的太阳电池阵模拟器有很多型号，但是价格普遍比较昂贵，一般需要数十万人民币，一般研究机构很难承受。且现有的太阳电池阵模拟器只能模拟一路输出，当多个电池阵同时模拟时需要多台设备，试验成本更大。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单、造价低廉的基于程控电源的太阳电池阵输出的模拟系统，以解决现有的模拟器结构复杂且造价高昂的技术问题。本发明还提供一种基于程控电源的太阳电池阵输出的模拟方法，用于模拟太阳电池阵I-V输出。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于程控电源的太阳电池阵输出的模拟系统，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。作为本发明的进一步改进：

优选地，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。

优选地，所述电阻R满足R=VOCISC×(1-VMPVOC).]]>

优选地，所述控制计算机通过USB接口或者网口与程控电源相连。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种基于程控电源的太阳电池阵输出的模拟方法，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。