本發(fā)明涉及航天領(lǐng)域，尤其涉及用于衛(wèi)星在軌太陽電池光伏輸出特性的測試。

背景技術(shù)：

1、衛(wèi)星的能源供給主要采用三結(jié)砷化鎵太陽電池，使得衛(wèi)星研制成本較高。為了降低衛(wèi)星研制成本，本領(lǐng)域技術(shù)人員開始尋求新型太陽電池替代原有三結(jié)砷化鎵太陽電池。

2、對于新研制的新型太陽電池(稱作新型太陽電池sas)，本領(lǐng)域技術(shù)人員并不了解其在軌(光伏)輸出特性，不知其是否符合衛(wèi)星能源供給的需求，并不能直接將其替代原有三結(jié)砷化鎵太陽電池。因此，在采用新型太陽電池替代原有三結(jié)砷化鎵太陽電池之前，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要先對新型太陽電池的在軌光伏輸出特性進行全面采集、測試和分析。

3、傳統(tǒng)太陽電池在軌光伏輸出特性的采集測試系統(tǒng)，主要依賴衛(wèi)星內(nèi)電源控制器來執(zhí)行太陽電池在軌光伏輸出特性的采集，因太陽電池的電路受整星一次母線或蓄電池電壓的上下限限制而導(dǎo)致太陽電池在軌光伏輸出特性的采集區(qū)域不能完全涵蓋整個太陽電池的光伏特性曲線，以傳統(tǒng)航天中的det(direct?energy?transfer)為例，太陽電池工作區(qū)間受限于母線電壓而被鉗位，在軌光伏輸出特性的可采集(測試)區(qū)域無法全范圍覆蓋太陽電池i-v曲線。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出了用于衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試的電路系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)的太陽電池在軌光伏輸出特性的測試系統(tǒng)所存在的因太陽電池的電路受整星一次母線或蓄電池電壓的上下限限制，而導(dǎo)致太陽電池在軌光伏輸出特性的采集區(qū)域不能完全涵蓋整個太陽電池的光伏特性曲線的問題。

2、本發(fā)明所述的用于衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試的電路系統(tǒng)，所述電路系統(tǒng)包括功率電阻rf、負載分段電路以及鎖存驅(qū)動電路；

3、所述負載分段電路與功率電阻rf串聯(lián)在新型太陽電池sas的正電壓極和負電壓極之間的輸出回路中；新型太陽電池sas的負電壓極接地；

4、所示負載分段電路由n個分段單元并聯(lián)組成；每個分段單元由功率消耗電阻與開關(guān)mos管串聯(lián)組成；

5、所述鎖存驅(qū)動電路包括m個作為驅(qū)動單元的鎖存器；所述m個作為驅(qū)動單元的鎖存器具有n個輸出通道，每個輸出通道與每個分段單元的開關(guān)mos管的柵極一一對應(yīng)連接；

6、所述鎖存驅(qū)動電路用于通過調(diào)節(jié)每個輸出通道輸出的ttl信號的高低電平，控制負載分段電路的開關(guān)mos管的導(dǎo)通，實現(xiàn)新型太陽電池sas的負載分級疊加；

7、所述信號轉(zhuǎn)換電路包括溫度轉(zhuǎn)換單元、電壓轉(zhuǎn)換單元以及電流轉(zhuǎn)換單元；

8、所述溫度轉(zhuǎn)換單元用于遠端采集新型太陽電池sas的溫度，轉(zhuǎn)換成與新型太陽電池sas的溫度成線性比例關(guān)系的模擬量參數(shù)，并發(fā)送到模擬量采集電路的溫度采集通道；

9、所述電壓轉(zhuǎn)換單元用于遠端采集新型太陽電池sas的兩端電壓，轉(zhuǎn)換成與新型太陽電池sas的兩端電壓成線性比例關(guān)系的模擬量參數(shù)，并發(fā)送到模擬量采集電路的電壓采集通道；

10、所述電流轉(zhuǎn)換單元用于采集新型太陽電池sas的輸出電流，并轉(zhuǎn)換成與新型太陽電池sas的輸出電流成線性比例關(guān)系的模擬量參數(shù)；所述電流轉(zhuǎn)換單元包括差分放大器；所述電流轉(zhuǎn)換單元的差分放大器的輸入端子跨接在功率電阻rf兩端，輸出端連接至模擬量采集電路的電流采集通道；

11、所述模擬量采集電路用于將所述信號轉(zhuǎn)換電路采集的模擬量參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，包括新型太陽電池sas的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)。

12、進一步的，提供一個優(yōu)選實施方式，所述溫度轉(zhuǎn)換單元包括分壓電阻r7、ntc熱敏電阻r8與差分放大器；

13、所述ntc熱敏電阻r8貼附于新型太陽電池sas表面，其阻值隨新型太陽電池sas表面溫度升高而下降；

14、所述ntc熱敏電阻r8與分壓電阻r7串聯(lián)構(gòu)成分壓電路，所述分壓電路產(chǎn)生分壓信號經(jīng)差分放大器轉(zhuǎn)換為與新型太陽電池sas表面溫度成反比的線性電壓；所述差分放大器的輸出端連接至模擬量采集電路的溫度采集通道。

15、進一步的，提供一個優(yōu)選實施方式，所述電壓轉(zhuǎn)換單元包括分壓電阻與(電壓轉(zhuǎn)換用)差分放大器，新型太陽電池sas兩端并聯(lián)分壓電阻網(wǎng)絡(luò)，分壓點引出至差分放大器；所述差分放大器的輸出端連接至模擬量采集電路的電壓采集通道

16、進一步的，提供一個優(yōu)選實施方式，當對應(yīng)輸出通道輸出的ttl信號為高電平時，分段單元的開關(guān)mos管導(dǎo)通；

17、當對應(yīng)輸出通道輸出的ttl信號為低電平時，分段單元的開關(guān)mos管關(guān)斷。

18、進一步的，提供一個優(yōu)選實施方式，輸出通道輸出的ttl信號的高電平為5v，低電平為0v。

19、本發(fā)明還提出了衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試方法，所述測試方法采用上述任意一項所述用于衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試的電路系統(tǒng)實現(xiàn)；

20、所述測試方法包括以下步驟：

21、步驟s1：根據(jù)分級負載掃描策略，生成對應(yīng)的掃描控制信號；所述掃描控制信號用于輸入用于衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試的電路系統(tǒng)，控制鎖存驅(qū)動電路發(fā)送對應(yīng)的ttl信號給負載分段電路，依次導(dǎo)通n個分段單元的開關(guān)mos管，實現(xiàn)i-v曲線在n個離散數(shù)據(jù)點的遍歷；

22、步驟s2：獲取每個離散數(shù)據(jù)點對應(yīng)的新型太陽電池sas的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)；

23、步驟s3：根據(jù)每個離散數(shù)據(jù)點對應(yīng)的新型太陽電池sas的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，進行插值或多項式擬合，生成連續(xù)完整的i-v曲線。

24、本發(fā)明還提出了衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試裝置，所述測試裝置采用上述任意一項所述用于衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試的電路系統(tǒng)實現(xiàn)；

25、所述測試裝置包括以下模塊：

26、模塊s1：根據(jù)分級負載掃描策略，生成對應(yīng)的掃描控制信號；所述掃描控制信號用于輸入用于衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試的電路系統(tǒng)，控制鎖存驅(qū)動電路發(fā)送對應(yīng)的ttl信號給負載分段電路，依次導(dǎo)通n個分段單元的開關(guān)mos管，實現(xiàn)i-v曲線在n個離散數(shù)據(jù)點的遍歷；

27、模塊s2：獲取每個離散數(shù)據(jù)點對應(yīng)的新型太陽電池sas的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)；

28、模塊s3：根據(jù)每個離散數(shù)據(jù)點對應(yīng)的新型太陽電池sas的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，進行插值或多項式擬合，生成連續(xù)完整的i-v曲線。

29、本發(fā)明還提出了一種計算機設(shè)備，包括：處理器和存儲器，所述存儲器用于存儲所述處理器的可執(zhí)行指令，所述處理器配置為經(jīng)由執(zhí)行所述可執(zhí)行指令來執(zhí)行上述的衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試方法。

30、本發(fā)明還提出了一種計算機存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)中存儲有計算機程序，所述計算機程序運行時，執(zhí)行上述的衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試方法。

31、本發(fā)明還提出了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試方法的步驟。

32、本發(fā)明有以下有益效果：

33、本發(fā)明所述的用于衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試的電路系統(tǒng)，可獨立于衛(wèi)星內(nèi)電源控制器實現(xiàn)在軌光伏輸出特性的采集區(qū)域?qū)μ栯姵豬-v曲線的全面遍歷，對新型太陽電池在軌數(shù)據(jù)的掌握與分析具有重要的意義。

34、本發(fā)明所述的用于衛(wèi)星太陽電池光伏輸出特性測試的電路系統(tǒng)，適用于太陽電池在軌光伏輸出特性的采集。