技術領域
本發(fā)明涉及空間飛行器太陽電池電路試驗領域，具體涉及一種低軌道一次放電試驗件。
背景技術：
由于衛(wèi)星處于低地球軌道，該軌道等離子體密度為105～106cm-3，衛(wèi)星太陽電池電路的輸出電壓為72V（超過50V），作為低軌高壓的太陽電池電路會與等離子體相互而發(fā)生ESD現(xiàn)象。通常認為在真空、介質(zhì)和金屬界面結(jié)合部導致ESD放電，放電時間為微秒級，稱為一次放電。在玻璃蓋板與太陽電池的互聯(lián)片之間或玻璃蓋板與基板之間發(fā)生ESD的地點會出現(xiàn)一個高濃度的等離子體。當電池串之間的電勢差高于閥值電壓（75V，維持功率約為25W）時，在太陽電池電路高電位與低電位之間的電流流動通過高濃度的等離子體的通路，成為二次放電，其能量遠高于ESD放電。這個通路產(chǎn)生足夠的能量使太陽電池之間或者太陽電池與太陽電池陣基板之間的材料發(fā)生熱解，聚酰亞氨膜熱解炭化留下一低阻通路，太陽電池串電流通過此低阻電流，形成閉環(huán)回路，導致太陽電池陣的永久失效。
為了復現(xiàn)太陽電池電路在低地球軌道環(huán)境中出現(xiàn)的一次放電現(xiàn)象，需要設計一種適用于低地球軌道太陽電池電路的一次放電試驗件，該一次放電試驗件用于模擬低地球軌道高壓太陽電池電路一次放電現(xiàn)象，明確一次放電閾值，有助于后續(xù)開展二次放電分析工作。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種低軌道一次放電試驗件，用于模擬低地球軌道高壓太陽電池電路一次放電現(xiàn)象，有助于后續(xù)開展二次放電分析工作，提高太陽電池電路在軌工作的可靠性和安全性。
為了達到上述的目的，本發(fā)明提供一種低軌道一次放電試驗件，包括基板、太陽電池串、金屬連接片和導線；所述太陽電池串和金屬連接片均設置在所述基板上；所述太陽電池串至少有三串，每串所述太陽電池串至少包含三個太陽電池，各太陽電池串相互平行，且至少有一串所述太陽電池串位于靠近基板邊框的位置；每串所述太陽電池串的兩端各設有一片所述金屬連接片，且連接所述金屬連接片；每片所述金屬連接片均連接一根所述導線。
上述低軌道一次放電試驗件，其中，所述金屬連接片為銀連接片。
上述低軌道一次放電試驗件，其中，所述太陽電池串有三串，每串所述太陽電池串包含三個太陽電池。
上述低軌道一次放電試驗件，其中，三串所述太陽電池串中有兩串位于靠近基板邊框的位置。
本發(fā)明的低軌道一次放電試驗件，設計時考慮了衛(wèi)星太陽電池電路在軌狀態(tài)，將太陽電池串的狀態(tài)和數(shù)量，以及太陽電池在基板上的布局作為設計關鍵因素，實現(xiàn)了低地球軌道高壓太陽電池電路一次放電現(xiàn)象的復現(xiàn)，有助于后續(xù)開展二次放電分析工作，提高太陽電池電路在軌工作的可靠性和安全性。
附圖說明
本發(fā)明的低軌道一次放電試驗件由以下的實施例及附圖給出。
圖1是本發(fā)明較佳實施例的低軌道一次放電試驗件的示意圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合圖1對本發(fā)明的低軌道一次放電試驗件作進一步的詳細描述。
衛(wèi)星太陽電池電路的設計中，太陽電池是組成太陽電池電路的基本單元，若干太陽電池串聯(lián)形成太陽電池串，若干太陽電池串形成太陽電池電路。本發(fā)明的低軌道一次放電試驗件用于模擬低地球軌道高壓太陽電池電路在軌工作狀態(tài)，因此，太陽電池串并聯(lián)數(shù)量是設計試驗件的關鍵因素。
一般認為在玻璃蓋板與太陽電池的互連片之間或玻璃蓋板與基板之間會發(fā)生一次放電現(xiàn)象。因此，太陽電池在基板上的布局是設計試驗件的關鍵因素。為驗證太陽電池電路在軌狀態(tài)，試驗件需要滿足以下幾個條件：
1）試驗件需要涵蓋太陽電池串臨近在基板邊框的狀態(tài)；
2）試驗件需要涵蓋太陽電池串輸出端連接銀連接片的狀態(tài)；
3）試驗件需要涵蓋一片太陽電池四周均環(huán)繞太陽電池的狀態(tài)。
圖1所示為本發(fā)明較佳實施例的低軌道一次放電試驗件的示意圖。如圖1所示，所述低軌道一次放電試驗件包括基板2、太陽電池串、金屬連接片3和導線4；所述太陽電池串至少有三串，每串所述太陽電池串至少包含三個太陽電池1，各太陽電池串相互平行設置在所述基板2上，且至少有一串所述太陽電池串位于靠近基板邊框的位置；每串所述太陽電池串的兩端各設有一片所述金屬連接片3，所述金屬連接片3設置在所述基板2上，且所述太陽電池串與其兩端的金屬連接片3分別連接；每片所述金屬連接片3均連接一根所述導線4。
本實施例中，所述太陽電池串包含三串，每串所述太陽電池串包含三個太陽電池1；三串所述太陽電池串相互平行地布局在所述基板2上，其中有兩串所述太陽電池串位于靠近基板邊框的位置。本實施例中太陽電池串的數(shù)量及布局滿足上述第1）和第3）個條件。
本實施例中，所述金屬連接片3采用銀連接片，每串所述太陽電池串的兩端各設有一片銀連接片，該太陽電池串分別與其兩端的銀連接片連接。本實施例滿足上述第2）個條件。