本發(fā)明涉及空間衛(wèi)星電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調(diào)整模擬工裝。

背景技術(shù)：

嫦娥三號探測器由著陸器和巡視器組成，巡視器的任務(wù)目標是進行月面巡視科學(xué)探測。太陽電池陣是整器正常工作所需能量的直接來源，其主要功能是在月面工作階段將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，通過電源控制器為整星平臺及負載供電，同時能夠滿足蓄電池組的充電需求，使整星在陰影期仍然能夠正常工作。在巡視器月面巡視過程中，太陽光入射到太陽電池陣的入射角變化范圍大，為明確電池陣在大光照角入射條件下的輸出功率，為整器功率平衡計算提供依據(jù)，在研制過程中進行了大光照角入射分析與驗證工作。

與地球表面相同，在月面同樣存在“日出”、“日落”的現(xiàn)象，只不過月球表面的一個白天相當于地球日15天的時間。因此，太陽光入射到太陽電池陣的入射角度在0°～90°之間變化。為明確電池陣在大光照角入射條件下的輸出功率，為整器功率平衡計算提供依據(jù)，在研制過程中進行了大光照角入射分析與驗證工作

在太陽斜射角上，太陽電池的功率輸出能力將降低。太陽電池的短路電流將近似按照入射角的余弦值降低，而實際的最大功率降低則比余弦值的降低趨勢更為迅速。一般來說，對于約30°或更小的偏離角來說，這些與余弦定律的不一致性是無關(guān)緊要的，但在光照角較大時，這些與余弦定律的不一致性較為嚴重，需要加強關(guān)注。

在較大入射角時，由于涂層和濾光層的光學(xué)厚度發(fā)生表觀變化，因而引起光譜透射率和反射率的表觀變化。光的邊緣效應(yīng)可能引起太陽電池和蓋片、尤其是較厚的蓋片發(fā)生折射、散射以及額外的光吸收。太陽電池的蓋片邊緣、太陽電池互聯(lián)器、引線以及太陽陣的其它較小元件在太陽電池上形成的陰影，也會引起功率損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調(diào)整模擬工裝，該太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調(diào)整模擬工裝的主要目的是提供技術(shù)依據(jù)，可以準確地在地面模擬空間大入射角環(huán)境，對空間環(huán)境中不同入射角下的太陽電池陣功率進行分析與估計并精準估計飛行器從休眠到喚醒的準確時間。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調(diào)整模擬工裝，至少包括：

模擬太陽光的光源；

用于固定太陽電池陣的測試組件；所述測試組件包括環(huán)氧板，在所述環(huán)氧板上設(shè)置有太陽電池陣，在所述太陽電池陣上設(shè)置有導(dǎo)線引出接口；

用于帶動測試組件轉(zhuǎn)動的夾具；所述夾具包括與三腳架固定連接的殼體，在所述殼體內(nèi)設(shè)置有傳動軸，所述傳動軸的一端連接有轉(zhuǎn)動手柄；傳動軸的側(cè)壁設(shè)置有連接環(huán)氧板的卡槽；所述傳動軸的另一端連接有指針；所述殼體上固定有刻度盤；所述指針位于所述刻度盤面上；

位于光源和測試組件之間的光欄。

進一步：所述光源為脈沖光源；所述光源與太陽電池陣中心點位于同一水平線上。

更進一步：所述光欄由黑色屏蔽布制成。

更進一步：所述太陽電池陣為4并11串的太陽電池陣，該太陽電池陣中每個單體太陽電池的為39.8mm*40.6mm。

更進一步：所述環(huán)氧板的尺寸為600mm*400mm*2mm。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明可以在地面模擬空間環(huán)境中任意入射角太陽光照射下的太陽電池組件的I-V輸出曲線，為地面預(yù)算估計太陽電池陣在軌工作時輸出功率的變化提供參考，也為太陽電池陣電路設(shè)計中功率的計算提供理論依據(jù)；

本發(fā)明可以就深空探測等任務(wù)中太陽光入射角變化范圍較大，太陽電池陣輸出功率預(yù)計難的問題提供實際參考，當太陽能電池陣在空間環(huán)境中受大入射角光照時，功率輸出的變化情況可以在地面進行分析與預(yù)計，準確地解決了深空探測等任務(wù)中太陽電池陣從休眠到喚醒時間的估計問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的局部主視圖；主要用于顯示夾具和測試組件之間的連接關(guān)系；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的局部主視圖；主要用于顯示測試組件的結(jié)構(gòu)；

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的局部左視圖；主要用于顯示夾具和測試組件之間的連接關(guān)系；

圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的局部結(jié)構(gòu)圖，主要用于顯示轉(zhuǎn)動手柄、傳動軸、刻度盤、測試組件之間的連接關(guān)系。

其中：1、三腳架；2、轉(zhuǎn)動手柄；3、殼體；4、環(huán)氧板；5、導(dǎo)線；6、光欄；7、刻度盤；8、太陽電池陣。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1至圖5，一種太空探測器用太陽電池陣的入射光角度調(diào)整模擬工裝，包括：

模擬太陽光的光源；在本優(yōu)選實施例中，所述光源為脈沖光源；且所述光源與太陽電池陣中心點位于同一水平線上；

用于固定太陽電池陣的測試組件；所述測試組件包括環(huán)氧板，在所述環(huán)氧板上設(shè)置有太陽電池陣8，在所述太陽電池陣上設(shè)置有導(dǎo)線引出接口；在該導(dǎo)線引出接口上固定連接導(dǎo)線5；

用于帶動測試組件轉(zhuǎn)動的夾具；所述夾具包括與三腳架1固定連接的殼體3，在所述殼體內(nèi)設(shè)置有傳動軸，所述傳動軸的一端連接有轉(zhuǎn)動手柄2；傳動軸的側(cè)壁設(shè)置有連接環(huán)氧板4的卡槽；所述傳動軸的另一端連接有指針；所述殼體上固定有刻度盤；所述指針位于所述刻度盤7面上；上述刻度盤優(yōu)選的360度的刻度盤；這樣指針的選擇的過程中，指針的旋轉(zhuǎn)角度即可直觀地從刻度盤上讀取；

位于光源和測試組件之間的光欄6。

為了減少散射、漫反射等雜光的干擾：所述光欄由黑色屏蔽布制成。

在本優(yōu)選實施例中：所述太陽電池陣為4并11串的太陽電池陣，該太陽電池陣中每個單體太陽電池的為39.8mm*40.6mm。

所述環(huán)氧板的尺寸為600mm*400mm*2mm。

上述優(yōu)選實施例中的光欄是由黑色屏蔽布制成的，防止照射光散射對測試結(jié)果造成影響的裝置，光欄包圍在測試組件外，光欄上預(yù)留有光源發(fā)出的光線照射到太陽電池陣的光通道。

測試組件是由三結(jié)砷化鎵太陽電池、環(huán)氧板和導(dǎo)線引出接口組成，其中太陽電池組件的結(jié)構(gòu)為4并11串，所采樣的太陽電池尺寸為39.8mm*40.6mm；環(huán)氧板的尺寸為600mm*400mm*2mm；導(dǎo)線引出組件的正負極，導(dǎo)線型號為24號導(dǎo)線。組件制作由上電極焊接、防輻射玻璃該片粘貼、下電級組件成型焊接、組件板上粘接、導(dǎo)線焊接等工藝組成。

本優(yōu)選實施例的工作原理為：

將測試組件通過卡槽固定在夾具上，使太陽電池陣的中心與脈沖光源的中心在同一水平線上。在太陽電池陣與光源之間放置光欄，用來屏蔽測試環(huán)境對被測樣品的散射光。通過轉(zhuǎn)動手柄來調(diào)整太陽電池陣的角度來實現(xiàn)光線入射角的改變，測試入射角在0°到±85°變化所對應(yīng)的I-V特性曲線。

以上對本發(fā)明的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。