一种太阳能电池阵智能测试装置的制作方法

本技术属于太阳能电池阵测试，具体涉及一种太阳能电池阵智能测试装置。

背景技术：

1、空间航天器主要依靠太阳能电池来获取能源，即航天器在光照期间通过太阳能电池吸收太阳光，利用电池材料的光电特性，将光能转换为电能，一部分直接供给航天器内部设备正常运行用电，另一部分给航天器内部蓄电池充电；当航天器进入阴影期时，再转变成蓄电池供电。一般而言，航天器对能源的需求较大，而目前最先进的砷化镓太阳能电池其光电转换效率也只有30%左右，单片电池产生的电能约为1w，远低于航天器在轨正常运行需求。因此，在航天器能源分系统设计时，一般对一次电源太阳能电池进行电路设计，通过串并联结构组成一定规模的阵列，从而满足航天器运行电压和功率要求。通常而言，航天器太阳电池阵是面板结构形式，在轨展开面积较大，容易受到空间碎片以及外热流的影响，导致太阳电池阵受损甚至毁伤，从而影响其供电能力。

2、为评估太阳电池阵受损后，其供电能力变化情况，需要在地面开展等效试验研究，但由于太阳电池阵电路模型设计种类较多、成本较高，通过开展大量试验获取效应数据的代价较高。因此，需要针对太阳电池阵设计一种可变换太阳能电池阵电路模型的太阳能电池阵智能测试装置，通过单次试验就可以测量出不同串并联电路结构以及不同损伤效应的数据和结果，为太阳电池阵性能下降评估奠定基础。

技术实现思路

1、本实用新型所解决的技术问题是：提供一种太阳能电池阵智能测试装置，通过变换太阳能电池阵电路模型，从而通过单次试验就可以测量出不同串并联电路结构以及不同损伤效应的数据和结果。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、本实用新型公开了一种太阳能电池阵智能测试装置，包括通过导线与太阳能电池板连接并用于改变太阳能电池阵电路模型的继电器组、与继电器组连接并用于测量太阳能电池阵伏安特性的伏安特性测量设备、用于对继电器组中的继电器开关状态进行控制的控制单元、用于向控制单元发送控制信号并接收控制单元数据的工控机以及分别与继电器组、控制单元以及工控机连接并向其供电的电源模块，控制单元的控制信号输出端连接至继电器组中每个继电器的控制端，控制单元通过通讯线路连接至工控机。

4、进一步地，继电器组包括用于将太阳能电池阵的相邻最小子阵单元的正极之间或者负极之间进行连接的第一继电器组、用于将太阳能电池阵的相邻最小子阵单元的侧线相连的第二继电器组、用于将最小子阵单元的正极和负极分别连接至伏安特性测量设备正极输入端子和负极输入端子的第三继电器组。

5、进一步地，控制单元为单片机组，所述单片机组中的每个单片机的i/o口均与工控机的相应i/o口连接。

6、进一步地，伏安特性测量设备为伏安特性仪。

7、进一步地，控制单元与工控机之间通过工业以太网现场总线连接。

8、进一步地，继电器组包含的所有继电器均为程控继电器。

9、本实用新型的有益效果为：通过工控机和控制单元控制继电器组中继电器的动作，可以自由变换太阳能电池阵的电路模型，可以高效率地测量出不同串并联电路结构以及不同损伤效应的数据和结果，大大降低了太阳电池阵的测试成本。

技术特征：

1.一种太阳能电池阵智能测试装置，其特征在于，包括通过导线与太阳能电池板连接并用于改变太阳能电池阵电路模型的继电器组、与继电器组连接并用于测量太阳能电池阵伏安特性的伏安特性测量设备、用于对继电器组中的继电器开关状态进行控制的控制单元、用于向控制单元发送控制信号并接收控制单元数据的工控机以及分别与继电器组、控制单元以及工控机连接并向其供电的电源模块，控制单元的控制信号输出端连接至继电器组中每个继电器的控制端，控制单元通过通讯线路连接至工控机。

2.如权利要求1所述的太阳能电池阵智能测试装置，其特征在于，所述继电器组包括用于将太阳能电池阵的相邻最小子阵单元的正极之间或者负极之间进行连接的第一继电器组、用于将太阳能电池阵的相邻最小子阵单元的侧线相连的第二继电器组、用于将最小子阵单元的正极和负极分别连接至伏安特性测量设备正极输入端子和负极输入端子的第三继电器组。

3.如权利要求2所述的太阳能电池阵智能测试装置，其特征在于，所述控制单元为单片机组，所述单片机组中的每个单片机的i/o口均与工控机的相应i/o口连接。

4.如权利要求3所述的太阳能电池阵智能测试装置，其特征在于，所述伏安特性测量设备为伏安特性仪。

5.如权利要求4所述的太阳能电池阵智能测试装置，其特征在于，所述控制单元与工控机之间通过工业以太网现场总线连接。

6.如权利要求5所述的太阳能电池阵智能测试装置，其特征在于，继电器组包含的所有继电器均为程控继电器。

技术总结
本技术公开了一种太阳能电池阵智能测试装置，包括通过导线与太阳能电池板连接并用于改变太阳能电池阵电路模型的继电器组、与继电器组连接并用于测量太阳能电池阵伏安特性的伏安特性测量设备、用于对继电器组中的继电器开关状态进行控制的控制单元、用于向控制单元发送控制信号并接收控制单元数据的工控机以及分别与继电器组、控制单元以及工控机连接并向其供电的电源模块。使用本技术公开的太阳能电池阵智能测试装置，可以自由变换太阳能电池阵的电路模型，可以高效率地测量出不同串并联电路结构以及不同损伤效应的数据和结果，大大降低了太阳电池阵的测试成本。

技术研发人员：邬志华,贺敏波,付怀龙,徐天恒,杨雨川,黄禄明,丁雅菲,胡月宏
受保护的技术使用者：中国人民解放军32027部队
技术研发日：20220621
技术公布日：2024/1/12