中高軌航天器月影下能量平衡計算方法
發(fā)布時間:2021-03-04 15:11
針對使用鋰離子蓄電池組的中高軌航天器,提出了一種月影下的太陽電池陣輸出功率計算方法,構建了典型的中高軌航天器電源分系統(tǒng)的仿真模型,開展了航天器月影下能量平衡的仿真。采用該方法對某衛(wèi)星月影下的能量平衡情況進行了計算,并將計算結果與實際遙測數(shù)據(jù)進行比對,結果表明:該方法可以實現(xiàn)航天器月影下功率平衡的高精度計算。文章提出的方法可以為航天器在軌月影的預測和月影期間蓄電池組的在軌管理提供參考。
【文章來源】:航天器工程. 2020,29(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
圖1 月球遮擋太陽示意圖
地面試驗時,采用了偏轉測試件使用不同的光照角度模擬光照強度變化的方法。圖2為針對某型三結砷化鎵太陽電池片開展的AM0條件不同光照角度輸出特性曲線測試的結果,測試以光線與電池片法線夾角0°~85°,每組間隔5°開展了18組測試。圖2中,曲線自上而下依次對應0°至85°的18個不同測試角度。從圖2可以看出,在光照角變化時,輸出電流隨著光照強度變化而變化,相對的電池片輸出電壓受影響比較小,而針對衛(wèi)星上典型的恒壓直流電源系統(tǒng),太陽電池陣通常都工作在恒定的電壓點(即母線電壓加上通路壓降),在光照強度變化時單片的工作電壓點始終不變。
因此,在通常情況下可以認為不同光照條件下輸出功率的比值就等于該光照條件下短路電流的比值。以短路電流的變化值作為功率變化的比值,擬合曲線見圖3。從圖3可以看出,在光照強度比值0.6以上時,輸出功率與光照強度能夠保持較好的線性關系;在弱光條件下輸出功率曲線會偏離線性參考線。通過多項式擬合,遮擋情況下太陽電池陣的功率輸出值Px與發(fā)生遮擋時的光照強度因子x之間的關系為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高軌衛(wèi)星鋰離子蓄電池組自主管理系統(tǒng)設計[J]. 崔波,陳世杰,李旭麗,朱立穎. 航天器工程. 2017(01)
[2]DE歷表的結構、計算與比較[J]. 雷偉偉,李凱,張捍衛(wèi). 飛行器測控學報. 2016(05)
[3]低軌衛(wèi)星月影事件預報優(yōu)化[J]. 朱興鴻,苗園青,袁仕耿. 飛行器測控學報. 2016(02)
[4]JPL行星歷表的比較及評估[J]. 鄧雪梅,樊敏,謝懿. 天文學報. 2013(06)
[5]月影期地球同步衛(wèi)星能源供給切換時間預報算法[J]. 鄭軍,陳宏,李于衡,劉浩. 飛行器測控學報. 2010(02)
[6]航天器太陽電池陣分流技術研究[J]. 趙長江. 航天器工程. 2009(03)
[7]兩行根數(shù)的精度評估[J]. 楊維廉. 航天器工程. 2009(03)
[8]S3R&S4R控制策略分析及仿真[J]. 馬鑫,張東來,徐殿國. 測控技術. 2007(06)
本文編號:3063442
【文章來源】:航天器工程. 2020,29(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
圖1 月球遮擋太陽示意圖
地面試驗時,采用了偏轉測試件使用不同的光照角度模擬光照強度變化的方法。圖2為針對某型三結砷化鎵太陽電池片開展的AM0條件不同光照角度輸出特性曲線測試的結果,測試以光線與電池片法線夾角0°~85°,每組間隔5°開展了18組測試。圖2中,曲線自上而下依次對應0°至85°的18個不同測試角度。從圖2可以看出,在光照角變化時,輸出電流隨著光照強度變化而變化,相對的電池片輸出電壓受影響比較小,而針對衛(wèi)星上典型的恒壓直流電源系統(tǒng),太陽電池陣通常都工作在恒定的電壓點(即母線電壓加上通路壓降),在光照強度變化時單片的工作電壓點始終不變。
因此,在通常情況下可以認為不同光照條件下輸出功率的比值就等于該光照條件下短路電流的比值。以短路電流的變化值作為功率變化的比值,擬合曲線見圖3。從圖3可以看出,在光照強度比值0.6以上時,輸出功率與光照強度能夠保持較好的線性關系;在弱光條件下輸出功率曲線會偏離線性參考線。通過多項式擬合,遮擋情況下太陽電池陣的功率輸出值Px與發(fā)生遮擋時的光照強度因子x之間的關系為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高軌衛(wèi)星鋰離子蓄電池組自主管理系統(tǒng)設計[J]. 崔波,陳世杰,李旭麗,朱立穎. 航天器工程. 2017(01)
[2]DE歷表的結構、計算與比較[J]. 雷偉偉,李凱,張捍衛(wèi). 飛行器測控學報. 2016(05)
[3]低軌衛(wèi)星月影事件預報優(yōu)化[J]. 朱興鴻,苗園青,袁仕耿. 飛行器測控學報. 2016(02)
[4]JPL行星歷表的比較及評估[J]. 鄧雪梅,樊敏,謝懿. 天文學報. 2013(06)
[5]月影期地球同步衛(wèi)星能源供給切換時間預報算法[J]. 鄭軍,陳宏,李于衡,劉浩. 飛行器測控學報. 2010(02)
[6]航天器太陽電池陣分流技術研究[J]. 趙長江. 航天器工程. 2009(03)
[7]兩行根數(shù)的精度評估[J]. 楊維廉. 航天器工程. 2009(03)
[8]S3R&S4R控制策略分析及仿真[J]. 馬鑫,張東來,徐殿國. 測控技術. 2007(06)
本文編號:3063442
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