[发明专利]用于太阳电池阵热真空环境失效的测试方法

说明书

本发明提供了一种用于太阳电池阵热真空环境失效的测试方法，针对现有测试方法无法有效检测太阳电池阵在热真空环境下的失效问题，本发明采用原位连续实时采集IV曲线的方法，在较大程度上提高了检测的有效性和分辨率。而且，电池电路在轨工作时负载处于不断变化的状态，即使是实时连续采集负载电压的方法，恒定的负载电阻也无法完全表征电池电路的在轨工作状态，而本发明采用的连续实时采集IV曲线的方法，可以判断电池电路在任意负载下的工作状态，解决混联电路在热真空试验中的失效无法实时、有效检测的问题；对于非混联电路，所述测试方法仍然适用，且相对于传统测试方法，所述测试方法对电路的失效更为敏感。

技术领域

本发明涉及一种用于太阳电池阵热真空环境失效的测试方法。

背景技术

热真空环境试验是航天器太阳电池阵常用的一种试验方法，试验主要考核太阳电池阵所用元器件、原材料以及各连接环节在热真空环境下的适应能力。因此，其测试方法需要准确判断太阳电池阵在试验模拟条件下工作时是否发生了失效。通常的测试方法主要是采集电池电路的短路电流或开路电压，断续抽检或试验后测试等，这些方法的测试数据或不能有效检测出电路故障，或不能在试验过程中实时采集监测，因而无法做到有效、及时地发现试验中的电路故障。

路火平等在《太阳电池阵EM板热真空试验电路故障测试技术》（航天器环境工程，Vol.31，No.4）一文中提出的实时连续采集负载电压的方法在极大程度上解决了故障检测实时、有效的问题，并在实际应用中取得了较好成效。但是，随着电池电路设计方案的不断改进，为了提高电池电路可靠性，串、并联混联的方式在航天器太阳电池阵中得到了越来越多的应用。对于这种混联电路，即使是实时连续采集某一恒定负载的电压，也无法分辨一片或少量太阳电池片的开路/短路失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于太阳电池阵热真空环境失效的测试方法，能够解决现有测试方法无法有效检测太阳电池阵在热真空环境下的失效问题。

为解决上述问题，本发明提供一种用于太阳电池阵热真空环境失效的测试方法，包括：

采用与真实产品设计状态相同的太阳电池阵EM板（电性板）进行试验，所述太阳电池阵EM板为刚性板，所述太阳电池阵EM板的基板状态与真实产品完全一致；

利用多通道IV测试仪对太阳电池阵EM板进行原位连续实时IV曲线采集测试。

进一步的，在上述方法中，利用多通道IV测试仪对太阳电池阵EM板进行原位连续实时IV曲线采集测试，包括：

将太阳电池阵各电池电路的正负输出端通过真空罐内外转接电缆引出至真空罐外，接入多通道IV曲线测试仪，在整个“模拟光照区”，从低温保持段结束（开始升温时）到高温保持段结束（开始降温时），实时连续采集各电池电路的IV曲线，得到整个“模拟光照区”不同时刻各电路的IV曲线形状和特征参数，根据整个“模拟光照区”不同时刻各电路的IV曲线形状和特征参数，判断电池电路在模拟工况下是否发生失效。

进一步的，在上述方法中，利用多通道IV测试仪对太阳电池阵EM板进行原位连续实时IV曲线采集测试，包括：

将灯阵吊挂固定在支架上，然后将太阳电池阵EM板吊挂在灯阵的正前方，太阳电池阵EM板的电池片朝向灯阵面，太阳电池阵EM板与灯阵相对距离为400mm，所述支架底部设置四个轮子，与真空罐内的导轨相匹配；

在支架和灯阵的结构上包裹热控多层，灯阵和太阳电池阵EM板在所述支架上吊挂完毕后，通过真空罐内的导轨，将2个支架都放置在真空罐内；

所述支架在真空罐内放置稳妥后固定，然后通过真空罐内外转接电缆，将太阳电池板上的接插件引出至真空罐外；

两块太阳电池阵EM板的功率输出分别通过两个接插件Xa和Xb提供给负载电阻板和IV测试仪，分别进行负载电压采集和IV曲线采集。