太阳能电池阵模拟器的设计

1 引言

　　太阳能（

Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地

球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作
为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步
发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新
兴的可再生能源。目前，在航天电源领域内，绝大多数卫星电源均使用太阳能电池作为
其动力核心。卫星电源的性能直接影响到卫星的性能和工作寿命，对卫星的正常运行和
使用也有重大的影响。因此，为了提高电源系统的性能和可靠性，对卫星电源系统进行
仿真和测试评估具有十分重要的意义。

　　卫星的空间工作条件恶劣且复杂，温度范围大，日照条件变化迅速，且太阳能电池
方阵处于高能粒子辐射下，在地面上无法采用实际的太阳能电池方阵来再现卫星在空间
轨道中的工作状态，因此需要采用太阳能电池模拟器（

Solar Array Simulator，简称

SAS）来模拟太阳能电池阵在空间的工作状况。SAS 是卫星电源模拟器的重要组成部分，
其主要任务是真实地遵循太阳能电池方阵在各种复杂空间条件下的实际输出特性曲线，
在卫星的地面测试阶段代替太阳能电池方阵为卫星上的各分系统供电。

　　

2 太阳能电池的数学模型

　　根据太阳能电池原理和图

1 所示的实际测量结果建立了多种模型，用于太阳能电池

的测试和应用研究。事实证明，这些模型具有足够的工程精度。