中电科思仪 1763卫星帆板电源阵列模拟器

中电科思仪

产品综述

1763 卫星帆板电源阵列模拟器用于解决卫星电源系统研制、航天器模拟供电系统测试等帆板电源阵列及二次供电设备的测量和分析，解决电源分系统功能验证、现场试验等无法使用真实的帆板电源等带来的难题，用于卫星或卫星测试系统以及太阳能逆变器中模拟太阳电池阵的电源输出特性。在民用光伏发电、教学等领域也有应用需求。

1763 卫星帆板电源阵列模拟器具有IV曲线仿真输出功能以及恒压输出、恒流输出功能、串联和并联输出功能。卫星帆板电源阵列模拟器集成两个高精度功率模块，单模块大额定功率可达600W，整机大额定功率可达1200W。该设备结合IV曲线数字化生成方案与功率调节智能化等特点，采用电压电流双闭环技术，开关型功率调节技术，实现了利用卫星帆板特征参数生成IV曲线高分辨率，大范围调节，快速动态响应等电源输出。可广泛应用卫星电源系统测试时，模拟太阳电池阵工作特性，检查电源分系统性能、功能及对外接口关系的兼容性；模拟太阳电池阵为卫星供电，是卫星电源分系统研制、生产、维护等阶段常用的仪器。

 

功能特点

• 高功率密度主机 （0～1200W），2种标准模块方便选配：单模块输出510W或600W 

• I-V曲线读表功能

• I-V曲线列表功能 

• I-V曲线快速变换功能 

• 阵列模拟功能 

• 恒定输出电压功能

• 恒定输出电流功能

• 串联输出功能

• 并联输出功能

• 兼容SCPI（标准仪器编程指令）

• GPIB、LAN、USB接口功能

本地/远地检测

选用本地检测，电源的反馈取自输出连接器上的输出端子，这种方法忽略了负载线压降的损失，限制了电源的调整能力，负载引线越长、电阻越大，终端负载调整能力就越差，适用于对负载调整率要求不高的场合。选用远地检测，电源的反馈直接取自负载，电源电压的输出自动补偿负载引线的影响，使负载上的电压保持不变。

本地检测和远地检测连接见示意图。

本地/远地检测示意图

说明：1)  选用远地检测时，如果负载电压为额定值，模块实际输出电压可能会超出其大输出范围，从而导致保护电路动作或者出现输出失调状态。

2)  选用远地检测时，通过检测线在模块输出上拾取的噪声将影响负载调整率。为尽量减小噪声影响，应使用屏蔽双绞线将电源的检测线接到负载的电压检测端，屏蔽层的一端接至电源输出连接器的接地端子上，另一端悬空。(不要使用屏蔽层作为检测线！)

并联输出 

采用两台或多台模块并联可拓展电流输出范围。下图显示了两个模块并联的连接方法。

并联输出时应尽量使每个模块输出功率相同！

 模块并联示意图

串联输出

采用两台或多台模块串联可拓展电压输出范围。但应注意负载电流不应超过每台模块电流输出范围。下图显示了两个模块串联的连接方法。

模块串联示意图

典型应用

卫星帆板电池阵列模拟供电的常用设备

        卫星帆板电源阵列模拟器主要用来代替卫星帆板电池电源，为卫星或卫星测试系统等设备提供帆板电池电源的模拟供电，因为要为卫星中的多个用电设备同时供电，所以对卫星帆板电源阵列模拟器的需求量较高，特别是需要多部门多工种联合测试试验时，其对卫星帆板电源阵列模拟器的需求量将会更高。而且卫星的每翼帆板均由多个电池单元构成，在卫星的地面测试中，需要对卫星的每个电池板供电情况进行模拟测试，为了真实反映每一个电池单元的工作特性，每一个电池单元均需一台电池模拟器单独模拟，这样一颗卫星的供电需要数十台模拟器组成一个卫星帆板电池模拟阵列，所以该产品的需求量会随着卫星的产量增加而成几何级数增加。

     卫星飞船等电源系统其供电系统由太阳能电池阵、蓄电池组及电源控制器组成。在光照期，太阳能电池将太阳能转变成电能，完成光照期整星负载用电和为储能蓄电池组充电。在卫星进入阴影期供电或光照期卫星短期峰值负载时由蓄电池组将储存的电能通过放电调节模块为母线补充放电。卫星帆板电源阵列模拟器具有恒压、恒流、恒功率、可变内阻、多负载矩阵功能等特点，因此该产品具备恒功率和内阻可调以及阵列模拟仿真输出等功能，真正实现模拟卫星太阳能帆板供电的所有特性，是卫星电源系统地面测试阶段的重要组成部分，并且具有不受时空限制、运行方式灵活等优点。

太阳能电池研制设计的常用设备

        卫星帆板电源阵列模拟器又名光伏阵列模拟器，现有的卫星帆板阵列模拟器主要分为模拟式和数字式模拟器两种。模拟式光伏模拟器一般由可控光源、温控设备、样品光伏电池和电流放大装置构成，通过调节光源的光照强度和工作温度，模拟自然条件下光伏电池的工作环境。用户通过检测经过放大的光生电流来模拟真实光伏阵列的输出特性。这种模拟器的缺点主要有：人造光源难以在光的频谱构成、入射角度等方面模拟太阳光；装置内的温度难以精确控制等。数字式光伏阵列模拟器使用计算机或单片机，用DSP作为控制部分，将光伏阵列在各种环境条件下的输出曲线存储在内部存储器；使用高频开关电源模拟光伏阵列的功率输出。当模拟器与负载连接工作时，系统控制电源输出电压变化，寻找负载在光伏阵列输出曲线上的工作点。太阳能电池光伏阵列模拟器将改善目前太阳能系统研制和应用对电源的需求状况，对各种太阳能系统的研究和研制起到促进和保证作用。

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