號地相連，輸出端Vo與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連；
[0024]開關(guān)切換電路包括切換開關(guān)K1，切換開關(guān)Kl為單刀雙擲開關(guān)；切換開關(guān)Kl的不動端連接第二太陽電池陣的正極；切換開關(guān)Ki的第二動端，通過一次電源母線分別連接第一太陽電池陣的正極和外部星上用電設(shè)備的正極；外部星上用電設(shè)備的負(fù)極分別連接第一太陽電池陣的負(fù)極和第二太陽電池陣的負(fù)極；
[0025]電流采集電路包括采樣電阻Rl和運(yùn)算放大器，Rl的一端連接切換開關(guān)Kl的第一動端，Rl的另一端連接電壓采集電路中電阻R2的一端Vin，且Rl的兩端分別與運(yùn)算放大器輸入端相連，運(yùn)算放大器輸出與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連；運(yùn)算放大器的電源正端V+連接+12V，電源負(fù)端V-連接-12V ；
[0026]電壓采集電路包括電阻R2、電阻R3 ;電壓采集電路電阻R2—端Vin與Rl的另一端相連，電阻R2的另一端Vout分別與電阻R3的一端和模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連；電阻R3的另一端分別與電阻R4的一端和第二太陽電池陣的負(fù)極相連；
[0027]負(fù)載調(diào)節(jié)電路，包括電阻R4、電容Cl和電容C2，電容Cl的一端和電容C2的一端連接電阻R2 —端Vin，電容Cl的另一端和電容C2的另一端連接電阻R4的另一端。
[0028]所述電流采集電路選用西安微電子技術(shù)研宄所的高精度運(yùn)算放大器，型號為0P07。
[0029]所述電流采集電路選取的采樣電阻Rl選取2m Ω?ΙΟπιΩ。電壓采集電路選取的電阻R2和R3阻值選擇應(yīng)滿足R3兩端分壓得到的最大電壓不超過5V。負(fù)載調(diào)節(jié)電路的電阻R4選取0.5 Ω?2 Ω。
[0030]所述負(fù)載調(diào)節(jié)電路的電容Cl和C2均選取470 μ F。
[0031]所述第二太陽電池陣由一串太陽電池組成，總片數(shù)與第一太陽電池陣的單串太陽電池片數(shù)相同；第一太陽電池陣和第二太陽電池陣選用的太陽電池單體一致，可滿足直接向一次母線供電的要求。
[0032]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0033](I)本發(fā)明利用星上電子設(shè)備諸如微處理器、測溫電路、遙測傳輸通道，結(jié)合電壓采集、電流采集和負(fù)載調(diào)節(jié)電路，提供了一種太陽電池陣在軌測試電路設(shè)計(jì)方法。使用的電子設(shè)備采集精度高，輸入輸出可控。通過切換開關(guān)將第二太陽電池陣接入IV測試電路后，利用負(fù)載調(diào)節(jié)電路中電容的充電特性，實(shí)現(xiàn)太陽電池陣IV曲線上各點(diǎn)(短路電流、開路電壓、工作點(diǎn)電壓電流)的采集。
[0034](2)本發(fā)明IV測試電路可通過被遙控指令控制的開關(guān)切換電路實(shí)現(xiàn)接入和退出。即為保證衛(wèi)星主要任務(wù)，通過地面或星上自主發(fā)出的遙控指令將第二太陽電池陣接入母線，為載荷工作提供最大的太陽電池陣電流；只有在載荷不工作，或太陽電池陣電流有富裕量時，才通過地面或星上自主發(fā)出的遙控指令將第二太陽電池陣接入在軌測試電路，進(jìn)行IV曲線測試。
[0035](3)本發(fā)明利用負(fù)載調(diào)節(jié)電路電容Cl、C2充放電時瞬間導(dǎo)通到開路的變化特性，實(shí)現(xiàn)對整條IV曲線從短路電流到開路電壓的采集，無需額外增加可調(diào)電子負(fù)載作為獲得IV曲線的太陽電池陣負(fù)載，節(jié)省設(shè)備空間，控制電路原理簡單，安全可靠，成本低廉，適用于各類安裝有太陽電池陣的衛(wèi)星。
[0036](4)本發(fā)明實(shí)時獲取的太陽電池陣在軌變化數(shù)據(jù)包括太陽電池陣輸出電壓、電流和太陽電池陣溫度。得到的IV曲線可以反映涵蓋短路電流、開路電壓、工作點(diǎn)電壓/電流全部參數(shù)，是一條完整的IV曲線，能夠直觀評估太陽電池陣在軌性能，獲得長期在軌飛行的衰減數(shù)據(jù)。
[0037](5)本發(fā)明通過微處理器發(fā)出指令控制開關(guān)切換電路Kl可以實(shí)現(xiàn)太陽電池陣測試電路的接入和退出。只有在載荷不工作，或太陽電池陣電流有富裕量時，才通過地面或星上自主發(fā)出的遙控指令將第二太陽電池陣接入在軌測試電路，進(jìn)行IV曲線測試。
[0038](6)本發(fā)明第一太陽電池陣和第二太陽電池陣是獨(dú)立的兩部分，第一太陽電池陣專門用于供電，第二太陽電池陣通過開關(guān)切換電路Kl實(shí)現(xiàn)兼顧供電和在軌測試的目的。為保證衛(wèi)星主要任務(wù)，當(dāng)載荷工作時，兩部分太陽電池陣均接入母線，為載荷工作提供最大的太陽電池陣電流。
【附圖說明】
[0039]圖1為現(xiàn)有衛(wèi)星用太陽電池電流電壓采集電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明的太陽電池在軌測試電路理想的太陽電池陣IV曲線圖；
[0041]圖3為本發(fā)明的太陽電池在軌測試電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖4為本發(fā)明的太陽電池在軌測試電路設(shè)計(jì)示意圖；
[0043]圖5為現(xiàn)有技術(shù)采集的數(shù)據(jù)在IV曲線上的位置示意圖；
[0044]圖6是IV曲線隨溫度變化的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明如下。
[0046]如圖3所示，本發(fā)明的衛(wèi)星太陽電池陣在軌測試電路包括太陽電池陣、星上電子設(shè)備、星上信息處理單元、星地通信單元；太陽電池陣包括第一太陽電池陣、第二太陽電池陣；星上電子設(shè)備，包括開關(guān)切換電路、測溫電路、IV測試電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、通信模塊。其中IV測試電路包括電壓采集電路、電流采集電路、負(fù)載調(diào)節(jié)電路，外部星上用電設(shè)備通過一次電源母線和第一太陽電池陣串聯(lián)。本發(fā)明使用的電子設(shè)備采集精度高，輸入輸出可控。通過切換開關(guān)將第二太陽電池陣接入IV測試電路后，利用負(fù)載調(diào)節(jié)電路中電容的充電特性，實(shí)現(xiàn)太陽電池陣IV曲線上各點(diǎn)(短路電流、開路電壓、工作點(diǎn)電壓電流)的采集。
[0047]通信模塊接收到星上信息處理單元指令后微處理器發(fā)出指令先接通IV測試電路開關(guān)，將測試太陽電池從母線切換至IV測試電路中。由IV測試電路為負(fù)載電容充電；電壓采集電路采集IV測試電路供電正負(fù)母線間電壓值，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述電壓量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；電流采集電路采集IV測試電路供電通路電流值，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述電流量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；微處理器不斷將電壓、電流數(shù)字量存儲在數(shù)據(jù)存儲器中。當(dāng)微處理器采集到的電壓數(shù)字量降到OV并持續(xù)不變后，則發(fā)出指令斷開IV測試電路開關(guān)，將測試太陽電池連結(jié)至母線。在微處理器中將上述數(shù)字量打包，通過通信模塊將遙測包發(fā)送給星上信息處理單元；星上信息處理單元將該設(shè)備發(fā)送的含有電壓量原碼的遙測包進(jìn)行組包處理后，發(fā)送給星地通信單元，星地通信單元將星上信息處理單元輸出的遙測包發(fā)送給地面測試設(shè)備。第二太陽電池陣正線通過由切換開關(guān)電路連接到測試電容電路供電正端，第二太陽電池陣負(fù)線直接連接到測試電容電路供電負(fù)端上，電壓采集電路連接在正負(fù)線之間，電流采集電路串聯(lián)在正線上。
[0048]如圖4所示，所述的太陽電池陣包括第一太陽電池陣和第二太陽電池陣，第一太陽電池陣用于為衛(wèi)星供電，第二太陽電池陣用于衛(wèi)星供電和IV曲線測試。本發(fā)明第一太陽電池陣和第二太陽電池陣是獨(dú)立的兩部分，第一太陽電池陣專門用于供電，第二太陽電池陣通過開關(guān)切換電路Kl實(shí)現(xiàn)兼顧供電和在軌測試的目的。其目的在于，為保證衛(wèi)星主要任務(wù)，當(dāng)載荷工作時，兩部分太陽電池陣均接入母線，為載荷工作提供最大的太陽電池陣電流。
[0049]所述測溫電路包括熱敏電阻RT和分壓電阻R5，測溫電路的分壓電阻R5 —端與+5V