[发明专利]一种空间电源控制器动态环境仿真系统及方法

权利要求书

1.一种空间电源控制器动态环境仿真系统，其特征在于，包括：太阳能模拟阵列模块、蓄电池模拟模块、程控电子负载模块和仿真数据控制模块；

太阳能模拟阵列模块：接收仿真数据控制模块传输的输入参数，根据所述输入参数动态模拟太阳能电池阵产生电能，将所述产生的电能传输给外部电源控制器，并根据仿真数据控制模块的控制指令向蓄电池模拟模块充电；

蓄电池模拟模块：接收太阳能模拟阵列的供电进行自身充电，所述自身充电的电能用于根据仿真数据控制模块的控制指令向外部电源控制器放电；

程控电子负载模块：接收外部电源控制器的供电，通过模拟航天器上的负载消耗所述外部电源控制器供电的电能；

仿真数据控制模块：根据太阳能电池阵的在轨工作参数，生成输入参数，将所述生成输入参数传输给太阳能模拟阵列模块；根据蓄电池的输出电压，生成控制指令，控制太阳能模拟阵列模块向蓄电池模拟模块充电和控制蓄电池模拟模块向外部电源控制器放电；采集外部电源控制器的输出参数、太阳能模拟阵列模块的输出参数、蓄电池模拟模块的输出参数向外显示。

2.根据权利要求1所述的一种空间电源控制器动态环境仿真系统，其特征在于，所述仿真数据控制模块采集的输出参数包括：输出电压和输出电流。

3.根据权利要求2所述的一种空间电源控制器动态环境仿真系统，其特征在于，所述太阳能电池阵的在轨工作参数包括：太阳能电池阵所搭载飞行器的运行轨道周期、地影期、太阳能电池阵的环境温度、太阳能电池阵接收太阳光光照的角度。

4.根据权利要求3所述的一种空间电源控制器动态环境仿真系统，其特征在于，所述太阳能电池阵为三结砷化镓太阳能电池。

5.根据权利要求1～4之一所述的一种空间电源控制器动态环境仿真系统，其特征在于，所述仿真数据控制模块生成的输入参数包括开路电压Uoc，短路电流Isc，最大功率点电压Um，最大功率点电流Im。

6.根据权利要求5所述的一种空间电源控制器动态环境仿真系统，其特征在于，所述仿真数据控制模块根据蓄电池模拟模块的输出电压，生成控制指令，控制太阳能模拟阵列模块向蓄电池模拟模块充电和控制蓄电池模拟模块向外部电源控制器放电，具体为：

当蓄电池模拟模块的输出电压大于或等于充电起始电压阈值且小于充电终止电压阈值时，生成控制指令，控制太阳能模拟阵列模块向蓄电池模拟模块充电；当蓄电池模拟模块的输出电压大于或等于充电终止电压阈值时，生成控制指令，控制太阳能模拟阵列模块停止向蓄电池模拟模块充电；

当蓄电池模拟模块的输出电压由低电压升高到正常放电电压阈值时，生成控制指令，控制蓄电池模拟模块向外部电源控制器放电；

当蓄电池模拟模块的输出电压由高电压降低到最低放电电压阈值时，生成控制指令，控制蓄电池模拟模块停止向外部电源控制器放电；

所述充电终止电压阈值大于充电起始电压阈值，充电起始电压阈值大于正常放电电压阈值，正常放电电压阈值大于低放电电压阈值。

7.根据权利要求6所述的一种空间电源控制器动态环境仿真系统，其特征在于，所述程控电子负载模块根据负载真实电压、电流、电阻以及功率参数实时模拟消耗电源控制器的供电输出。

8.一种使用如权利要求1所述的空间电源控制器动态环境仿真系统进行空间电源控制器动态环境仿真的方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)根据太阳能电池阵的在轨工作参数，使用仿真数据控制模块生成输入参数；

2)根据所述步骤1)生成的输入参数，利用太阳能模拟阵列模块动态模拟太阳能电池阵产生电能；

3)将太阳能模拟阵列模块产生的电能输入给外部电源控制器，同时使用仿真数据控制模块根据蓄电池的输出电压，控制太阳能模拟阵列模块产生的电能向蓄电池模拟模块充电和控制蓄电池模拟模块向外部电源控制器放电；

4)根据负载实际电压、电流、电阻以及功率参数，利用程控电子负载模块实时模拟消耗外部电源控制器的供电输出；

5)使用仿真数据控制模块实施采集外部电源控制器的输出参数、太阳能模拟阵列模块的输出参数、蓄电池模拟模块的输出参数向外显示。