[发明专利]热光伏同位素电源样机的模拟空间环境测试平台

说明书

本发明涉及工程热物理领域，具体涉及一种热光伏同位素电源样机的模拟空间环境测试平台，其包括真空系统、水冷散热系统、电功率输入系统、晶元输出系统以及温度监控系统；真空系统具有腔体，所述腔体用于安装待测试系统；真空系统能够对腔体抽真空，以使腔体内形成有0.03m³的真空环境；水冷散热系统与真空系统连通，且能够保证腔体内恒定低温；电功率输入系统设置于待测试系统的侧面；温度监控系统与待测试系统通讯粘贴，用于检测待测试系统的温度。本申请能够维持0.03m³腔体稳定的3x10^‑3Pa至10^‑5Pa高真空环境，满足现有及未来同位素热光伏同位素电源系统的各项性能测试并实时测量各项性能变化。

技术领域

本发明涉及工程热物理领域，具体涉及一种热光伏同位素电源样机的模拟空间环境测试平台。

背景技术

同位素热光电源(RTPV)系统是一种把同位素衰变热能以光能的形式转换为电能的系统。同位素热光电源(RTPV)系统以其寿命长、转化效率高、比功率大、稳定可靠等优势，适用于深空、深海、偏远陆地等特殊应用场景，具有不可替代的作用。

从规划层面分析，同位素电源是未来深空探测发展的核心要素之一。根据我国深空探测的发展规划，行星际穿越器将抵达天王星或更远，届时太阳能发电无法满足功率需求，因此发展放射性同位素发电技术将成为深空探测发展的必然趋势。此外，由于我国钚238原料获取受限，其中以放射性同位素温差发电器(RTG)、同位素斯特林发电器(ASRG)和同位素热光伏转换器(RTPV)为主要研究发展对象。

现有的同位素电源设计、热电转换技术、安全防护技术必然无法满足行星穿越任务的需求，因此突破高效、长寿命、安全可靠的同位素发电技术成为深空探测发展的迫切需要。

发明内容

本申请的目的在于提供一种热光伏同位素电源样机的模拟空间环境测试平台，在一定程度上解决现有的技术问题。

本申请还提供一种热光伏同位素电源样机的模拟空间环境测试平台，包括真空系统、水冷散热系统、电功率输入系统、晶元输出系统以及温度监控系统；

所述真空系统具有腔体，所述腔体用于安装待测试系统；

所述真空系统能够对所述腔体抽真空，以使所述腔体内形成有至少为0.03m³的真空环境；

所述水冷散热系统与所述真空系统连通，且能够保证所述腔体内恒定低温；

所述电功率输入系统设置于所述待测试系统的侧面；

所述晶元输出系统以及内部测温点通过真空航空接头连接至真空环境的外部；

所述温度监控系统与所述待测试系统粘贴，用于检测所述待测试系统的温度。

在上述技术方案中，进一步地，所述真空系统包括分子泵、机械泵以及罐体；

所述罐体内具有所述腔体；

所述机械泵、分子泵以及所述罐体依次连通；

所述机械泵以及所述分子泵能够对所述罐体抽真空。

在上述技术方案中，进一步地，所述真空系统还包括过滤机构，所述过滤机构设置于所述分子泵与所述罐体之间的连通处。

在上述技术方案中，进一步地，述罐体的直径设置在350-450mm之间，所述罐体的高度设置在350-450mm之间；所述罐体的厚度设置在1-10mm之间。

在上述技术方案中，进一步地，所述水冷散热系统至少设置有两套，其中至少一套所述水冷散热系统与所述待测试系统构成晶元冷却回路，至少另一套所述水冷散热系统与所述待测试系统构成非晶元冷却回路。