[发明专利]一种低轨道高压太阳电池功率损耗的计算方法

摘要

本发明公开了一种低轨道高压太阳电池功率损耗的计算方法，能够提高计算准确性。该方法根据整个太阳电池阵的输出指标以及单个太阳电池片的主要参数，确定整个太阳电池阵中单个太阳电池片的排布；根据整个太阳电池阵中单个太阳电池片的排布，获得各太阳电池片的工作电压，并确定太阳电池片的有效收集面积；步骤四、构建单个太阳电池片的功率损耗计算模型，综合后获得整个太阳电池阵的功率损耗Ps与各太阳电池片输出电压Vi的关系式；将空间等离子体环境参数和各太阳电池片的工作电压Vi和有效收集面积Ae带入所述关系式，得到整个太阳电池阵的损耗功率。

主权项

一种低轨道高压太阳电池功率损耗的计算方法，其特征在于，包括：步骤一、确定低地球轨道的空间等离子体环境参数，包括等离子体能量Te和等离子体密度ne；步骤二、根据整个太阳电池阵的输出指标以及单个太阳电池片的主要参数，确定整个太阳电池阵中单个太阳电池片的排布；整个太阳电池阵的输出指标包括所需输出电压V和所需输出功率P，单个太阳电池片的主要参数包括额定输出电压Vmp、额定输出电流Imp和面积Amp；为实现整个太阳电池阵的输出电压V，需要的串联太阳电池子阵中太阳电池片数量为；为保证整个太阳电池阵的输出功率P，则还需并联的所述串联太阳电池子阵的数量为其中表示向上取整；步骤三、根据整个太阳电池阵中单个太阳电池片的排布，获得各太阳电池片的工作电压，并确定太阳电池片的有效收集面积；其中，对于每个串联太阳电池子阵来说，其中的第i块太阳电池片的工作电压为Vi＝Vmp×i，太阳电池片的有效收集面积Ae＝Amp×2.8％；步骤四、构建单个太阳电池片的功率损耗计算模型，综合后获得整个太阳电池阵的功率损耗Ps与各太阳电池片输出电压Vi的关系式为：PS=c1×qne2×Nb×(2KTeπme)1/2×Σi=1Nc(Vi×(qViKTe)c2×Ae)]]>式中，me为电子质量，q为电子的电荷量，K为波尔兹曼常数，c1和c2为已知的拟合常数；步骤五、将步骤一确定的空间等离子体环境参数和步骤三确定的各太阳电池片的工作电压Vi和太阳电池片的有效收集面积Ae带入所述关系式，得到整个太阳电池阵的损耗功率。