[发明专利]立方星太阳同步轨道太阳电池阵的能量估算方法

摘要

本发明公开了一种立方星太阳同步轨道太阳电池阵的能量估算方法，步骤如下首先在STK中建立包含太阳电池阵的立方星模型；其次根据立方星的太阳同步轨道六根数，在STK中建立轨道模型，仿真得到立方星在轨一年内β角变化情况和一年内单圈光照时长变化情况；再选取β角最小时对应的光照时长最短的轨道，对该轨道进行仿真，得到该轨道光照期的太阳入射角；最后将上述太阳入射角带入太阳电池阵在轨输出功率的计算公式中，累加得到该轨道光照期太阳电池阵产生的总能量。本发明具有操作简单、直观性强、实现难度小、准确度较高的特点，可作为立方星能量平衡分析的可靠输入条件。

主权项

一种立方星太阳同步轨道太阳电池阵的能量估算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在STK中建立包含太阳电池阵的立方星模型；步骤2：根据立方星的太阳同步轨道六根数，在STK中建立轨道模型，仿真得到立方星在轨一年内β角变化情况和一年内单圈光照时长变化情况；步骤3：选取β角最小时对应的光照时长最短的轨道，对该轨道进行仿真，得到该轨道光照期的太阳入射角；步骤4：将上述太阳入射角带入太阳电池阵在轨输出功率的计算公式中，累加得到该轨道光照期太阳电池阵产生的总能量：太阳电池阵在轨输出功率P＝S0AcXXsη1η2FjFc(βpΔT+1)sin(θ)其中，θ为太阳入射角；Fc为太阳电池阵组合损失因子，取为0.98；Fj为其他衰减因子，取为0.98；βp为太阳电池阵功率温度系数，取为‑0.4％/℃；ΔT为太阳电池阵在轨工作温度与标准温度之差；其它系数X、Xs取为1；η2为不同的θ角对光电转换效率产生的影响因子：θ<30°时，η2＝0；θ＝30°～45°时，η2＝0.6；θ＝45°～60°时，η2＝0.85；θ＝60°～90°时，η2＝1；S0为太阳辐照常数，取1353W/m2，η1为太阳电池片的光电转换效率，取28％，Ac为太阳电池阵布片面积；该轨道光照期太阳电池阵产生的总能量W＝∑P1(t)Δt其中，Δt为仿真时间步长，取为30s。