技術領域:
本發明涉及空間飛行器太陽電池電路設計領域,特別涉及一種低軌道太陽電池電路。
背景技術:
:由于衛星處于低地球軌道,該軌道等離子體密度為105~106cm-3,太陽電池電路的輸出電壓為72V超過50V。作為低軌高壓太陽電池電路會與等離子體相互而發生ESD現象。通常認為太陽電池電路布片設計的相鄰太陽電池串之間的電位差超過75V時容易導致二次放電發生,持續性二次放電會使太陽電池之間或者太陽電池與基板之間的材料發生熱解,聚酰亞胺膜熱解炭化留下一低阻通路,太陽電池串電流通過此低阻電流,形成閉環回路,導致太陽電池電路的永久失效。為了防止太陽電池電路在低地球軌道環境中,出現持續性二次放電的現象,導致太陽電池電路的永久失效,需要設計一種適用于低地球軌道,在通小電流的情況下,太陽電池電路的防靜電方式。技術實現要素:本發明的目的在于提供一種低軌道太陽電池電路,以解決太陽電池電路在低地球軌道環境中出現持續性二次放電現象導致其永久失效的問題。為了解決上述技術問題,本發明的技術方案是:提供一種低軌道太陽電池電路,由太陽電池串組成,所述每條太陽電池串的正端均串聯至少一個隔離二極管;太陽電池串間的并聯間隙與太陽電池尺寸之間存在如下關系:當太陽電池尺寸為30.3mm×40.0mm或60.5mm×40.0mm時,所述并聯間隙為1.5mm~1.7mm;當太陽電池尺寸為80.0mm×40.0mm時,所述并聯間隙為1.7mm~2.0mm。進一步地,所述太陽電池串的串間電壓小于80V。本發明提供的低軌道太陽電池電路設計簡潔、實用性高,提高了太陽電池電路在軌工作的可靠性和安全性。附圖說明下面結合附圖對發明作進一步說明:圖1為本發明實施例提供的低軌道太陽電池電路的布局示意圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的低軌道太陽電池電路作進一步詳細說明。需說明的是,附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率,僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。圖1是本發明的低軌道太陽電池電路的布局示意圖,包括:太陽電池1、隔離二極管2和并聯間隙3。若干太陽電池串聯形成太陽電池串。所述太陽電池電路的布局設計主要包括太陽電池串間并聯間隙的控制、太陽電池尺寸的設計和太陽電池串輸出電流的設計。所述太陽電池串間并聯間隙的控制就是控制太陽電池串與太陽電池串之間的并聯間隙。衛星太陽電池電路中,基板的可布太陽電池面積是有限的,增加并聯間隙會降低布片率,因此需要設計出一種合理的并聯間隙范圍,即可降低二次放電發生風險,又可將布片率控制在可接受的范圍,詳見表1。表1序號太陽電池規格(mm)并聯間隙(mm)適用范圍130.3×40.01.5~1.7串間電壓在80V以下260.5×40.01.5~1.7串間電壓在80V以下380.0×40.01.7~2.0串間電壓在80V以下所述太陽電池尺寸的設計就是設計太陽電池的有效發光面積,有效發光面積是太陽電池的輸出電流的決定因素之一。所述太陽電池串輸出電流的設計就是控制太陽電池串輸出電流的大小。二次放電的發生與太陽電池串間的輸出能量相關本方法,太陽電池串輸出端電流越大,發生二次放電的風險越高。因此,需要的每條太陽電池串正端串聯至少一個隔離二極管,保證太陽電池串輸出端僅有一條太陽電池串的電流。顯然,本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變形而不脫離本發明的精神和范圍。這樣,倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內,則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。當前第1頁1 2 3