太阳模拟器

摘要： 准确预示天线在轨温度并分析天线热稳定性的影响因素是改善天线性能的重要方面。文章通过构建网状天线热分析和热变形有限元模型,仿真得到碳纤维主反射面、支撑肋组件等结构在两种工况太阳侧照下的温度场以及热变形场;在真空低温环境下,利用太阳模拟器对网状天线进行热真空原位环境热变形摄影测量试验。对比表明,仿真模型计算结果与试验测量结果符合性较好。鉴于模拟外热流的准直性对试验结果的影响较大,在热仿真时需要针对入射热流的准直性对热模型进行辐射误差补偿。

摘要： 空间太阳观测光学载荷在轨期间需要对日定向长期工作,入射窗位于载荷最前端,直接面对太阳,工作环境十分恶劣,因此入射窗的设计尤为重要。首先对入射窗进行了光-机-热一体化太阳直射热流影响抑制的设计,然后研究了入射窗的热分析方法以评估其对太阳热流的抑制能力,并设计了专门的热平衡试验以验证设计的合理性与分析方法的正确性,最后对热分析数学模型进行了修正,修正后模型的分析结果与试验结果吻合良好。将修正后的模型用于预测入射窗组件的实际在轨温度水平,分析得到窗口玻璃的最高温度为26.3°C,同时主镜温度可以稳定控制在22±2°C,说明所设计的入射窗组件能够满足在轨使用需求并留有一定的余量。

摘要： 航天器结构在轨受到空间外热流影响而产生巨大温度梯度,将导致结构热致变形,为了保证有关地面模拟考核验证的有效性,必须对在轨外热流进行尽可能真实的模拟,同时采用高精度的热变形测量手段获取航天器的结构变形数据。文章介绍了一种热变形测试试验方法,系国内首次将太阳模拟器外热流模拟法和非接触摄影测量法结合应用在某天线的地面模拟热变形测试试验中,在真实模拟天线在轨温度分布的同时精确获取了天线上大量的点云变形数据。经数据比较分析,天线变形实测数据与在轨仿真分析一致,在1.5 m口径范围内的变形测量精度优于15μm,验证了该测试试验方法的有效性,为航天器结构的在轨热效应模拟和测试评估提供了新的试验手段。

摘要： 近年来,得益于光伏技术的发展,光伏器件的光谱响应范围从原来的(400~1100)nm扩展到(300~1200)nm,用于评估太阳模拟器性能的标准IEC 60904也在2020年末推出了第三版,对光谱分布范围和光谱匹配度均提出了更高要求,这对现有的太阳模拟器的性能形成了更高的挑战。我国作为光伏产品研发制造大国,各生产研发部门、科研机构和高校用于光伏器件关键电参数测量的氙灯太阳模拟器保有量可观,且基本使用稳态氙灯光源,但当中不少设备已使用多年,因为种种原因光谱匹配度性能衰减明显。文中研究稳态氙灯模拟器的性能和结构特点,提出了基于调节氙灯滤光片透光特性的太阳模拟器光谱匹配度改善方法,一方面可拓宽太阳模拟器的光谱分布范围,另一方面对拓宽后的光谱辐射的光谱匹配度有明显改善,避免了该类设备过早退役,对光伏行业的降本增效具有重要意义。

摘要： 太阳辐射是影响大气温度观测精度的主要因素,为降低辐射误差,文中提出一种阵列式球形温度传感器设计,无需安装于百叶箱或防辐射罩内.该传感器利用阵列式球形温度传感器之间的辐射误差比值关系,可推导出环境温度的真实值.首先,利用计算流体动力学(CFD)方法计算出阵列式球形温度传感器相互之间的辐射误差比值.然后,采用极限学习机(ELM)算法获得该比值与环境各因素之间的关系.最后,为验证阵列式球形温度传感器的观测精度,以基于太阳模拟器的实验平台测试数据为参考,进行标准气温测量对比实验.实验结果表明,文中提出的阵列式球形温度传感器均方根误差为0.16 K.

摘要： 通过分析低温低光强测试环境特点,分别对太阳模拟器和温控平台进行改造,使其满足低温低光强测试要求,并对测试系统进行了验证.结果表明,测试平台的环境条件满足测试需求.最终完成了样品电池的低温低光强测试.

摘要： 传统太阳模拟器由于其相对固定结构的制约,输出光斑的大小和形状难以调节.在太阳模拟器中使用了柔性光纤束来传输高强度的光流,并通过CCD(电荷耦合器件)相机等设备测量了不同空间布置下模拟器的输出能流密度分布.研究结果表明通过调整光纤束的空间布置和氙灯功率,可获得特定的光斑形状和能流密度分布,从而实现3D空间内对输出光斑的灵活调整.

摘要： 目的 增强太阳模拟器氙灯驱动运行的可靠性,给太阳模拟器研制提供技术保障,针对太阳模拟器大功率短弧氙灯放电特性进行试验研究.方法 设计太阳模拟器的大功率短弧氙灯放电特性测试方法,然后通过理论计算和实际测试验证氙灯电源初始电流对短弧氙灯放电特性的影响,并采用增设优化电路的方法对其放电特性进行改善.结果 在初始电流为70 A和120 A两种情况下,弧光放电电流到达谷值以后的电流稳定度分别为1.8616和0.9867,增设优化电路后,再次进行短弧氙灯放电特性测量,将初始电流降低到60 A,而稳定度可达到0.5409.结论 改善后的电路基本可实现短弧氙灯放电理想状态,完成了对短弧氙灯进入电流击穿阶段后形成的稳定弧光放电电流特性的优化,大大提升了氙灯点灯成功率,为增强太阳模拟器可靠性提供了试验支持.

摘要： 利用三结太阳电池的二极管模型及量子效率测试结果,计算了在不同太阳模拟器光谱条件下的三结太阳电池性能,结果表明:由于现有的太阳模拟器光谱与AM0光谱间的差异,可能造成短路电流、转换效率测试结果偏低,而太阳模拟器光谱中的峰值对测试影响较小.

摘要： 文中首先介绍了太阳模拟器的光谱特性，其次对产线上提高测试数据重复性的常见注意事项,以及双面组件在测试中的常见注意点进行说明，最后就组件在产线上的无人值守的太阳模拟器中的测试的案例进行介绍。

摘要： 北京卫星环境工程研究所长期致力于太阳模拟器的研制和使用,阐述的小型高准直太阳模拟器是一台辐照度为0.8个太阳常数、准直角为32′、辐照面直径为200mm的太阳模拟器.在太阳模拟器的研制中,通过理论计算和光学软件仿真相结合,并对组合聚光镜、积分器组件进行优化设计,提高了能量利用率.通过技术方案、装校方案、性能测试等关键技术介绍了小型高准直太阳模拟器.

摘要： 介绍了ESTEC研制的一款高辐照太阳模拟器设备,辐照度可达10个到20个太阳常数,辐照面积Φ600mm,辐照不均匀性±20％左右,主要应用于水星探测、太阳近距离观测等航天任务.在此基础上设计了一款适用于近日航天器热平衡试验的高辐照太阳模拟器,辐照度10个太阳常数,辐照面积Φ900mm,辐照不均匀性±9.5％,研制成功后性能将达到国际领先水平.

摘要： 本文首先提出了使用花岗岩取代铝材来制造球面与非球面准直反射镜体,所能获得的光学性能特别是均匀性仍然有一定的局限性,无法与光学玻璃的性能相比拟.又提出了一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法,它将成型的光学玻璃镜胚与花岗岩镜体用粘结胶牢固地胶合在一起,并用传统光学玻璃加工技术将光学玻璃镜胚上表面加工制造成光学球面或非球面反射镜.由于本该反射镜主要由光学玻璃镜胚与花岗岩镜体两部分组成,避免了使用单块大尺寸光学玻璃面又保持产品的高光学性能,从而为降低大口径高性能球面与非球面光学反射镜的成本提供了很好的解决办法.此外,这种光学反射镜采用花岗岩为镜体,其与玻璃膨胀系数大致相同,这使得产品生产工艺性好、产品的稳定性与可靠性均与全玻璃的接近,可以获得用于太阳模拟器的大口径反射准直物镜的性能与成本的良好控制.

摘要： 设计一新型5kW聚光型太阳模拟器,并用于斯特林机的圆柱形吸热器测试.实验中利用辐照度计获得了太阳模拟器单个光源的辐照度分布,并采用Agilent34970A 与热电偶测试吸热器上多点壁温.实验结果显示:太阳模拟器单个光源在吸热器壁面处的辐照度呈高斯分布,最大辐照度为25.1W/cm2，实验测得吸热器最高壁温达600°C，整体上满足太阳能斯特林发动机的实验室测试需求.

摘要： 气象用太阳模拟器主要应用于总辐射表检测，对辐照均匀性有较高的要求，光学系统设计难度较大。本文介绍了如何用lighttools 软件进行光学系统建模，分析辐照均匀性，为光学系统设计及装调提供有效的指导，其中，短弧氙灯是整个建模的关键，根据短弧氙灯的发光机理及其亮度曲线，用嵌套的圆柱和球体光源来仿真氙灯的发光，通过蒙特卡罗光线追迹，仿真出来的配光曲线和实际的很接近，符合建模要求。最后，分别用一维、二维、三维分析图表示辐照度分布。通过数据分析，整个口径范围内辐照不均匀度为±4.2%，有效口径Φ100mm 范围内，辐照不均匀度为±2.0%。

摘要： 本文论述了准直式太阳模拟器的组成、工作原理与总体结构，对准直式太阳模拟器在气象辐射仪器检定中的应用进行了研究，提出了气象辐射仪器检定中所使用的准直式太阳模拟器主要技术指标要求，并介绍了一种小型透射式同轴准直式太阳模拟器，其可有效地模拟太阳的辐射强度、太阳的光谱特性，并具有较高的辐射稳定性、均匀性以及足够大的光束口径，这些指标可满足气象辐射仪器检定的需要。

摘要： 光谱失配与标准板跟被测板的光谱响应有关，跟模拟器的光谱有关，会影响测试结果.不确定度r的来源之一是标准光伏组件与被测光伏组件光谱失配引入不确定度.

摘要： 介绍了高效电池的结构和特性，高效电池组件测试的关键点，智能组件测试，自动化生产线上组件测试的关键点，自动化生产线上组件测试的应对策略，钙钛矿太阳电池特性。高效电池电容效应的来源：势垒电容、扩散电容. 电容效应对测试结果的影响，电容效应明显（势垒电容和扩散电容）.光照会引起pn结的内部电场的变化，扫描电压造成势垒电容的变化，进而影响电池IV特性。在太阳模拟器施加扫描电压前对高效电池预光照。选用发光光谱达到300nm的太阳模拟器以保证高效电池充足的蓝光响应输出。

摘要： 同一块标准太阳电池组件在不同实验室和厂家测出的功率(STC下)如果偏差>1％，说明电子负载或标准太阳电池都可能存在问题，本论文通过改变辐照度的实验方法，确定标准组件测试过程中所使用的电子负载的可靠取值范围，排除可能是电子负载存在的问题。 在IEC60904-9《太阳模拟器性能要求》标准中仅对模拟器的性能进行了评估，时鉴定电子负载的性能要求不全面，而电子负载在不同取值范围内其性能稳定与否直接影响到组件的测量结果，本文通过测试性能良好的晶硅标准太阳电池组件(FF≥0.75)和性能较差的晶硅标准太阳电池组件(0.60≤FF1％。

摘要： 一种具有CAN接口的太阳敏感器模拟器及采用该模拟器实现的太阳模型解算方法，属于卫星仿真测试领域。为了解决传统以模拟量电特性为主的太阳敏感器模拟器不能直接与星载计算机交互，需要在信号处理单元进行相应的模数转换，传输速度较慢，且只能处理既定的模型，不具备根据实时情况参数更新问题。动力学计算机注入周期性数据至S_RS485数据解析模块进行数据解析，由S_RS485数据解析模块解析出太阳矢量的数据，并发送到数据处理模块处理后，通过FPGA_DSP接口模块发送到DSP进行模型解算，并把解算结果再通过FPGA_DSP接口模块返回给数据处理模块，并通过ACAN接口模块发送出去。它主要用在卫星仿真测试领域。

摘要： 一种太阳光模拟器（S），装配有至少一个发光模块（1），其中至少一个发光模块（1）具有：多个光产生单元（2，3），其中光产生单元（2，3）中的每一个都具有带有在下游接入的、聚光的一级光学元件（6，7）的至少一个半导体光源（4，5）；在光产生单元（2，3）下游接入的、使光均匀化的二级光学元件（10）；在二级光学元件（10）下游接入的、成像的三级光学元件（12），其中半导体光源（4，5）产生在多个能够单独控制的波长范围中的光。提出一种方法，所述方法用于运行太阳光模拟器（S），其中控制光产生单元（2，3），使得太阳光模拟器（S）产生随时间变化的光放射。

摘要： 本发明提供一种即便是响应(response)特性慢的太阳能电池，也能够尽量缩短光源灯的发光时间来测定太阳能电池输出特性的利用太阳光模拟器的测定方法，以及用于实施该方法的太阳光模拟器。本发明的利用太阳光模拟器的测定方法包括下述工序：同时点亮至少一以上的光源，发出脉冲波形的顶部呈平坦状的闪光的工序；在对作为被测定体的太阳能电池照射该闪光并通过照度检测器进行照度控制的同时，扫描该太阳能电池的电子负载并多点测定从太阳能电池输出的电流与电压的测定工序。在该测定方法中，对作为被测定体的太阳能电池进行照射闪光时，根据该太阳能电池的响应特性来可变控制对电子负载指令的指示速度，测定该太阳能电池所输出的电流与电压。

摘要： 本申请针对用于在太阳光模拟器中使用的光学滤波器系统，并包括至少一个辅助滤波器，所述辅助滤波器配置成不透射具有295nm或更短波长的光并配置成输出至少一个被调理信号；至少一个WG320光学滤波器，其配置成被所述被调理信号照射，并且输出具有大约300nm或者更大波长的至少一个部分滤波的信号；和至少一个UG11滤过器，其配置成被所述部分滤波的信号照射并且输出具有大约300nm到大约400nm波长的至少一个输出信号。

摘要： 一种具有CAN接口的太阳敏感器模拟器及采用该模拟器实现的太阳模型解算方法，属于卫星仿真测试领域。为了解决传统以模拟量电特性为主的太阳敏感器模拟器不能直接与星载计算机交互，需要在信号处理单元进行相应的模数转换，传输速度较慢，且只能处理既定的模型，不具备根据实时情况参数更新问题。动力学计算机注入周期性数据至S_RS485数据解析模块进行数据解析，由S_RS485数据解析模块解析出太阳矢量的数据，并发送到数据处理模块处理后，通过FPGA_DSP接口模块发送到DSP进行模型解算，并把解算结果再通过FPGA_DSP接口模块返回给数据处理模块，并通过ACAN接口模块发送出去。它主要用在卫星仿真测试领域。

摘要： 本发明涉及一种太阳模拟器充放电装置、方法及太阳能模拟器，该装置包括:微控制器、继电器开关电路、半导体开关电路、储能电路、恒光控制电路和光源，微控制器在接收到闪光命令信号时，控制继电器开关电路和半导体开关电路关断，并控制储能电路通过恒光控制电路向光源放电，使光源闪光。本发明通过关断半导体开关电路实现充电回路的快速关断，并通过关断继电器开关电路实现充电回路与放电回路完全的隔离，从而在对光源进行闪光测试时，阻断充电回路对于放电回路中恒光控制电路的影响，提高恒光控制电路的控制精度。

摘要： 本发明是关于一种太阳模拟器及太阳模拟器均匀性控制方法。该太阳模拟器包括脉冲太阳模拟器本体和均匀性组件，脉冲太阳模拟器本体包括灯箱、位于灯箱内的发光源组件、玻璃台面和滤光玻璃，滤光玻璃位于发光源组件与玻璃台面之间，发光源组件发射的光透过滤光玻璃照射在玻璃台面上；均匀性组件，设置在滤光玻璃上靠近发光源组件的一侧，用于将发光源组件发射的光进行均匀处理，使得透过滤光玻璃的光的辐照不均匀度小于或等于预设辐照不均匀度。该技术方案在原有脉冲太阳模拟器本体的滤光玻璃上增加了均匀性组件，均匀性组件能够使得发光源组件发出的光得到均匀处理，提高了太阳模拟器的均匀性，因此，在采用此太阳模拟器对光伏测试电池进行测量时，能够提高测量的精度。

摘要： 本发明涉及一种太阳模拟器充放电装置、方法及太阳能模拟器，该装置包括:微控制器、继电器开关电路、半导体开关电路、储能电路、恒光控制电路和光源，微控制器在接收到闪光命令信号时，控制继电器开关电路和半导体开关电路关断，并控制储能电路通过恒光控制电路向光源放电，使光源闪光。本发明通过关断半导体开关电路实现充电回路的快速关断，并通过关断继电器开关电路实现充电回路与放电回路完全的隔离，从而在对光源进行闪光测试时，阻断充电回路对于放电回路中恒光控制电路的影响，提高恒光控制电路的控制精度。

摘要： 本实用新型涉及一种氙灯光源太阳模拟器触发预燃装置及太阳模拟器，该装置包括第一隔离变压器、第二隔离变压器、高频变压器、倍压电路、全桥整流电路、第一限流电阻、第二限流电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、IGBT、导电平面和氙灯。本实用新型利用整流后的电源进行升压后触发引燃氙灯，并由倍压电路产生的辅助电源维持灯的弧光放电使氙灯预燃，此时氙灯在额定电压下即可进行辉光放电，具有结构简单，触发功率小，可靠性高的优点。

摘要： 本实用新型涉及一种太阳模拟器光路调节装置，包括支架、五维调整架、激光器、激光管座、激光器前罩、积分器对心工装、椭球反射镜对心工装、氙灯对心轴、手电筒以及升降台；本实用新型便于工作人员对将聚光系统光轴与光学系统中的其它组成件的光轴调节一致，提高光能利用率和辐射均匀性的效果。