一种临近空间太阳电池测量方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种临近空间太阳电池测量方法和系统，其中方法包括：控制搭载在高空科学气球上的太阳电池组和太阳电池测量装置稳定在临近空间的预设高度；太阳电池组包括若干个太阳电池；基于太阳电池测量装置，对任一太阳电池的电池参数进行测量；其中，太阳电池测量装置包括电流测量单元、电压测量单元和温度测量单元中的至少一种，对应地电池参数包括短路电流、开路电压、I‑V曲线和电池温度中的至少一种。本发明专利技术实施例提供的方法和系统，有效解决了地面测试结果精确度低和不确定度大的问题，填补了现阶段无法模拟临近空间光谱进行测量的空白，通过提供空间和临近空间实际光谱和环境提高了太阳电池测量的精确度成本低廉，可操作性强。

【技术实现步骤摘要】
一种临近空间太阳电池测量方法和系统
本专利技术实施例涉及临近空间
，尤其涉及一种临近空间太阳电池测量方法和系统。
技术介绍
近年来，长航时临近空间低动态飞行器(主要包括平流层飞艇和太阳能飞机等)能够以较慢的速度飞行甚至能够在一定范围内保持局部区域驻留，非常适合作为近地空间对地观测平台，是目前研究的热点。由于长航时临近空间低动态飞行器所带重量有限，而太阳电池作为飞行器能量的唯一来源，效率偏低，导致飞行器能源非常紧张。因而，在进行能源系统设计时，需要得到太阳电池的精确参数，以优化飞行器能源系统。但到目前为止，还没有一种测量临近空间用太阳电池的精确参数的有效方法。主要因为：一方面，目前仅有地面AM1.5光谱标准和空间AM0光谱标准，还没有临近空间和空间太阳光谱的标准，在地面无法模拟出准确的临近空间太阳光谱和空间太阳光谱。另一方面，临近空间不同高度的光谱也有所不同。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种临近空间太阳电池测量方法和系统，用以解决现有的临近空间太阳电池测量方法无法模拟临近空间太阳光谱导致测量参数不准确的问题，填补国内空白，以及解决空间太阳电池测量问题。一方面，本专利技术实施例提供一种临近空间太阳电池测量方法，包括：控制搭载在高空科学气球上的太阳电池组和太阳电池测量装置稳定在临近空间的预设高度；太阳电池组包括若干个太阳电池；基于太阳电池测量装置，对任一太阳电池的电池参数进行测量；其中，所述太阳电池测量装置包括电流测量单元、电压测量单元和温度测量单元中的至少一种，对应地所述电池参数包括短路电流、开路电压、I-V曲线和电池温度中的至少一种。另一方面，本专利技术实施例提供一种临近空间太阳电池测量系统，包括：飞行模块，用于控制搭载在高空科学气球上的太阳电池组和太阳电池测量装置稳定在临近空间的预设高度；太阳电池组包括若干个太阳电池；测量模块，用于基于太阳电池测量装置，对任一太阳电池的电池参数进行测量；其中，所述太阳电池测量装置包括电流测量单元、电压测量单元和温度测量单元中的至少一种，对应地所述电池参数包括短路电流、开路电压、I-V曲线和电池温度中的至少一种。又一方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信，处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如前所述的临近空间太阳电池测量方法。再一方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如前所述的临近空间太阳电池测量方法。本专利技术实施例提供的一种临近空间太阳电池测量方法和系统，通过将太阳电池组和太阳电池测量装置运载至临近空间进行电池参数测量，有效解决了地面测试无法精确模拟临近空间太阳光谱导致测量结果精确度低太阳电池和不确定度大的问题，填补了现阶段无法模拟临近空间光谱进行测试的空白，通过提供空间和临近空间实际光谱和环境提高了空间和临近空间太阳电池测量的精确度，同时具备成本低廉、可操作性强的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的临近空间太阳电池测量方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的电池选择电路示意图；图3为本专利技术实施例提供的充放电电路示意图；图4为本专利技术实施例提供的电流测量单元电路示意图；图5为本专利技术实施例提供的电压测量单元电路示意图；图6为本专利技术实施例提供的温度调节单元的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的温度测量单元电路示意图；图8为本专利技术实施例提供的太阳光辐射测量单元电路示意图；图9为本专利技术另一实施例提供的临近空间太阳电池测量方法的流程示意图；图10为本专利技术实施例提供的临近空间太阳电池测量系统的结构示意图；图11为本专利技术另一实施例提供的临近空间太阳电池测量系统的结构示意图；图12为本专利技术实施例提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。针对目前仅有地面AM1.5光谱标准和空间AM0光谱标准，还没有临近空间太阳光谱的标准，在地面无法模拟出准确的临近空间太阳光谱以及AM0测试不准确的难题，且临近空间不同高度的光谱也有所不同，无法在地面进行精确的临近空间太阳电池测量的问题，本专利技术实施例提供了一种能够实现临近空间太阳电池精确测量的方法。图1为本专利技术实施例提供的临近空间太阳电池测量方法的流程示意图，如图1所示，一种临近空间太阳电池测量方法，包括：101，控制搭载在高空科学气球上的太阳电池组和太阳电池测量装置稳定在临近空间的预设高度；太阳电池组包括若干个太阳电池。具体地，为了解决地面无法模拟准确的临近空间太阳光谱的问题，将太阳电池组合太阳电池测量装置通过高空科学气球运载到临近空间的预设高度，为临近空间太阳电池测量提供实地环境，确保临近空间太阳电池测量所得数据不存在由于太阳光谱不准确导致的误差。其中，临近空间(Nearspace)是指距地面20～100公里的空域。高空科学气球是在平流层飞行的无动力浮空器。其飞行高度一般位于平流层，是近年来逐步发展起来的进行高空科学观测或实验的一种运载工具。由于高空科学气球能够满足临近空间的飞行高度要求，且造价低廉、组织飞行方便、试验周期短，因此本专利技术实施例中应用高空科学气球搭载太阳电池和太阳电池测量装置，为临近空间太阳电池的测量提供临近空间实际光谱和环境。此处预设高度是指临近空间范围内预先设定的需要进行太阳电池测量的高度。预设高度可以是一个或多个，若存在多个预设高度，则针对每一预设高度进行太阳电池测量。需要说明的是，若预设高度大于35km，临近空间35km以上的光谱接近空间光谱，实现临近空间35km以上太阳电池的测量，即等同于实现了空间用太阳电池的测量。102，基于太阳电池测量装置，对任一太阳电池的电池参数进行测量；其中，太阳电池测量装置包括电流测量单元、电压测量单元和温度测量单元中的至少一种，对应地电池参数包括短路电流、开路电压、I-V曲线和电池温度中的至少一种。能够用于实现电流测量、电压测量和温度测量的测量装置有多种，本专利技术实施例对此不作具体限定。此处，I-V曲线是用于体现电池的电流-电压特性的曲线。对应地，电流测量单元用于测量短路电流，电压测量单元用于测量开路电压，电流测量单元与电压测量单元共同用于获取I-V曲线，温度测量单元用于测量电池温度。本专利技术实施例提供的方法，通过将太阳电池组和太阳电池测量装置运载至临近空间进行电池参数测量，有效解决了地面测试无法精确模拟临近空间太阳光谱导致测量结果精确度低和不确定度大的问题，填补了现阶段无法模拟临近空间光谱进行测试的空白，通过提供空间和临近空间实际光谱和环境提高了空间和临近空间太阳电池测量的精确度，同时具备成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种临近空间太阳电池测量方法，其特征在于，包括：控制搭载在高空科学气球上的太阳电池组和太阳电池测量装置稳定在临近空间的预设高度；所述太阳电池组包括若干个太阳电池；基于所述太阳电池测量装置，对任一所述太阳电池的电池参数进行测量；其中，所述太阳电池测量装置包括电流测量单元、电压测量单元和温度测量单元中的至少一种，对应地所述电池参数包括短路电流、开路电压、I‑V曲线和电池温度中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种临近空间太阳电池测量方法，其特征在于，包括：控制搭载在高空科学气球上的太阳电池组和太阳电池测量装置稳定在临近空间的预设高度；所述太阳电池组包括若干个太阳电池；基于所述太阳电池测量装置，对任一所述太阳电池的电池参数进行测量；其中，所述太阳电池测量装置包括电流测量单元、电压测量单元和温度测量单元中的至少一种，对应地所述电池参数包括短路电流、开路电压、I-V曲线和电池温度中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高空科学气球上还搭载有太阳跟踪机构，所述太阳电池组装设在所述太阳跟踪机构上；对应地，所述基于所述太阳电池测量装置，对任一所述太阳电池的电池参数进行测量，之前还包括：调整所述太阳跟踪机构，直至太阳光垂直照射在所述太阳电池组上。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述太阳电池测量装置还包括电池选择电路；对应地，所述基于所述太阳电池测量装置，对任一所述太阳电池的电池参数进行测量，具体包括：基于所述电池选择电路，将所述太阳电池组中的任一所述太阳电池与所述太阳电池测量装置电连接；基于所述太阳电池测量装置，对所述任一太阳电池的电池参数进行测量；测量完毕后，基于所述电池选择电路，断开所述任一太阳电池与所述太阳电池测量装置之间的电连接。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述太阳跟踪机构包括高度角跟踪机构和方位角跟踪机构；对应地，所述调整所述太阳跟踪机构，直至太阳光垂直照射在所述太阳电池组上，具体包括：调整所述高度角跟踪机构和所述方位角跟踪机构，直至太阳光垂直照射在所述太阳电池组上。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述太阳能测量单元还包括充放电电路；对应地，所述基于所述太阳电池测量装置，对所述任一太阳电池的电池参数进行测量，具体包括：基于所述电压测量单元，测量所述任一太阳电...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国宁，李兆杰，杜晓伟，苗颖，姜鲁华，杨燕初，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11