Моделирование вольтамперной характеристики солнечных батарей с учетом падения освещенности за счет влияния струй электроракетных двигателей
Автор: Мигунов Ярослав Николаевич, Онуфриев Валерий Валентинович
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Статья в выпуске: 4 (27), 2019 года.
Бесплатный доступ
Описана модель расчета вольтамперной характеристики солнечной батареи в условиях наличия градиента температуры по ее фотоэлектрическим преобразователям и переменной освещенности их вследствие возможного загрязнения под действием факторов космического пространства, в т. ч. работы электроракетных двигателей. Модель создана на базе основного уравнения солнечного элемента. При этом учитываются как одномерный градиент температуры, так и двумерный. Приведены принципы построения модели, и проведен выбор исходных данных. Для моделирования условия освещения солнечной батареи используется понятие «эффективная освещенность» - плотность потока излучения, который пада ет на фотоэлектрические преобразователи, проходя через защитные покрытия. Описаны особенности моделирования распределения температуры по солнечной батарее и эффективной освещенности ее поверхности в случаях параллельной, последовательной и смешанной коммутаций солнечных элементов. Приведены методика и примеры расчета простейших примеров солнечных батарей. Описано построение модели в универсальном математическом пакете Mathcad. Обсуждаются некоторые результаты моделирования.
Солнечная батарея, математическое моделирование, освещенность, градиент температуры, электроракетный двигатель, космический аппарат
Короткий адрес: https://sciup.org/143172156
IDR: 143172156 | DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2019-4-56-64
Список литературы Моделирование вольтамперной характеристики солнечных батарей с учетом падения освещенности за счет влияния струй электроракетных двигателей
- Корсун А.Г., Твердохлебова Е.М., Новиков Г.И., Маркелова Т.С., Асташкин А.А., Надирадзе А.Б. Вопросы защиты космических аппаратов от электрофизического воздействия. Системная баллистика и эффективность космических систем дистанционного зондирования Земли / Под общ. ред. Г.Г. Райкунова. М.: ЗАО НИИ "ЭНЦИТЕХ", 2012. 427 с.
- Раушенбах Г. Справочник по проектированию солнечных батарей: пер. с англ. / Под ред. М.М. Колтуна. М.: Энергоатомиздат, 1983. 360 с.
- Фролкова Н.О. Моделирование солнечных батарей на основе различных полупроводников. Дисс.. канд. техн. наук: 05.27.01 / М.: МЭИ (ТУ), 2011. 179 с.
- Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х кн. Кн. 1. / Под ред. дфмн Р.А. Суриса. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Мир, 1984. 456 с.
- Леко В.К., Мазурин О.В. Свойства кварцевого стекла. Л.: Наука, 1985. 168 с.
- De Soto W. Improvement and validation of a model for photovoltaic array performance: a thesis.. for the degree of Master of Science in Mechanical Engineering. University of Wisconsin, 2004. 213 p.
- Колтун М.М. Оптика и метрология солнечных элементов. М.: Наука, 1985. 280 с.
- Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения / Под ред. Ж.И. Алферова. Л.: Наука, 1989. 310 с.
- Green M.A. Solar cell fill factors: General graph and empirical expressions // Solid-State Electronics. 1981. V. 24. P. 788-789. DOI: 10.1016/0038-1101(81)90062-9