(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123304890.X (22)申请日 2021.12.27 (73)专利权人 中国人民解 放军军事科学院国防 工程研究院 地址 100036 北京市海淀区太平路2 2号 (72)发明人 张鏖　苏荣华　李锋　李玉鹏　 孙云厚　李宁　刘欣伟　张谦　 (74)专利代理 机构 洛阳润诚慧创知识产权代理 事务所(普通 合伙) 41153 代理人 李团胜 (51)Int.Cl. F21S 8/00(2006.01) F21V 14/08(2006.01) (54)实用新型名称 一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模 拟器 (57)摘要 一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模 拟器， 包括模拟器框架、 短弧氙灯、 反射式聚光 镜、 可变光阑机构、 光学积分器、 叠加透镜、 光谱 滤光片和折转反射镜； 所述的短弧氙灯设置在模 拟器框架的内腔中心的左端， 其作为光源安装在 反射式聚光镜右端焦点位置； 所述的反射式聚光 镜固定在模拟器框架的内腔中心的左端； 所述的 可变光阑机构固定在反射式聚光镜右侧的模拟 器框架中； 所述的光学积分器、 叠加透镜、 光谱滤 光片和折转反射镜依次设置在可变光阑机构的 右侧。 该装置通过引入变化的遮光光阑， 采用调 节电源输出功率和改变可变光阑机构遮光光阑 孔径大小的双重调节方式， 实现0~1suns太阳模 拟器的辐照输出功率的覆盖， 从而能够实现全天 候的太阳辐照模拟输出。 权利要求书2页 说明书5页 附图10页 CN 216431434 U 2022.05.03 CN 216431434 U 1.一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模拟器， 包括模拟器框架 （1） 、 短弧氙灯 （2） 、 反射式聚光镜 （3） 、 可变光阑机构 （4） 、 光学积分器 （5） 、 叠加透镜 （6） 、 光谱 滤光片 （7） 和折转 反射镜 （8） ， 其特征是； 所述的模拟 器框架 （1） 为水平设置的矩形框架结构， 矩形框架的右端 面与底面呈锐角倾斜设置， 右端面的内侧中心固定安装折转反射镜 （8） ； 所述的短弧氙灯 （2） 设置在模拟器框架 （1） 的内腔中心的左端， 短弧氙灯 （2） 与反射式聚光镜 （3） 连接在一 起， 短弧氙灯 （2） 作为光源安装在反射式聚光镜 （3） 的右端焦点位置， 二者组成聚光系统； 所 述的反射式聚光镜 （3） 设置在模拟器框架 （1） 的内腔中心的左端， 反射式聚光镜 （3） 套装在 连接板Ⅰ（22） 的中心， 通过连接板 Ⅰ（22） 固定在 模拟器框架 （1） 的内腔中； 所述的可变光阑机 构 （4） 设置在反射式聚光镜 （3） 的右侧， 可变光阑机构 （4） 包括安装底板 （9） 、 底座 （10） 、 滑道 环 （11） 、 曲面叶片 （12） 、 压板 （13） 、 驱动系统 （14） 和限位开关 （15） ， 可变光阑机构 （4） 通过安 装底板 （9） 固定在模拟器框架 （1） 的内腔中； 所述的光学积分器 （5） 和叠加透镜 （6） 连接在一 起， 二者依次设置在可变光阑机构 （4） 的右侧， 光学积分器 （5） 固定安装在连接板 Ⅱ（23） 上， 通过连接板 Ⅱ（23） 固定在 模拟器框架 （1） 的内腔中； 所述的光谱滤光片 （7） 设置在叠加透镜 （6） 的右侧， 光谱滤光片 （7） 固定安装在连接板 Ⅲ（24） 上， 通过连接板 Ⅲ（24） 固定在模拟器 框架 （1） 的内腔中； 所述的光学积分器 （5） 、 叠加透镜 （6） 、 光谱滤光片 （7） 和折转反射镜 （8） 组成匀光系统。 2.根据权利要求1所述的一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模拟器， 其特征是： 所 述的可变光阑机构 （4） 的底座 （10） 设置在安装底板 （9） 上， 滑道环 （11） 设置在底座 （10） 上， 曲面叶片 （12） 叠层设置在底座 （10） 与滑道环 （11） 之间， 压板 （13） 设置在滑道环 （11） 的上端 面， 限位开关 （15） 设置在压板 （13） 上， 驱动系统 （14） 设置在滑道环 （11） 外部的安装底板 （9） 上。 3.根据权利要求1所述的一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模拟器， 其特征是： 所 述的安装底板 （9） 为中心设有圆孔的矩形平板结构； 所述的底 座 （10） 固定在安装底板 （9） 的 中心， 底座 （10） 为纵向横截面为T形的圆环结构， 圆环的孔径与安装底板 （9） 中心的圆孔孔 径一致， 底座 （10） 的T形端面上设置有安装曲面叶片 （12） 的通孔， 底 座的上端面边缘均布设 置三个腰形凸块 （16） ， 腰形凸块 （16） 中心设置有与压 板 （13） 连接的螺纹孔。 4.根据权利要求1所述的一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模拟器， 其特征是： 所 述的滑道环 （11） 为外圆设有轮齿的涡轮环结构， 滑道环 （11） 的上端面 沿圆周均 布设有梯形 凹槽 （19） ， 滑道环 （11） 的下端面沿圆周均布设有径向的凹形滑道 （20） ， 凹形滑道 （20） 与梯 形凹槽 （19） 相互交错排列， 滑道环 （11） 的外圆边缘处沿圆周均布设有三个扇形沟槽 （21） ， 三个扇形沟槽 （21） 与底座端面上的三个腰形凸块 （16） 滑动连接 。 5.根据权利要求1所述的一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模拟器， 其特征是： 所 述的曲面叶片 （12） 的两端端面上分别设置相对的立柱 （17） ， 立柱 （17） 上安装有小轴承 （18） ， 曲面叶片 （12） 上端面的小轴承 （18） 依次设置在滑道环 （11） 下端面的凹形滑道 （20） 内， 与凹形滑道 （20） 滑动配合， 曲面叶片 （12） 下端面的小轴承 （18） 依次安装在底座 （10） 上 的通孔中， 二者过盈配合。 6.根据权利要求1所述的一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模拟器， 其特征是： 所 述的压板 （13） 为环形平板结构， 压板 （13） 上设有限制滑道环 （11） 转动角度的限位开关 （15） ， 压 板 （13） 通过螺 栓与腰形凸块 （16） 固定连接 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 216431434 U 27.根据权利要求1所述的一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模拟器， 其特征是： 所 述的驱动系统 （14） 固定在滑道环 （11） 外部的安装底板 （9） 上， 驱动系统 （14） 为电机驱动的 蜗杆结构， 蜗杆与滑 道环 （11） 外径上的轮齿啮合， 形成涡轮蜗杆电机驱动机构。 8.根据权利要求1所述的一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模拟器， 其特征是： 所 述的反射式聚光镜 （3） 、 可变光阑机构 （4） 、 光学积分器 （5） 、 叠加透镜 （6） 和光谱滤光片 （7） 之间的间距按照设计要求排布， 可变光阑机构 （4） 、 光学积分器 （5） 、 叠加 透镜 （6） 和光谱滤 光片 （7） 的中心轴线与反射式聚光镜 （3） 右端的焦点中心线在一条轴线上。 9.根据权利要求1所述的一种可实现全天候太阳辐照模拟的太阳模拟器， 其特征是： 所 述的模拟器框架 （1） 右端面固定的折 转反射镜 （8） 倾 斜角度按照设计要求设置 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 216431434 U 3