[發明專利]一種內接多面體的能源自給球形裝置

有效

• 申請號: 201711297813.1
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108054822B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 張瑋;陸宏波;李欣益
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02S30/10;H02S20/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

1.一種內接多面體的能源自給球形裝置，其特征在于，該能源自給球體裝置從外向內依次包括球形罩、內接多面體和多面體支撐結構三部分；

所述的球形罩從內向外依次由球形罩本體、光學膜系和光學微結構組成；

所述的內接多面體由正多面體，或每個面為正三角形和正方形之一的不規則多面體組成；

所述的多面體支撐結構包含環形太陽電池托、支撐臂、內核三部分；

球形罩本體由輕質透明塑料材料組成，在300-1700納米范圍內的太陽光具有高達90％以上的透過率；球形罩本體的外面鍍有光學膜系，該光學膜系通常由氧化物組成，對300-1700納米范圍的太陽光具有10％的反射率，光學膜系表面有光學微結構，能夠使300-1700納米范圍的太陽光具有適當的光線偏轉，使其能夠有效聚焦在內接多面體的每個表面上的太陽電池上。

2.根據權利要求1所述的內接多面體的能源自給球形裝置，其特征在于，所述的球形罩由電致變色材料組成，當需要隱蔽的時候，球體內儲存的電施加在球形罩上，使其將顏色變換到外界不易察覺的程度。

3.根據權利要求1所述的內接多面體的能源自給球形裝置，其特征在于，所述的內接多面體由正多面體，或每個面為正三角形和正方形之一的不規則多面體組成，內接多面體的各個表面由面太陽電池組成，所述的面太陽電池的面積與球形罩的體積之間嚴格滿足正多面體或不規則多面體的幾何關聯關系。

4.根據權利要求3所述的內接多面體的能源自給球形裝置，其特征在于，所述的面太陽電池由電池本體、柵線與匯流端組成，柵線包含環形與交叉連接兩部分，環形部分該多面體的面圖形類似，呈現從里向外的層層嵌套，交叉部分是從重心到邊中點的線，將所有的環形部分連接起來以方便太陽電池電流的收集；整個面太陽電池的電流通過位于頂點的匯流端輸出。

5.根據權利要求3所述的內接多面體的能源自給球形裝置，其特征在于，所述的面太陽電池邊緣用于集成傳感器、探測器等感知單元，面太陽電池的背面用于集成傳感器、探測器等感知單元、儲能單元、能源控制單元、信息處理單元。

6.根據權利要求1所述的內接多面體的能源自給球形裝置，其特征在于，所述的環形太陽電池托貼在面太陽電池的背面，用于鏈接支撐臂與面太陽電池本體，其圓心位在面太陽電池重心上，其半徑小于面太陽電池重心到邊的垂直距離。

7.根據權利要求1所述的內接多面體的能源自給球形裝置，其特征在于，所述的支撐臂用于鏈接太陽電池托與內核，支撐臂的長度與面太陽電池的尺寸滿足正多面體或不規則多面體幾何關系，支撐臂絕緣且內心中空，用來掩藏各種連接導線。

8.根據權利要求1所述的內接多面體的能源自給球形裝置，其特征在于，所述的內核用于固定支撐臂位置，并存放儲能單元、能源控制單元、信息處理單元，其幾何外形可以是立方體形、球體形等形狀，尺寸滿足存放儲能控制和信息處理等各種單元空間尺寸。

9.根據權利要求1所述的內接多面體的能源自給球形裝置，其特征在于，所述的內核固定球體移動驅動器件，確保球體在需要的時候能夠向某個特定目標方向適當滾動。