[實用新型]一種整體等溫化的太陽電池陣PCB基板

有效

• 申請號: 201920210627.8
• 申請日: 2019-02-18
• 公開（公告）號: CN209710420U
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 胡蘭芳;王慧元;李曉莉;李靜
• 申請（專利權）人: 上海微小衛星工程中心
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H01L31/052
• 代理公司: 31313 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 陸黎明<國際申請>=<國際公布>=<進入

本實用新型提出一種整體等溫化的太陽電池陣PCB基板，包括復合基板層、覆于其上下表面的銅層，以及，覆于銅層外的絕緣層。其中，復合基板層是由多層環氧玻纖布基板和銅層組合形成。各銅層的作用是導熱。本實用新型的有益效果：采用基材內部集成銅層的熱控設計方法，滿足整星對重量的要求，同時降低太陽電池片本身的溫度，使得光能轉化為電能的效率增加，滿足小衛星對能源的要求。

技術領域

本實用新型涉及一種太陽陣列PCB基板，具體涉及一種整體等溫化的太陽電池陣PCB基板，屬于航天技術領域。

背景技術

衛星運行在太空環境中，星上能源主要來自于電池、太陽能。目前在太空的航天器主用通過太陽能電池帆板，將太陽的光能轉化為電能，由于航天器用電量需求的增加，帆板的面積不斷增大，常規衛星的太陽能電池帆板在航天兩側展開，在基板上貼有半導體硅片或砷化鎵片，靠他們將太陽光的光能轉化為電能。

由于大型衛星對能源的要求高，帆板面積增大，電池片的貼片面積也隨之增多。除了貼片面積的多少對帆板能源有影響，電池片的轉化效率也對重要。電池片的工作溫度在-80～80℃，溫度過高或者過低都使得光能轉化為電能的效率降低。

常規的太陽陣帆板基板為碳纖維板，體積大，能源要求高，重量會隨著增加，縱向橫向導熱性能都比較差。電池片的表面輻射率高，太陽吸收比和輻射率在0.88左右。常光照情況下，電池片正面方向溫度溫度可達到80～90℃；背面朝下宇宙4K的冷背景，由于碳纖維板縱向導熱能力相對較好，使得電池片的溫度相對會降低。

大型碳纖維帆板使用在常規衛星上，但是對于微小衛星的，對能源要求高，但是重量、體積的限制使得大型碳纖維板的不適用。所消耗的能量完全是由衛星太陽能電池陣將太陽能轉化為電能來實現的，其缺點是對于小衛星，由于體積和包絡尺寸均較小，小衛星所能攜帶的衛星太陽能電池陣的數量有限，其轉化電能較小，同時對體積以及重量的要求，使得對帆板基板選取很重要。

而PCB基板重量輕，表面粘貼加熱片數量，可以滿足小衛星的要求，其缺點是橫向和縱向導熱能力很差，使得熱比較集中，是電池片溫度局部過高，使得光能轉化為電能的能力下降，影響整星的能源需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：克服現有技術的不足，通過對基板的熱控實施，使得PCB基板在保證輕量化的基礎上，其等溫性、散熱能力增強，滿足衛星能源轉化效率、重量以及溫度的需求。

為了實現上述目的，本實用新型通過一定的熱控實施，實現PCB帆板的等溫化設計，使得電池片貼片面積溫度均勻，另一方面通過縱向導熱將吸收的熱量通過背面輻射到冷背景宇航空間去。具體技術方案如下：

一種整體等溫化的太陽電池陣PCB基板，包括：

復合基板層，位于PCB基板的中間層；

第一銅層，覆于復合基板層的第一表面；

第二銅層，覆于復合基板層的第二表面；

第一絕緣層，覆于第一銅層的外表面；

第二絕緣層，覆于第二銅層的外表面。

在一個實施例中，

第一銅層通過膠粘方式貼覆在復合基板層的第一表面；

第二銅層通過膠粘方式貼覆在復合基板層的第二表面；

第一絕緣層通過膠粘方式貼覆在第一銅層的外表面；

第二絕緣層通過膠粘方式貼覆在第二銅層的外表面。

在一個實施例中，復合基板層由多層環氧玻纖布基板組合形成，包括：

第一基板層，位于復合基板層的中間層，第一基板層的上下表面分別貼覆第三銅層與第四銅層；