[發(fā)明專利]一種可卷曲式太陽(yáng)能電池板

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011208403.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112367030A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁強(qiáng)強(qiáng);保玲;張浩翔;李欽儒;王語(yǔ)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶開(kāi)拓衛(wèi)星科技有限公司
• 主分類號(hào): H02S30/20
• 分類號(hào): H02S30/20;H02S40/22
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及用于航天器/衛(wèi)星應(yīng)用的柔性太陽(yáng)能電池板，具體涉及一種可卷曲式太陽(yáng)能電池板，本發(fā)明相對(duì)于剛性或多鉸鏈結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池板，采用了大量的柔性和彈性結(jié)構(gòu)，通過(guò)滾軸、彈性支撐件、彈簧件和基板的配合，使透鏡與基板可以貼合，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板整體卷曲收納，降低了質(zhì)量、使存儲(chǔ)體積更小；本發(fā)明不需要任何動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)便能通過(guò)彈性件、彈簧件、和基板的配合自動(dòng)展開(kāi)，并可以有效保證展開(kāi)的形態(tài)；通過(guò)彈簧件與基板的配合，使透鏡下端與基板先行進(jìn)行貼合，再通過(guò)彈性支撐件與滾軸的配合，使?jié)L軸、基板和彈性支撐件整體貼合，大大降低了滾軸的質(zhì)量和體積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于航天器或衛(wèi)星應(yīng)用的柔性太陽(yáng)能電池板，具體涉及一種可卷曲式太陽(yáng)能電池板。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能陣列涉及附接到某些航天器車輛或衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)，用以為航天器提供動(dòng)力，太陽(yáng)能電池陣列存放時(shí)占用空間需要小以方便裝運(yùn)和發(fā)射，并且可以在太空中將光伏太陽(yáng)能電池板展開(kāi)以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為操作航天器所需的動(dòng)能。

用于空間應(yīng)用的動(dòng)力系統(tǒng)面臨許多設(shè)計(jì)約束，包括最小化重量，最小化存儲(chǔ)體積，最大化壽命到壽命終止性能以及最小化成本的標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)有技術(shù)方案多采用剛性或多鉸鏈結(jié)構(gòu)，例如公開(kāi)號(hào)為US5496414的美國(guó)專利采用彈性體支撐結(jié)構(gòu)、多鉸鏈的整體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)收納展開(kāi)。導(dǎo)致整體收納時(shí)占用空間大，重量大，太陽(yáng)能電池效率較低，只能通過(guò)數(shù)量的增加以使航天器或衛(wèi)星正常工作。

為了允許可展開(kāi)的太陽(yáng)能電池陣列重量和存放體積的進(jìn)一步減小，太陽(yáng)能電池可以安裝到輕質(zhì)柔性基板或毯子而不是大而重的剛性蜂窩板。已經(jīng)使用了各種柔性太陽(yáng)能電池覆蓋基板，例如由玻璃纖維網(wǎng)或薄聚合物片制成的那些，其上粘合有眾多晶體太陽(yáng)能電池。

柔性光伏(PV)毯式太陽(yáng)能電池陣列通常限于封裝在長(zhǎng)連續(xù)輥或褶皺和折疊疊層上的晶體太陽(yáng)能電池，其通過(guò)單獨(dú)的部署臂架致動(dòng)器，轂結(jié)構(gòu)或需要外部電動(dòng)機(jī)電源的其它可展開(kāi)結(jié)構(gòu)連接和展開(kāi)。

太陽(yáng)能電池是迄今為止太陽(yáng)能電池陣列中最昂貴的部件。由于系統(tǒng)成本和質(zhì)量都直接隨著所使用的太陽(yáng)能電池的數(shù)量而增加，因此減少航天器攜帶的太陽(yáng)能電池的數(shù)量具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)動(dòng)機(jī)。為了降低太陽(yáng)能電池陣列成本并且更有效地保護(hù)太陽(yáng)能電池陣列免受輻射暴露，可以使用反射或折射聚光器元件來(lái)減少電池的數(shù)量。

通過(guò)使用相對(duì)便宜的菲涅耳透鏡光學(xué)器件來(lái)收集太陽(yáng)光并將其聚焦到更小的太陽(yáng)能電池上，用于等效供電的太陽(yáng)能電池陣列的電池的成本和重量顯著降低。通過(guò)使用非常高效的電池，所需的陣列面積最小化，降低了整體系統(tǒng)重量。

透鏡組件和透鏡排為薄型輕質(zhì)可卷曲線性元件，扁平或拱形，由柔性DC93500硅樹(shù)脂彈性材料制成，帶有保護(hù)性前側(cè)涂層，直接安裝在太陽(yáng)能電池排上方并精確定位，以便它捕獲入射的太陽(yáng)輻射(光)并將其折射到正下方的太陽(yáng)能電池行上，以增加照射強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種可卷曲式太陽(yáng)能電池板，通過(guò)大量的柔性和彈性結(jié)構(gòu)，通過(guò)滾軸、彈性支撐件、彈簧件和基板的配合，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板整體卷曲收納，降低了質(zhì)量、使存儲(chǔ)體積更小。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種可卷曲式太陽(yáng)能電池板，包括滾軸，所述滾軸底部右側(cè)固定連接有太陽(yáng)能基板，所述太陽(yáng)能基板上部固定連接有太陽(yáng)能電池，所述滾軸右側(cè)中部通過(guò)內(nèi)張力弦固定連接有左彈性支撐件，所述滾軸右側(cè)設(shè)置的各太陽(yáng)能基板之間通過(guò)彈簧件相互固定連接；所述左彈性支撐件右側(cè)固定連接有透鏡，所述透鏡設(shè)置在太陽(yáng)能電池正上方；所述左彈性支撐件右側(cè)設(shè)置的各透鏡之間通過(guò)中彈性支撐件相互固定連接；所述太陽(yáng)能基板遠(yuǎn)離中彈性支撐件一端固定連接有外置板，所述外置板左側(cè)設(shè)置有右彈性支撐件，所述右彈性支撐件頂部與透鏡右端固定連接；所述外置板與右彈性支撐件通過(guò)左側(cè)設(shè)置的外張力弦固定連接；所述左彈性支撐件，中彈性支撐件和右彈性支撐件下端均與太陽(yáng)能基板上部固定連接。

優(yōu)選的，所述左彈性支撐件，中彈性支撐件和右彈性支撐件頂部均與透鏡相匹配。