CN103972314B - 太阳电池阵的电路布局结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种太阳电池阵的电路布局结构，包括：太阳电池阵的基板的正面上沿垂直于太阳翼的展开方向设置的长条形太阳电池串，所述基板的背面沿平行于所述太阳翼的展开方向设置的电缆束，并且所述电缆束靠近所述太阳电池串正负输出端的位置，所述基板上设置的与所述电缆束串联的隔离二极管。

Description

太阳电池阵的电路布局结构
技术领域
本发明涉及航天领域电源技术，特别涉及一种太阳电池阵的电路布局结构。
背景技术
航天器绝大部分都采用太阳电池阵进行供电，太阳电池阵上的太阳电池串发出的电能通过电缆输送至航天器内部供航天器使用。传统太阳电池阵的隔离二极管集中设置在一块印制电路板上，电缆采用多股导线，电缆通过捆扎成束状后固定在基板背面，电缆的一端穿过基板上的小孔和基板正面的太阳电池串输出端相连接，另一端和太阳电池阵驱动机构相连接，隔离二极管和电缆串联。
这种太阳电池阵的电路布局结构由于受到集中布置的隔离二极管的影响，电缆往往需要经过多次弯折，增加了电缆的长度和重量。
由此，业界需要一种具有较小电缆长度和重量的太阳电池阵的电路布局。
发明内容
本发明旨在提供一种太阳电池阵的电路布局结构，解决现有技术下太阳电池阵的电缆较长、较重的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳电池阵的电路布局结构，包括：所述太阳电池阵的基板的正面上沿垂直于太阳翼的展开方向设置的长条形太阳电池串，所述基板的背面沿平行于所述太阳翼的展开方向设置的电缆束，并且所述电缆束靠近所述太阳电池串正负输出端的位置，所述基板上设置的与所述电缆束串联的隔离二极管。
一些实施例中，所述电缆束由多根多股导线或扁平线芯构成，一端和太阳电池阵驱动机构直接连接或通过板间电缆和太阳电池阵驱动机构连接，另一端弯折后绕过基板边缘或穿过基板上的小孔和基板正面的太阳电池串输出端相连。
一些实施例中，所述太阳电池串由多片太阳电池和互连片串联构成，互连片的一端连接太阳电池的上电极，另一端连接太阳电池的下电极，太阳电池的串联方向为长度方向，且和太阳翼的展开方向相互垂直。
一些实施例中，所述多股导线由圆柱形的金属线芯和包覆在线芯外面的绝缘层构成。
一些实施例中，所述扁平线芯并排布置在基板的背面，扁平线芯外面设置绝缘层。
一些实施例中，所述扁平线芯的厚度不超过0.5mm。
一些实施例中，所述扁平线芯的材料为易于焊接、电阻小、质软、韧性好的金属材料。
与现有技术相比，本发明的电路布局结构，采用隔离二极管分散布置的方式，电缆束主体部分沿着太阳翼的展开方向呈直线布置，可以降低电缆的长度和重量。
结合附图，根据下文通过示例说明本发明主旨的描述可清楚本发明的其他方面和优点。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为太阳翼的方向示意图；
图2为传统的太阳电池阵电路布局结构总体示意图；
图3为本发明的太阳电池阵电路布局结构总体示意图；
图4为本发明的太阳电池串的正面示意图；
图5为本发明的太阳电池串的剖面示意图
图6为本发明的由多股导线构成的电缆束平面示意图；
图7为本发明的由多股导线构成的电缆束截面示意图；
图8为本发明的由扁平线芯构成的电缆束平面示意图；
图9为本发明的由扁平线芯构成的电缆束截面示意图；
图10为采用本发明的实施例1的太阳电池阵电路布局结构示意图；
图11为采用本发明的实施例2的太阳电池阵电路布局结构示意图；
图12为采用本发明的实施例3的太阳电池阵电路布局结构示意图。
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
应理解，本发明的描述/图示为单个单元的部分可存在于两个或两个以上的物理上独立但合作实现所描述/图示之功能的实体。此外，描述/图示为两个或两个以上物理上独立的部分可集成入一个单独的物理上实体以进行所描述/图示的功能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，航天器的舱体1上安装有太阳翼，太阳翼由支架2和多块太阳电池板3构成，指定太阳翼的展开方向为x方向，位于太阳翼平面内且和x方向垂直的方向为y方向，垂直于太阳翼平面且指向基板正面的方向为z方向。如图2所示，传统太阳电池阵的电路布局结构是在印制电路板30上设置多个隔离二极管34，将印制电路板30粘贴在基板31的背面，将多根多股导线捆扎形成电缆束后固定在基板31的背面，再将隔离二极管和电缆进行串联，由于受到集中布置的隔离二极管的影响，电缆束无法沿着最短的路径连接至太阳电池阵驱动机构，而是需要经过多次弯折，增加了电缆的长度和重量。
如图3所示，本发明的电路布局结构，是在基板31的正面设置太阳电池串32，太阳电池串32的长度方向和y方向平行，在基板31的背面设置电缆束33，电缆束33的方向和x方向平行，在基板31上设置隔离二极管34，隔离二极管34和电缆33串联。
如图4所示，太阳电池串由多片太阳电池321和互连片322串联构成，指定太阳电池的串联方向为长度方向，且和y方向平行。
如图5所示，互连片322的一端连接太阳电池321的上电极，另一端连接太阳电池321的下电极。
如图6所示，电缆束33由多根多股导线331通过捆扎构成，每根多股导线331的一端3311和太阳电池阵驱动机构直接连接或通过板间电缆35和太阳电池阵驱动机构连接，另一端3312弯折约90º后绕过基板31上的小孔36和基板31正面的太阳电池串输出端相连，导线331靠近太阳电池串输出端的一端3312可以根据需要和隔离二极管34串联。
如图7所示，由多根多股导线通过捆扎构成的电缆束33布置在基板31的背面，每根多股导线由圆柱形的线芯3313和包覆在线芯外面的绝缘层3314构成。
如图8所示，电缆束33还可以由多根扁平的线芯332并排构成，每根线芯332的一端3321和太阳电池阵驱动机构直接连接或通过板间电缆35和太阳电池阵驱动机构连接，另一端3322弯折约90º后绕过基板31的边缘和基板31正面的太阳电池串输出端相连，线芯332靠近太阳电池串输出端的一端3322可以根据需要和隔离二极管34串联。如图9所示，由多根扁平线芯332并排构成的电缆束33布置在基板31的背面，扁平线芯外面设置绝缘层3324。
下面通过三个实施例对本发明的技术方案作更详细的介绍。
实施例1：如图10所示，在基板31的正面设置上下二排太阳电池串，基板的背面设置四束电缆束，电缆束由多股导线构成。上面一排太阳电池串32对应电缆束335和336，电缆束335的一端和隔离二极管34串联并穿过小孔36和太阳电池串输出端相连，电缆束335的另一端和太阳电池阵驱动机构连接，电缆束336的一端穿过小孔和太阳电池串输出端相连，电缆束336的另一端和太阳电池阵驱动机构连接。对于下面一排太阳电池串，采用同样的方式实现电路连接。
实施例2：如图11所示，在基板31的正面设置太阳电池串32，每两个相邻的太阳电池串通过跨接连接片37串联成一个“U”字形电池串，“U”字形电池串的正负输出端均位于基板31的上端。基板的背面设置一束电缆束33，电缆束由扁平线芯构成，扁平线芯的一端和太阳电池串连接，另一端通过板间电缆35和太阳电池阵驱动机构连接，。二根扁平线芯为一组，其中一根绕过基板边缘与“U”字形电池串的输出端直接连接，另一根与隔离二极管34串联后绕过基板边缘与“U”字形电池串的另一个输出端连接。
实施例3：如图12所示，在基板31的正面设置太阳电池串32和隔离二极管34，隔离二极管34串联在太阳电池串32的一端。基板的背面设置二束电缆束335和336，电缆束由扁平线芯构成。电缆束335的一端绕过基板31的边缘和隔离二极管34连接，另一端直接和太阳电池阵驱动机构连接，电缆束336的一端绕过基板31的边缘和太阳电池串输出端连接，另一端直接和太阳电池阵驱动机构连接。
与现有技术相比，本发明的电路布局结构，采用隔离二极管分散布置的方式，电缆束主体部分沿着太阳翼的展开方向呈直线布置，可以降低电缆的长度和重量。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然”包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (7)

1.一种太阳电池阵的电路布局结构，其特征在于，包括:
所述太阳电池阵的基板的正面上沿垂直于太阳翼的展开方向设置的长条形太阳电池串，
所述基板的背面沿平行于所述太阳翼的展开方向设置的电缆束，并且所述电缆束靠近所述太阳电池串正负输出端的位置，
所述基板上设置的与所述电缆束串联的隔离二极管；
所述隔离二极管分散布置，所述电缆束由多根多股导线或多根扁平线芯构成，导线或扁平线芯靠近太阳电池串输出端的一端与隔离二极管串联。
2.如权利要求1所述的电路布局结构，其特征在于，所述电缆束由多根多股导线捆扎构成或多根扁平线芯并排构成，一端和太阳电池阵驱动机构直接连接或通过板间电缆和太阳电池阵驱动机构连接，另一端弯折后绕过基板边缘或穿过基板上的小孔和基板正面的太阳电池串输出端相连。
3.如权利要求1所述的电路布局结构，其特征在于，所述太阳电池串由多片太阳电池和互连片串联构成，互连片的一端连接太阳电池的上电极，另一端连接太阳电池的下电极，太阳电池的串联方向为长度方向，且和太阳翼的展开方向相互垂直。
4.如权利要求2所述的电路布局结构，其特征在于，所述多股导线由圆柱形的金属线芯和包覆在线芯外面的绝缘层构成。
5.如权利要求2所述的电路布局结构，其特征在于，所述扁平线芯并排布置在基板的背面，扁平线芯外面设置绝缘层。
6.如权利要求2所述的布局结构，其特征在于，所述扁平线芯的厚度不超过0. 5mm。
7.如权利要求6所述的布局结构，其特征在于，所述扁平线芯的材料为易于焊接、电阻小、质软、韧性好的金属材料。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104241419B (zh) * 2014-08-28 2017-02-15 上海空间电源研究所 一种薄膜式半刚性太阳电池阵及其制作方法
FR3041816B1 (fr) * 2015-09-25 2017-10-20 Thales Sa Generateur solaire flexible muni d'une protection electrique contre des impacts d'objets celestes, engin spatial et satellite comportant au moins un tel generateur solaire
JP7082521B2 (ja) * 2018-05-08 2022-06-08 株式会社ブルーエナジー 蓄電装置
CN113114102B (zh) * 2021-03-18 2022-05-24 中国空间技术研究院 一种基于防静电及故障隔离的太阳翼接地电路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4293731A (en) * 1979-06-09 1981-10-06 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Solar generator, especially for space craft

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3210312A1 (de) * 1982-03-20 1983-09-22 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Elektrisches stromleiterbahnensystem fuer solargeneratoren von raumflugkoerpern

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4293731A (en) * 1979-06-09 1981-10-06 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Solar generator, especially for space craft

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