CN104833334A - 一种模拟式太阳敏感器 - Google Patents

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杨洋
王顺
徐建明
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
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Abstract

一种模拟式太阳敏感器，包括敏感器结构件和电池组件，所述结构件为四面金字塔状，结构件表面有导电孔；电池组件包括太阳电池单片，玻璃盖片，印制板、盖片胶、底片胶，所述太阳电池单片与所述玻璃盖片之间用所述盖片胶粘接；电池组件和所述结构件用所述底片胶相互粘接，多组电池组件的电路串联连接，并从所述太阳敏感器表面引出，电路导线通过所述导电孔穿入所述结构件内部，结构件内部采用所述印制板将从所述太阳敏感器表面引出的导线进行电路连接，并将导线穿过所述导电孔的位置从所述结构件内部点胶固封。本发明解决了传统太阳敏感器体积大，重量较重的技术问题，具有相对重量较小、体积小、有较大的视场范围的有益效果。

Description

一种模拟式太阳敏感器
技术领域
本发明属于新能源光伏系统领域的研究，具体涉及一种空间用小型模拟式太阳敏感器。
背景技术
由传统的太阳敏感器的结构外形大都采用方形且输入信号采用电流信号，这种太阳敏感器相对重量较重、体积大，只能用于普通常规的太阳电池帆板。
因此迫切需要一种重量轻，体积小，有较大的视场范围的太阳敏感器。
发明内容
为了解决传统太阳敏感器体积大，重量较重的技术问题，本发明提供一种小型模拟式太阳敏感器。
本发明提供的一种模拟式太阳敏感器，包括敏感器结构件和电池组件，所述结构件为四面的金字塔状，所述结构件表面有导电孔；所述电池组件包括太阳电池单片，玻璃盖片，印制板、盖片胶、底片胶，所述太阳电池单片与所述玻璃盖片之间用所述盖片胶粘接；所述电池组件和所述结构件用所述底片胶相互粘接，多组电池组件的电路串联连接，并从所述太阳敏感器表面引出，电路导线通过所述导电孔穿入所述结构件内部，所述结构件内部采用所述印制板将从所述太阳敏感器表面引出的导线进行电路连接，并将导线穿过所述导电孔的位置从所述结构件内部点胶固封。
在一些实施例中，本发明的模拟式太阳敏感器的视场范围为±90°×±90°；
在一些实施例中，本发明的模拟式太阳敏感器的重量≤40g；
在一些实施例中，本发明的模拟式太阳敏感器可正常工作的温度范围为－80℃~＋80℃；
在一些实施例中，本发明的模拟式太阳敏感器采用电压信号直接进行输入，电压信号的范围为0~0.51V；
在一些实施例中，本发明的模拟式太阳敏感器的定向检测精度为5℃±3%的范围。
本发明所设计的太阳敏感器相对重量较小、体积小、有较大的视场范围，且能根据安装表面的结构进行任意调整，特别适合安装在小型太阳电池阵及特殊种类的轻质太阳电池阵上，以便利用太阳光照角的变化将电流信号转化成电压信号直接输入星体计算机，通过调整帆板角度完成对日定向。
本发明以空间用特种轻质太阳电池阵为背景开发，环境耐受性优异，主要应用于航天领域的常规能源系统，同时也可用于空间特种飞行器能源系统。
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 本发明所使用的TDB太阳电池单片；
图2 太阳电池单片与印制板之间的结合示意图；
图3 敏感器结构件结构图；
图4 太阳敏感器的贴片装配示意图。
图中1为TDB太阳电池单片，2为敏感器结构件壳体，3为敏感器结构件，4为导电孔，5为太阳敏感器的底面，6为太阳敏感器。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细的描述。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
太阳电池单片的选定：太阳敏感器中太阳电池单体是输出信号的直接元件，在太阳敏感器的研制过程中至关重要，太阳电池单片的选择主要是对太阳电池性能的筛选，筛选的原则是太阳电池的效率、短路电流Isc、最大功率点电流Imp、开路点电压Voc和最大功率电电压Vmp，其五个参量应尽量保证一致。
如图1，模拟式太阳敏感器6采用4片TDB太阳电池组件1串联形式。每片太阳电池组件面积均为252mm2。
如图2，太阳电池组件包括一片TDB太阳电池单片、一片玻璃盖片、一块印制板和互连片。TDB太阳电池单片1与玻璃盖片之间用盖片胶粘接，TDB太阳电池单片1与敏感器结构件3之间用底片胶粘接。太阳电池组件的串联焊接、太阳电池单片正负输出端与印制板的焊接均采用锡焊工艺。
如图3，敏感器结构件3加工：敏感器结构件3呈现4面体形状，面与面之间的相对位置关系会很大程度上影响到太阳电池单片1输出电流的精度，加工过程中采用的是数控车床加工，实现的精度达到0.01mm，导电孔4的孔径为φ1.0mm±0.05mm，敏感器结构件重量仅仅20g。敏感器结构件壳体2为铝材料。壳体表面作本色阳极化处理，壳体外形结构保证±90°的视场范围。
如图4，模拟式太阳敏感器6的贴片装配：一个模拟式太阳敏感器包括4片太阳电池组件，太阳电池组件和敏感器结构件的结合采用底片胶粘接的方式，4片太阳电池组件串联电路从太阳电池组件表面引出导线，导线通过敏感器结构件表面的导电孔4串入敏感器结构件内部，在敏感器结构件内部，印制板与从敏感器结构件表面引入的导线进行电路连接，最后将导线穿过导电孔4的位置从敏感器结构件内部点胶固封。

Claims (8)

1.一种模拟式太阳敏感器，其特征在于所述敏感器包括敏感器结构件和太阳电池组件，所述敏感器结构件为四面的金字塔状，所述敏感器结构件表面有导电孔；所述太阳电池组件包括太阳电池单片、玻璃盖片、和印制板，所述太阳电池单片与所述玻璃盖片之间用盖片胶粘接；所述太阳电池组件和所述敏感器结构件用底片胶相互粘接，多组太阳电池组件的电路串联连接，并从所述太阳电池组件表面引出导线，导线通过所述导电孔串入所述敏感器结构件内部，所述敏感器结构件内部采用所述印制板将所述导线进行电路连接，并将导线穿过所述导电孔的位置从所述敏感器结构件内部点胶固封。
2.根据权利要求1所述的模拟式太阳敏感器，其特征在于所述的模拟式太阳敏感器视场范围为±90°×±90°。
3.根据权利要求1所述的模拟式太阳敏感器，其特征在于所述的模拟式太阳敏感器的重量≤40g。
4.根据权利要求1所述的模拟式太阳敏感器，其特征在于所述模拟式太阳敏感器可正常工作的温度范围为－80℃~＋80℃。
5.根据权利要求1所述的模拟式太阳敏感器，其特征在于所述的电池组共有四组，所述电池组采用TDB太阳电池，四片太阳电池面积均为252mm2。
6.根据权利要求1所述的模拟式太阳敏感器，其特征在于所述导电孔的孔径为φ1.0mm±0.05mm。
7.根据权利要求1所述的模拟式太阳敏感器，其特征在于所述模拟式太阳敏感器的定向检测精度为5℃±3%的范围。
8.根据权利要求1所述的模拟式太阳敏感器，其特征在于对所述模拟式太阳敏感器直接进行电压信号输入的范围为0~0.51V。
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