CN112468077A - 一种卫星用薄膜形太阳能电池展开方法及其附带装置 - Google Patents
一种卫星用薄膜形太阳能电池展开方法及其附带装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112468077A CN112468077A CN201910847469.1A CN201910847469A CN112468077A CN 112468077 A CN112468077 A CN 112468077A CN 201910847469 A CN201910847469 A CN 201910847469A CN 112468077 A CN112468077 A CN 112468077A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- satellite
- solar cell
- cylinder
- sleeve
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 2
- 230000011712 cell development Effects 0.000 claims 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 32
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 108091092878 Microsatellite Proteins 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012536 packaging technology Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H02S30/20—Collapsible or foldable PV modules
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
这是一种卫星用薄膜形太阳能电池展开方法及其附带装置。该装置有着类似卷轴的结构，安装在卫星内部，为了能够保证太阳能展开装置可以被顺利展开，还介绍了其他附加装置。该专利主要是为了解决太阳能电池展开装置依赖火工品的问题，该展开装置的主要动力来源是气体的内能而且兼具多用途，易于加工和制造，对所需材料的属性要求低等特点。适用于依靠薄膜形太阳能电池供电的卫星，适用于卫星在外太空且距离太阳不算太远时的太阳能电池的展开。同时还保证了装置的精简性。技术领域：航天器设计；航天器配件；航天器电力提供装置；航天器姿态控制技术；薄膜形太阳能电池配件；卫星太阳能电池展开装置；机械装置及自动化。
Description
技术领域：航天器设计；航天器配件；航天器电力提供装置；航天器姿态控制技术；薄膜形太阳能电池配件；卫星太阳能电池展开装置；机械装置及自动化。
背景技术：
人造卫星为了能保证在外太空独立产生源源不断的电力，往往会在卫星上配置太阳能电池板，目前卫星所常用的太阳能电池电源为单晶或多晶硅太阳能电池，这些太阳能电池的力学性质总体上呈刚性。
薄膜太阳能电池的全名是非晶硅太阳能电池，是一种无定形太阳能电池，薄膜太阳能电池诞生于1976年。非晶硅太阳能电池的特点是：
材料和制造工艺成本低；易于形成大规模生产能力；品种多用途广；初始光电转换效率较低，稳定性较差，强光照射下性能衰退严重(但即便如此在采用新的封装技术的前提下使用时长仍然能达到10年以上)等。目前技术条件下的非晶硅太阳能电池的转化效率为6％-8％以下，由先进技术生产的部分薄膜太阳能电池效率可达百分之14。
太阳能电池在从地面通过运载火箭送入太空前往往处于折叠或收拢状态，在卫星被送入预定轨道后被各式各样的驱动装置所展开呈板状，片状等具有较大表面积的形式。
目前火工品太阳能电池板展开装置；弹簧及机械组合式展开，记忆金属辅助展开等方式是较为流行的。为了解决展开装置依赖火工品的问题，特此展示本专利，同时也是基于标新立异的考量。。。
发明内容：
对于具有一定柔软度的薄膜形太阳能电池，往往可采用卷轴式的展开方法，薄膜太阳能电池往往如同卷在滚筒上的纸一样被轻易的展开和收拢，对于同样的太阳能电池在航天器应用中也存在着多种展开方法。
本文中采用的方法侧重装置的简单易行性，对机械类配件的加工要求比较低，且为一次性展开所适用(即展开后不可被再次收缩或是需要人工辅助才能收拢)。
本专利中假设卫星总体上为一个长方体的箱型结构(17、18)，展开装置位于卫星的两侧且呈对称结构。
因为卫星需要通过火箭运送至轨道，途中为了迎合火箭飞行时的减震需求对可伸缩的展开杆在缩紧时的稳定性、缠绕太阳能电池的卷轴等提出了要求。
为了方便理解，这里可形容伸缩式展开杆为一种“类似收音机天线”的装置。伸缩式展开杆是由一个个大小不一的套筒(1、13、28、40)所组成的(如图1、2、3、4、5中所示)，且套筒直径由小到大依次排列，除第一个套筒(3)和最后一个套筒(13)之外每个套筒外嵌两个弹簧片(27、53)，两个弹簧卡槽(55) (弹簧被卡在弹簧卡槽内)和两个键槽(52、57)；内嵌两个弹簧滑槽(54、59)和两个键(60)，所有套筒都是中空的圆柱，第一根套筒顶端接喷嘴(30、56)，喷嘴为硬质喷嘴，形状为圆锥形，喷嘴朝向与太阳能电池(5、26、50)展开方向相反，同一根伸缩式展开杆上的两个喷嘴各接两个硬质送气管(2)，两根送气管在第一级伸缩式展开杆内部合为一根，处于第一级套筒内部送气管接一根软管(20、37、41、51)，接口(42)和硬质喷嘴和硬质送气管都必须保证密封性，软管本身在收拢状态下被绕在一根中空滚筒上(15、 19、图7)，滚筒通过轴(7、68)与一个电机(16、22、39)相连，值得注意的是：理想的设计是，同一个电机可以驱动很多部分。
软管在经过缠绕后经过位于滚筒一端的开口(8、36、69)到达滚筒轴部，并通过一个滚动轴承(35、65、 66、71、73)与一个同轴硬管(44、70、64)相接，硬管作为送气管，另一端与气瓶的阀门(9、29、34、 45)相接。气瓶阀门是受控于卫星内部电机的。
气瓶中内置电热丝(10、32、47)，电热丝接卫星电源，可对气瓶内气体进行受控的加热。
对缠绕太阳能电池的卷轴的说明：
理想卷轴为空心圆柱，与卫星是相互分离的，卷轴在紧固插销(14、21、33、63)被拔出的情况下可以自由绕轴转动，卷轴的转动动力来源是太阳能电池随第一级套筒所固连的气体喷嘴，而非电机。
卷轴圆柱(60)上附带插销和插销插孔(62)，插销由电机驱动(注意：理想的设计是插销驱动电机与气瓶阀门电机与驱动软管滚筒的电机为同一个电机)，插销与卫星本体是相接的。
缠绕太阳能电池的圆柱本身作为两个滚动轴承的内圈，外圈(12、24、48、61)是固连在卫星本体上的，两个外圈分别固定在卫星的上端和下端，采用了向心轴承或向心推力轴承(如深沟球轴承或圆锥滚子轴承) 的设计。
对缠绕软管的中空滚筒的说明：
送气软管(20、37、51、72)在装置处于收拢状态时被缠绕在一个置于卫星星体内部的中空圆筒(15、19、图7)中，圆筒的构造如图7所示，在滚筒的一端开有一个孔，软管从孔内伸入并接在一个滚动轴承(35) 的上圈(66、71)，滚动轴承的下圈(65、73)接一个硬质管(70、64、44)，在滚筒转动时带动软管旋转而硬管不旋转。箭头(38)标出了滚筒的转动方向，滚动转动时松开了一端的软管，而因为上述设计，另一端的软管不会因为滚筒转动而被更多的缠绕在滚筒上。
因为上述设计，轴承部分可能会发生些许漏气，但这是可接受的。
滚动轴承的轴和滚筒的轴是重合的。
滚筒(15、19、图7)是卫星的一部分，安放在卫星内部。滚动时只能发生轴向转动
弹簧卡槽(55)的长度大于弹簧被压缩(弹簧处于收拢状态)下的长度，键槽(52、57)可以一直延伸到每个套筒的结尾处，键槽和弹簧片(及弹簧槽)彼此错开一定角度(附图中统一画为90度)，弹簧片(27、53、58)的特定形状决定了一旦随各套筒的伸展而弹出内刻弹簧槽后无法再被轴向应力所收回套筒中。
各套筒的首尾直径大致是相等的。弹簧和套筒内壁间的摩擦力可以阻止展开装置在运载火箭运输途中因为震动而发生的不必要的位移。太阳能电池因为插销尚未从卷轴中拔出而无法被展开，又因为其一端和第一级套筒固连，这也限制了各套筒因震动而产生的轴向位移。
气体喷嘴是硬质的，气体喷嘴接一根弯管，弯管使得喷气方向与装置伸展方向相反，弯管与喷嘴与第一级展开杆套筒都是固连的，弯管本身是硬质的。
键槽的主要功能是防止各套筒发生转动，键槽还可以防止各套筒因为喷射高压气体的推力过大导致的相互脱离行为。
薄膜太阳能电池一端接弹性橡胶膜(25、49)，橡胶膜收拢状态下同样被卷在卷轴上，薄膜太阳能电池的另一端接第一根套筒的竖直延伸段(31)如图1、2、3所示，薄膜太阳能电池的宽度略小于第一根套筒的竖向延伸段，弹性橡胶膜一端接太阳能电池，另一端接卷轴。
伸缩式展开杆在展开过程中驱动滚筒(60)旋转，因此被卷在滚筒上的太阳能电池得以充分展开，太阳能电池的长度大致应略小于伸缩式展开杆完全展开后的伸长量。此外弹性膜和太阳能电池展开后的长度之和也应略小于伸缩式展开杆完全展开后的长度，这样可以保持整个装置的紧致。
为了保证精简性仅在滚筒(60)的一端设有展开杆，薄膜形太阳能电池的一端接第一级展开杆套筒的竖直延伸部分，竖直延伸部分的长度略大于滚筒或薄膜形太阳能电池的宽度。
微小卫星内部设置了一个气瓶，其中装有高压气体(如氦气或氮气，以不与卫星部件反应为原则确定成分)，管口接一根置于展开杆内部的软管，软管另一端接气瓶，软管管身被松弛的缠绕在一个绞盘上，气瓶内部设有电热丝，在装置启动前应预热从而提高瓶内压强以便给展开装置提供更高的动力。
由于装置本身的性质，太阳能电池应设置为轴对称的，在展开时应保证两侧(或多侧)的太阳能电池同时展开，如此一来，气体在被释放过程中引起的卫星本身的转动和平动才能被最小化。
该装置的另一个独到之处是：剩余的气体可以作为姿态控制的动力源，在一定情况下甚至可以成为作轨道微调(调整速度)时的动力源。
制造及安装时的窍门：对于拥有键和键槽的伸缩杆套筒，如果分开制造并一次成型则会遭遇安装问题，因此建议把各套筒的键放在最后制造，制造完毕后焊接在已经安装好的各套筒内壁上。
附图说明：
附图中忽略了相邻两相互镶嵌或嵌套装置之间的微小尺寸差异。
附图中各部件着色深浅和透明度并不指代特定的材料，仅仅是为了读图清晰和易于区分各部件起见。
附图1和图3中的伸缩杆套筒在完全收拢状态下的边缘并不完全重合但为了作图方便和易于读图的考虑被画成共面，此外图1和图3中的处于收缩状态下的套筒细节(弹簧，键槽等)为了作图方便和易于读图并没有体现。
附图1、3、7中的软管缠绕滚筒的方式可以与附图中表现的不同，即可以缠绕多层，但要注意在缠绕时必须保持软管处于松弛状态。
附图中虽然展现了两个对称的高压气瓶，但实际上对于绝大多数情况整套装置都只需要一个较大的高压气瓶。
实际上所有的壳体、轴、滚筒、管道等都可以采用中空或空心的设计以节省自身重量，附图中为了清晰和作图简便起见部分器件并未体现出中空或空心的设计。
附图7中画出了软管与连接气瓶的硬质管的连接处的可能采用的一种滚动轴承，即某种推力球轴承。
图1、3、4、6中缠绕太阳能电池和弹性膜的卷轴的轴承中的保持架和滚子基于简便和清晰的考量未画出。
图7中的滚动轴承被画成了推力轴承的形式，但实际上也可采用其他形式的滚动轴承，只要能确保轴承内圈接与高压气瓶固连的硬质管外圈接软管(或上圈接硬质管下圈接软管)即可。
图1为装置处于收拢状态下的总体示意图，图中省略了伸缩式展开杆的部分细节。图1展示了装置的总体布局，和各主要组成部分，标注4指代卫星为了使第一级套筒的竖直部分置于卫星内部而挖去的凹槽。标注6指代软管缠绕部分的起点。
图2为单侧装置展开示意图，标注21指代被拔出的插销，标注29指代气瓶阀门，标注28指代套筒本身，而非弹簧或键槽。
图3为单侧装置收拢状态下示意图，为了清楚起见没有显示卫星壳体，A-A剖面剖开了气瓶显示出气瓶内置的电热丝，电热丝位于气瓶的中部且为迂回曲折形。B-B剖面剖开了软管所绕滚筒的一部分，标注35 指代滚动轴承，标注38指代滚筒的滚动方向。标注36指代软管进入滚筒内部的入口，标注42指代软管与硬管衔接处，C-C剖面剖开了整个气瓶。
图4为单侧装置展开并解离图，剖面D-D剖开了整个滚筒，标注44指代与滚动轴承一端所接的硬管部分。
图5为伸缩式展开杆第一第二级套筒和喷嘴与喷嘴固连的硬质管，标注57指代键槽，标注60指代的是键，更清楚的键槽展示可以参考标注52。
图6为太阳能电池所绕卷轴示意图，卷轴滚筒本身作为滚动轴承的内圈，标注62指代插销插孔。
图7为软管所绕滚筒示意图，左边的剖视图是软管已经解绕时的示意图，69为滚筒入口，67表示滚筒空心部分的截止处，64指代硬管部分。右边的剖视图是仍处于缠绕状态的示意图，71与73指代轴承的上圈和下圈，其中标注“71”容易被误认为是“1”，标注72指代软管本身，图中E-E剖面剖开了整个滚筒， F-F剖面剖开了整个滚筒。
具体实施方式：
作为太阳能电池展开装置：
启动前应对电热丝进行供电，等到压强达标后打开气瓶阀门，两侧的阀门要同时打开且打开相同的量(如果制造时将两个对称的气瓶集成为一个较大气瓶则改为两侧喷嘴的供气阀门同时打开并打开相同的量)，以保证两个伸缩式展开杆受大致相同的拉力，在伸缩式展开杆伸展的过程中伴随着软管的解绕和电机的驱动，等到装置已经完全展开后应对电热丝断电继而关闭气瓶阀门。
在实际使用该装置前应对系统进行地面测试和各种适应性调整。
作为姿态调整和推力提供装置：
在已经完全展开的状态下，可以通过打开或关闭气瓶阀门进行姿态的调整，因为推力线并不经过卫星中心因此单侧喷嘴喷出的气体会导致卫星的旋转，在考虑较为充分的情况下，这种旋转是可控的(因为卫星往往还附带有其他姿态控制装置)，因此可作为一种卫星姿态控制系统的补充。
在推力线经过卫星重心的情况下，该装置可与其他卫星所附带的姿态控制系统配合实现卫星速度的增加或减少。
此外气瓶阀门(9、28、34、45)还可以调节喷气量从而调节喷嘴推力大小，从而使得该装置更为灵活。
收拢步骤：
虽然该装置设定为一次性展开，但是仍可在人工辅助下作完全的收拢，收拢方法如下：人工按下套筒上的弹簧片并把各套筒向内推至收拢状态；人工辅助太阳能电池的再次缠绕；电机驱动软管所缠绕的滚筒反转，等到软管完全缠绕在滚筒上后电机停止，然后可人为使高压气瓶(11、23、46)内再次充满气体并关闭气瓶阀门；最后的步骤是对卷轴圆柱的转角进行微调使得卷轴圆柱上的插孔和插销对正，再将插销插入插孔内。
其他声明：由电机(16、22、39、43)驱动的气瓶阀门的具体驱动方式不在本专利的考虑范围内。
由电机驱动的插销的插入及拔出的具体驱动方式不在本专利的考虑范围内。
说明部分中出现的软管所绕的“绞盘”和软管所绕的滚筒指代的是同一个部件。
各轴承的设计和与软管、硬质管的连接方式不在本专利的考虑范围内。
强烈建议将该装置安装在具有姿态控制系统的卫星上。
鸣谢：该专利的完成有赖于来自元航创投的合伙人王新河先生。
Claims (27)
1.一种卫星用薄膜形太阳能电池展开方法及其附带装置，装置本身由一个气瓶、数个空心圆柱、滚筒、转轴和个电机、数根软管、数根中空送气硬管、一种特定的伸缩式展开杆、数个滚动轴承、一个薄膜形太阳能电池和一个橡胶材质的弹性膜所构成。
2.一种卫星用薄膜形太阳能电池展开方法及其附带装置，其安装方式是成对的被对称安装在卫星的两侧。
3.一种如同权利要求书1种所声明的卫星用薄膜形太阳能电池展开方法及其附带装置，其气瓶中内嵌有电热丝，电热丝的电源来自卫星，电热丝位于气瓶中部且呈现迂回曲折形。
4.一种权利要求书中第1项、第2项和第3项中声明的气瓶，瓶口接一个阀门，阀门与一个硬质中空送气管相接。
5.一种权利要求书中第1、2项声明的太阳能电池，其在缩紧状态下被缠绕在一个柱形滚筒上，太阳能电池一端接弹性橡胶膜，橡胶膜收拢状态下同样被卷在柱形滚筒上，薄膜太阳能电池的另一端接第一根套筒(伸缩式展开杆的组成部分)的竖直延伸段，薄膜太阳能电池的宽度略小于第一根套筒的竖向延伸段，弹性橡胶膜一端接太阳能电池，另一端接柱形滚筒。
6.一种权利要求书中第1、2、3、4、5项中声明的空心圆柱，其在整套装置处于收拢状态下被弹性橡胶膜和薄膜形太阳能电池所缠绕。
7.一种权利要求书中第1、5项声明的伸缩式展开杆，伸缩式展开杆是由一个个大小不一的套筒所组成的，且套筒直径由小到大依次排列，除第一个套筒和最后一个套筒之外每个套筒外嵌两个弹簧片，两个弹簧卡槽(弹簧被卡在弹簧卡槽内)和两个键槽；内嵌两个弹簧滑槽和两个键，所有套筒都是中空的圆柱，第一根套筒顶端接喷嘴，喷嘴为硬质喷嘴，形状为圆锥形，喷嘴朝向与太阳能电池展开方向相反，同一根伸缩式展开杆上的两个喷嘴各接两个硬质送气管，两根送气管在第一级伸缩式展开杆内合部为一根，处于第一级套筒内部送气管接一根软管，接口和硬质喷嘴和硬质送气管都必须保证密封性，软管本身在收拢状态下被绕在一根中空滚筒上，滚筒通过轴与一个电机相连。
8.一种如同权利要求书中第1、7项中声明的套筒，材料为硬质金属，内嵌的两个键位于彼此的对侧，外嵌的两个键槽位于彼此的对侧，外嵌的两个弹簧片和弹簧槽位于彼此的对侧。
9.一种权利要求书中第5、第7项和第8项声明的伸缩式展开杆套筒，其键槽和弹簧槽彼此错开90度角，其键槽和弹簧片彼此错开90度角，其键和弹簧片彼此错开90度角。
10.一种权利要求书中第1、5、7、8项声明的套筒，其第一级具有以下特点，第一级套筒上没有键，但具有键槽，第一级套筒具备所谓的竖直延伸端，为一直径相同的圆柱，圆柱与薄膜形太阳能电池的一端所固连。
11.一种权利要求书中第7项声明的喷嘴，其构成为硬质金属且呈圆锥被圆面所截装状，顶端与直径相当的硬质管相连。
12.一种权利要求书中第1、2、3项声明的装置，可以通过开启气阀和加热电热丝展开成展开状态，气阀与置于卫星内部的电机相连并通过电机决定其处于开启或闭合状态。
13.一种权利要求书中第1、2、3、4、5、7、12项声明的装置，可以通过开启气阀和加热电热丝展开成展开状态。
14.一种如同权利要求书中第7项声明的软管，在整套装置处于缩紧状态下时被缠绕在一根滚筒上，软管的一端接位于第一级套筒(伸缩式展开杆的组成部分)中的硬质管(硬质管与喷嘴所连)，另一端与位于权利要求书第15、16项声明的滚动轴承的一端相接。
15.一种如同权利要求书中第7、14项声明的滚筒，其为中空，位于卫星内部且仅能作转动，中空端仅延伸至该滚筒的一端，且在整套装置处于收拢状态下被软管所缠绕，其一端开有一个孔，此孔可以通过上述的软管，软管从孔内伸入并接在一个滚动轴承的上圈，滚动轴承的下圈接一个硬质管，在滚筒转动时带动软管旋转而硬管不旋转，滚动转动时会松开一端的软管。
16.一种如同权利要求书中第7、14、15项声明的滚筒，其内部有一共轴的滚动轴承和一个硬质管，硬质管接在滚动轴承的一端，且作用是输送气体，另一端接高压气瓶。
17.一种如同权利要求书中第11、7项声明的硬质管，其把气体的喷射方向改变了180度，位于第一级套筒的两侧，且在第一级套筒内合并为一根管。
18.一种如同权利要求书中第7、11项声明的喷嘴，其成对位于第一根套筒(为伸缩式展开杆的组成部分)的两侧，其轴与伸缩式展开杆的轴平行。
19.一种如同权利要求书中第5、6、7项声明的空心圆柱，其被太阳能电池和橡胶管弹性薄膜缠绕并具备以下特点：与卫星是相互分离的，卷轴在紧固插销被拔出的情况下可以自由绕轴转动，卷轴的转动的动力来源是太阳能电池随第一级套筒所固连的气体喷嘴，而非电机；卷轴圆柱上附带插销和插销插孔，插销由电机驱动，插销与卫星本体是相接的。
20.一种如同权利要求书中第5、6、7、19项声明的缠绕太阳能电池的圆柱，其本身作为两个滚动轴承的内圈，外圈是固连在卫星本体上的，两个外圈分别固定在卫星的上端和下端，采用了向心轴承或向心推力轴承(如深沟球轴承或圆锥滚子轴承)的设计。
21.一种如同权利要求书中第5、6、7、19、20项声明的缠绕太阳能电池的圆柱，在装置未展开时被一个插销固定。
22.一种如同权利要求书中第5、6、7、19、20、21项声明的缠绕太阳能电池的圆柱，其被一个插销所固定，插销被插在圆柱内的插销插槽中，插销和卫星星体是一体的，且能通过置于卫星内部的电机驱动被插入或拔出。
23.一种权利要求书第1、2、7、8、9、10项中声明的伸缩式展开杆及套筒，其位于卷轴的正上方。
24.一种权利要求书第1至22项中声明的装置，其高度之和接近卫星本体的高度。
25.一种如同权利要求书第1项至第24项声明的装置的使用方法，该方法使得装置由收拢状态变为展开状态，这种方法是：启动前应对电热丝进行供电，等到压强达标后打开气瓶阀门，两侧的阀门要同时打开且打开相同的量(如果制造时将两个对称的气瓶集成为一个较大气瓶则改为两侧喷嘴的供气阀门同时打开并打开相同的量)，以保证两个伸缩式展开杆受大致相同的拉力，在伸缩式展开杆伸展的过程中伴随着软管的解绕和电机的驱动，等到装置已经完全展开后对电热丝断电继而关闭气瓶阀门。
26.一种如同权利要求书第1项至第24项声明的装置的使用方法，该方法可以改变卫星的旋转量，这种方法是：在已经完全展开的状态下，可以通过打开或关闭气瓶阀门进行姿态的调整并伴随着如同权利要求书第1、2、3、4中提及的气瓶中气体的加热与冷却。
27.一种如同权利要求书第1项至第24声明的装置的使用方法，该方法可以改变卫星的速度大小，这种方法是：在已经完全展开的状态下，可以通过打开或关闭气瓶阀门进行卫星速度的调整并伴随着如同权利要求书第1、2、3、4中提及的气瓶中气体的加热与冷却(需与其他姿态控制装置配合才能实现)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910847469.1A CN112468077A (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种卫星用薄膜形太阳能电池展开方法及其附带装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910847469.1A CN112468077A (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种卫星用薄膜形太阳能电池展开方法及其附带装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112468077A true CN112468077A (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=74807507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910847469.1A Withdrawn CN112468077A (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种卫星用薄膜形太阳能电池展开方法及其附带装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112468077A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113548201A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-26 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种扇形太阳翼重复展开收拢锁定机构 |
| CN114180105A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-15 | 北京劢亚科技有限公司 | 一种太阳能板及卫星 |
-
2019
- 2019-09-09 CN CN201910847469.1A patent/CN112468077A/zh not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113548201A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-26 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种扇形太阳翼重复展开收拢锁定机构 |
| CN113548201B (zh) * | 2021-07-21 | 2022-08-05 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种扇形太阳翼重复展开收拢锁定机构 |
| CN114180105A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-15 | 北京劢亚科技有限公司 | 一种太阳能板及卫星 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112468077A (zh) | 一种卫星用薄膜形太阳能电池展开方法及其附带装置 | |
| US20090283132A1 (en) | Self-rotating deployed film solar batteries array and its use in space | |
| JP6669445B2 (ja) | テープばね展開可能構造 | |
| US8109472B1 (en) | Collapsible structures with adjustable forms | |
| US20020112417A1 (en) | Elongated truss boom structures for space applications | |
| US10266368B2 (en) | Wedge and mandrel assembly for slit-tube longerons | |
| Gdoutos et al. | Ultralight deployable space structure prototype | |
| US20230406543A1 (en) | Deployable System with Flexible Membrane | |
| US20130153006A1 (en) | Self-erecting portable photovoltaic panel system and method | |
| CN102320383A (zh) | 双ω形碳纤维复合材料伸展臂及其展开方法 | |
| CN108513559A (zh) | 机架及多旋翼无人机 | |
| CN111977030A (zh) | 大折展比太阳翼 | |
| CN111824461A (zh) | 一种分步展开的柔性太阳电池阵 | |
| CN108598662A (zh) | 一种双层平行四边形环形可展开桁架 | |
| CN104691789B (zh) | 一种前端膨大式充气对接机构 | |
| EP2941615A1 (en) | Variable length light shield for an electo-optical sensor within a nose cone | |
| CN115213879A (zh) | 一种基于刚柔转换复合机构的充气式空间机械臂及其使用方法 | |
| CN113682857B (zh) | 一种大型抛物面薄膜结构卷绕折叠工装系统及折叠方法 | |
| CN218041337U (zh) | 一种伞型薄膜太阳电池翼 | |
| US11418144B1 (en) | Deployable solar panels for high-altitude balloons | |
| CN108880405B (zh) | 一种气动式太空太阳伞光伏电站 | |
| CN110207931B (zh) | 一种风洞试验模型用舵机防冲击载荷装置及使用方法 | |
| JP3649516B2 (ja) | 伸展形ヘリカルアンテナ装置 | |
| CN110165362B (zh) | 一种便携复合材料短波鞭状天线装置 | |
| CN106159409B (zh) | 一种空间薄壁管状伸展臂展开装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Wu Fan Document name: Notification of Passing Preliminary Examination of the Application for Invention |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210309 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |