CN112491350A - 一种空间薄膜电池阵的张拉装置 - Google Patents
一种空间薄膜电池阵的张拉装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112491350A CN112491350A CN202011360095.XA CN202011360095A CN112491350A CN 112491350 A CN112491350 A CN 112491350A CN 202011360095 A CN202011360095 A CN 202011360095A CN 112491350 A CN112491350 A CN 112491350A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plane
- telescopic arm
- battery array
- film battery
- tensioning device
- 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.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 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
本发明公开了一种空间薄膜电池阵的张拉装置,包括面内径向支撑伸缩臂、面外伸缩臂以及绳索;所述面内径向支撑伸缩臂位于薄膜电池阵平面内的对角线上;所述面外伸缩臂垂直薄膜电池阵平面,并以对角线的交点为中心点在平面的两侧对称布置;在每个面内径向支撑伸缩臂的端部与两侧的面外伸缩臂的端部之间分别连接一个所述绳索。通过薄膜面内的直线型的伸展臂,驱动电池板展开,然后在伸展臂上布置绳索,本发明结合面外的伸展臂形成整体结构,通过绳索的预拉操作实现完整结构的刚度控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用整体张拉驱动强化的空间电池板结构的张拉装置。
背景技术
随着太阳能能源的发展,太阳能电池板的需求不断增加,航天用电池板的需求越来越大,但由于空间的限值,寻求可折叠式电池板被需求。大量关于电池板折叠展开装置被研发出来,其中电池板薄膜结构被广泛应用。薄膜结构由于构型灵活、质量超轻、制作成本低、折叠收纳效率高的突出优势,已成为了空间大面积可展开结构的研究热点,近年来在太阳帆、大型太阳电池阵等领域引起了创新应用热潮。
柔软的薄膜材料不易控制,展开过程易出现无序、应力集中甚至撕裂等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供一种展开过程有序、避免电池薄膜产生应力集中的空间薄膜电池阵的张拉装置。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种空间薄膜电池阵的张拉装置,其特征在于:包括面内径向支撑伸缩臂、面外伸缩臂以及绳索;
所述面内径向支撑伸缩臂位于薄膜电池阵平面内的对角线上;
所述面外伸缩臂垂直薄膜电池阵平面,并以对角线的交点为中心点在平面的两侧对称布置;
在每个面内径向支撑伸缩臂的端部与两侧的面外伸缩臂的端部之间分别连接一个所述绳索。
在每个面内径向支撑伸缩臂的中部与两侧的面外伸缩臂的端部之间也分别连接一个所述绳索。
面内径向支撑伸缩臂的中部位于中心点和端点处的1/3-2/3段。
所述面内径向支撑伸缩臂和面外伸缩臂均采用三棱柱剪式铰结构。采用三棱柱剪式铰结构,便于伸缩,保持稳定性。
所述三棱柱剪式铰结构由三个剪式铰链围合而成;每个剪式铰链由若干个杆件和铰铰接后,在杆件的端部首尾相连构成;剪式铰链与剪式铰链之间,通过位于杆件端部的连接件连接。
有效益处:本发明电池板空间结构张拉装置,通过绳索和伸缩臂的配合,能够控制整体结构的刚度,使之较以前的结构有较大的刚度提升。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是三棱柱剪式铰结构图;
图3是实际张拉后电池板的工作状态;
其中:1为面内径向支撑伸缩臂;2为面外伸缩臂;3为绳索;4为薄膜电池阵面。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进一步详细说明:
图1为本发明张拉装置的示意图,包括面内径向支撑伸缩臂1,面外伸缩臂2,绳索3,薄膜电池阵4。面内径向支撑伸缩臂1位于薄膜电池阵4平面内对角线上,和薄膜电池阵面4粘接。面内径向支撑伸缩臂1采用棱柱剪式铰结构,如图2所示。在平面外,面外伸缩臂2垂直平面内对角线并交于中心点对称布置。绳索3在平面内与面内径向支撑伸缩臂1通过8处绳索3绑定在一起。其中4处位于伸展臂的端点处,4处位于中心点和端点处的1/3-2/3段。在平面与面外伸缩臂2的上下端点相连。
面内径向支撑伸缩臂1和面外伸缩臂2均采用三棱柱剪式铰结构。三棱柱剪式铰结构由三个剪式铰链围合而成;每个剪式铰链由若干个杆件6和铰7铰接后,在杆件的端部首尾相连构成;剪式铰链与剪式铰链之间,通过位于杆件端部的连接件5连接,见图2所示。面内径向支撑伸缩臂1的三棱柱剪式铰结构最下端的3个连接件5和面外伸缩臂2的三棱柱剪式铰结构最下端的3个连接件5均固定在一四棱柱8的一个面上。
在四棱柱8的每个面均设置有三个导轨9,三棱柱剪式铰结构下端的三个连接件分别设置在一个导轨9上。底部的连接件5在导轨9上滑动,当连接件5滑动到导轨9顶端时,伸缩臂完全展开,连接件5固定在导轨9上不再移动。
图3显示了实际张拉后电池板的工作状态。通过面内径向支撑伸缩臂1的伸缩驱动薄膜电池阵面4展开与折叠。绳索3在平面内与面内径向支撑伸缩臂1相连,形成平面内支撑,在平面外也与面外伸缩臂2相连,从而使面外伸缩臂2提供平面外支撑,进而形成整体结构。通过绳索的整体预拉操作实现完整结构的刚度控制。
Claims (7)
1.一种空间薄膜电池阵的张拉装置,其特征在于:包括面内径向支撑伸缩臂(1)、面外伸缩臂(2)以及绳索(3);
所述面内径向支撑伸缩臂(1)位于薄膜电池阵平面内的对角线上;
所述面外伸缩臂(2)垂直薄膜电池阵平面,并以对角线的交点为中心点在平面的两侧对称布置;
在每个面内径向支撑伸缩臂(1)的端部与两侧的面外伸缩臂(2)的端部之间分别连接一个所述绳索(3)。
2.根据权利要求1所述的空间薄膜电池阵的张拉装置,其特征在于:在每个面内径向支撑伸缩臂(1)的中部与两侧的面外伸缩臂(2)的端部之间也分别连接一个所述绳索(3)。
3.根据权利要求1所述的空间薄膜电池阵的张拉装置,其特征在于:面内径向支撑伸缩臂(1)的中部位于中心点和端点处的1/3-2/3段。
4.根据权利要求1所述的空间薄膜电池阵的张拉装置,其特征在于:所述面内径向支撑伸缩臂(1)和面外伸缩臂(2)均采用三棱柱剪式铰结构。
5.根据权利要求4所述的空间薄膜电池阵的张拉装置,其特征在于:所述三棱柱剪式铰结构由三个剪式铰链围合而成;每个剪式铰链由若干个杆件(6)和铰(7)铰接后,在杆件的端部首尾相连构成;剪式铰链与剪式铰链之间,通过位于杆件端部的连接件(5)连接。
6.根据权利要求5所述的空间薄膜电池阵的张拉装置,其特征在于:所述面内径向支撑伸缩臂(1)的三棱柱剪式铰结构最下端的3个连接件(5)和面外伸缩臂(2)的三棱柱剪式铰结构最下端的3个连接件(5)均固定在一四棱柱(8)的一个面上。
7.根据权利要求6所述的空间薄膜电池阵的张拉装置,其特征在于:在所述四棱柱(8)的每个面均设置有三个导轨,所述三棱柱剪式铰结构下端的三个连接件分别设置在一个导轨上,当所述连接件延导轨(9)进行展开时,当伸缩臂展开完全时,连接件固定在导轨(9)上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011360095.XA CN112491350A (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种空间薄膜电池阵的张拉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011360095.XA CN112491350A (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种空间薄膜电池阵的张拉装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112491350A true CN112491350A (zh) | 2021-03-12 |
Family
ID=74936194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011360095.XA Pending CN112491350A (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种空间薄膜电池阵的张拉装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112491350A (zh) |
Citations (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01110777A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-27 | Mitsubishi Electric Corp | 光発電装置 |
US20080196758A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-08-21 | Mcguire Dennis | Portable, self-sustaining power station |
CN102616388A (zh) * | 2011-06-08 | 2012-08-01 | 清华大学 | 一种大面积展开的太阳电池阵展开装置 |
KR101412474B1 (ko) * | 2013-01-14 | 2014-07-01 | 김영수 | 기존 건물의 지붕보강을 위한 태양광발전장치의 집광판 설치구조 |
CN105262426A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-01-20 | 上海空间电源研究所 | 一种全柔性折叠式太阳电池阵及其制备方法 |
CN105840647A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-08-10 | 南京理工大学 | 自锁型合页及采用所述自锁型合页的立方星电池阵 |
CN107323687A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-07 | 中国科学院国家空间科学中心 | 一种星载柔性超轻型折叠式碳纤维伸杆 |
US20180102734A1 (en) * | 2016-10-10 | 2018-04-12 | Samuel David Katz | Method and system for mounting photovoltaic cells to create shade and electricity |
CN108001712A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-05-08 | 星际漫步(北京)航天科技有限公司 | 太阳能电池帆板展开机构、展开系统及展开方法 |
CN108880405A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-23 | 合肥凯石投资咨询有限公司 | 一种气动式太空太阳伞光伏电站 |
DE112017002923A5 (de) * | 2017-05-29 | 2019-02-21 | Dean MARCELJA | Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenlicht |
CN109591612A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-04-09 | 合肥众建翔新能源有限公司 | 一种新能源汽车用的太阳能光伏板调节装置 |
CN209390007U (zh) * | 2019-01-11 | 2019-09-13 | 苏州携创新能源科技有限公司 | 一种太阳能光伏软梯 |
EP3543623A1 (en) * | 2018-03-20 | 2019-09-25 | Manoj Abraham | Solar panel arrangement |
CN209448696U (zh) * | 2018-12-26 | 2019-09-27 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 折叠式太阳能发电装置、应急供电系统和移动电源车 |
CN209642614U (zh) * | 2019-04-24 | 2019-11-15 | 李�杰 | 一种便携式发电量大的太阳能发电装置 |
US20190363670A1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | Miasole Photovoltaic Technology Co., Ltd. | Tarpaulin solar energy generation system and solar tent |
CN110641736A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-03 | 哈尔滨工程大学 | 张拉整体伸展臂 |
EP2983992B1 (en) * | 2013-04-09 | 2020-03-18 | Lockheed Martin Corporation | Heat generating transfer orbit shield |
US10644645B2 (en) * | 2016-05-31 | 2020-05-05 | Ocean Sun, As | Solar power plant |
CN111130446A (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-08 | 昱臻科技(北京)有限公司 | 一种光伏发电装置 |
CN111262517A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-09 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种伸展机构支撑双边阵的大面积柔性太阳电池翼 |
US10742163B2 (en) * | 2014-10-03 | 2020-08-11 | 5B Ip Holdings Pty Ltd | Portable solar photovoltaic array |
US10772401B2 (en) * | 2014-01-06 | 2020-09-15 | Zon | Solar power conversion kit for umbrella |
US10813422B2 (en) * | 2016-05-09 | 2020-10-27 | Shadecraft, Inc. | Intelligent shading objects with integrated computing device |
CN211880352U (zh) * | 2020-05-18 | 2020-11-06 | 苏州馥昶空间技术有限公司 | 一种太阳电池阵基板 |
-
2020
- 2020-11-27 CN CN202011360095.XA patent/CN112491350A/zh active Pending
Patent Citations (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01110777A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-27 | Mitsubishi Electric Corp | 光発電装置 |
US20080196758A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-08-21 | Mcguire Dennis | Portable, self-sustaining power station |
CN102616388A (zh) * | 2011-06-08 | 2012-08-01 | 清华大学 | 一种大面积展开的太阳电池阵展开装置 |
KR101412474B1 (ko) * | 2013-01-14 | 2014-07-01 | 김영수 | 기존 건물의 지붕보강을 위한 태양광발전장치의 집광판 설치구조 |
EP2983992B1 (en) * | 2013-04-09 | 2020-03-18 | Lockheed Martin Corporation | Heat generating transfer orbit shield |
US10772401B2 (en) * | 2014-01-06 | 2020-09-15 | Zon | Solar power conversion kit for umbrella |
US10742163B2 (en) * | 2014-10-03 | 2020-08-11 | 5B Ip Holdings Pty Ltd | Portable solar photovoltaic array |
CN105262426A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-01-20 | 上海空间电源研究所 | 一种全柔性折叠式太阳电池阵及其制备方法 |
US10813422B2 (en) * | 2016-05-09 | 2020-10-27 | Shadecraft, Inc. | Intelligent shading objects with integrated computing device |
CN105840647A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-08-10 | 南京理工大学 | 自锁型合页及采用所述自锁型合页的立方星电池阵 |
US10644645B2 (en) * | 2016-05-31 | 2020-05-05 | Ocean Sun, As | Solar power plant |
US20180102734A1 (en) * | 2016-10-10 | 2018-04-12 | Samuel David Katz | Method and system for mounting photovoltaic cells to create shade and electricity |
DE112017002923A5 (de) * | 2017-05-29 | 2019-02-21 | Dean MARCELJA | Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenlicht |
CN107323687A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-07 | 中国科学院国家空间科学中心 | 一种星载柔性超轻型折叠式碳纤维伸杆 |
CN108001712A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-05-08 | 星际漫步(北京)航天科技有限公司 | 太阳能电池帆板展开机构、展开系统及展开方法 |
EP3543623A1 (en) * | 2018-03-20 | 2019-09-25 | Manoj Abraham | Solar panel arrangement |
US20190363670A1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | Miasole Photovoltaic Technology Co., Ltd. | Tarpaulin solar energy generation system and solar tent |
CN108880405A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-23 | 合肥凯石投资咨询有限公司 | 一种气动式太空太阳伞光伏电站 |
CN111130446A (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-08 | 昱臻科技(北京)有限公司 | 一种光伏发电装置 |
CN109591612A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-04-09 | 合肥众建翔新能源有限公司 | 一种新能源汽车用的太阳能光伏板调节装置 |
CN209448696U (zh) * | 2018-12-26 | 2019-09-27 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 折叠式太阳能发电装置、应急供电系统和移动电源车 |
CN209390007U (zh) * | 2019-01-11 | 2019-09-13 | 苏州携创新能源科技有限公司 | 一种太阳能光伏软梯 |
CN209642614U (zh) * | 2019-04-24 | 2019-11-15 | 李�杰 | 一种便携式发电量大的太阳能发电装置 |
CN110641736A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-03 | 哈尔滨工程大学 | 张拉整体伸展臂 |
CN111262517A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-09 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种伸展机构支撑双边阵的大面积柔性太阳电池翼 |
CN211880352U (zh) * | 2020-05-18 | 2020-11-06 | 苏州馥昶空间技术有限公司 | 一种太阳电池阵基板 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
(英)克鲁斯,J·A·鲍尔斯等: "《空间仪器设计原理》", 30 November 2012, 中国宇航出版社 * |
中国能源情报网编: "《能源应用技术集锦 第3辑》", 31 December 1986 * |
杨翊: "《卫星太阳电池阵展开机构可靠性分析研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
陈耀,冯健: "《对称可展结构 形态、展开过程与应用研究》", 31 October 2015 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3202029B1 (en) | Portable solar photovoltaic array | |
CN110601653B (zh) | 一种快速安装的光伏组件集成板及安装方法 | |
CN110371324B (zh) | 一种由多稳态曲梁智能驱动展开的太阳帆 | |
CN208874522U (zh) | 一种太阳能光伏组件及可移动离网发电储能供电系统 | |
KR20190008176A (ko) | 이동형 태양광 발전 어레이 | |
CN104890845B (zh) | 横向可折叠自动收放翼型帆 | |
CN105857643A (zh) | 卫星供电用的柔性太阳翼及应用于该柔性太阳翼的二自由度收纳装置 | |
TW201346202A (zh) | 具有懸臂支架之扭力管 | |
CN111276785B (zh) | 一种单自由度对称空间rurur可展单元及基于此的空间可展机构 | |
CN102605887A (zh) | 索杆式可展结构 | |
JP5242615B2 (ja) | 太陽光発電パネル取付架台 | |
CN217924945U (zh) | 一种大跨度钢结构屋面桁架吊装用滑移装置 | |
US4982534A (en) | Suspended membrane structure | |
CN112491350A (zh) | 一种空间薄膜电池阵的张拉装置 | |
CN111641020A (zh) | 一种三棱柱单元模块化平面天线可展开机构 | |
CN113895652B (zh) | 一种可展收的桁架式伸展臂 | |
CN111293403B (zh) | 一种单自由度对称空间耦合可展单元及基于此的空间可展机构 | |
CN106953588B (zh) | 一种太阳能光伏板的可调单轴支架 | |
CN102605862B (zh) | 索杆式折叠网格结构 | |
CN112091939B (zh) | 一种基于柔性板驱动的可重构变形桁架机构 | |
CN103332613A (zh) | 起重机折叠臂的自动收展机构及其收展方法 | |
CN210246645U (zh) | 一种抗风式柔性光伏支架模块 | |
CN108131256B (zh) | 用于分片式塔架的工装及其操作方法 | |
CN219428631U (zh) | 一种太阳能折叠箱的展开支撑结构 | |
CN202611061U (zh) | 索杆式可展结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210312 |