CN113506840B - 一种柔性电池阵水平装配的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种柔性电池阵水平装配的方法，包括如下步骤：通过电池板与搬运工装的定位孔，将电池板固定在搬运工装上；将搬运工装放置到翻转平台上，并对翻转平台进行调平；精测所有电池板放置的水平精度；若精测符合要求，将搬运工装固定在翻转平台上；若精测不符合要求，则对翻转平台再次进行调平并再次对电池板进行精测，直到符合要求；相邻两块电池板的琴铰孔内穿入琴铰轴；在电池板上方的吊挂环内穿入支撑杆，使其对中，并将支撑杆固定在搬运工装上；去除固定电池板与搬运工装的定位销；翻转平台翻转90°；将支撑杆与吊挂工装相连；拆除支撑杆与搬运工装相连的螺钉，将支撑杆与搬运工装分离。本发明能够保证电池板始终处于平展状态。
Description
技术领域
本发明涉及空间站技术领域，具体地，涉及一种柔性电池阵水平装配的方法。
背景技术
柔性电池阵是空间站柔性太阳电池翼的重要组成部分，主要由44块电池板、电缆和电池电路组成，其作用是吸收光能为空间站提供电能。电池板的基板材料为聚酰亚胺薄膜，外形尺寸2400mm×520mm，两侧各有72处琴铰，呈齿状排列，每处琴铰孔的壁厚仅为0.2mm。基板的表面贴有三结砷化镓电池片，电池板的总厚度不超过1mm，单块电池板重约2kg。
电池阵的装配是利用琴铰轴穿入相邻两块电池板侧的琴铰连接在一起，设计指标要求在太阳电池板装配过程中，在30mm×30mm面积范围内基板挠曲变形量不大于0.1mm。所以，在单板长边方向挠曲变形量应不大于8mm，短边方向应不大于1.7mm。同时，为验证电池阵在失重工况下的展收功能，电池阵装配结束后应处于吊挂状态。
在装配过程中，由于琴铰孔壁过薄、琴铰间间距过小，相互挤压易破裂的因素，给琴铰轴的穿配工作带来很大的不便。除此之外，基板柔度大、易弯曲，电池玻璃盖片受轻微弯折易碎裂，装配过程必须保证电池板始终处于平展状态。电池板琴铰破裂会影响电池阵在太空中的展收功能，电池玻璃盖片碎裂会减少电池阵转化的电能。因此，解决柔性电池阵的装配问题显得尤为重要。
公开号为CN105262426A的专利公开了一种全柔性折叠式太阳电池阵及其制备方法，该方法包含：步骤1，将柔性基板划分为等比例区域，并在横向和纵向上分别标注记号；骤2，将柔性电池暴露出正极和负极；步骤3，将柔性电池按相邻对称的方式分布在柔性基板上；步骤4，将柔性电池固定在柔性基板上；步骤5，使用导线将相邻电池连接实现串联或并联；步骤6，将暴露的电池正极和负极喷涂上透明绝缘膜防止短路；步骤7，将制得的柔性电池阵折叠收拢。本发明提供的全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法，可以实现太阳能电池阵全柔性结构，既保证电池阵的高效和轻质，又可以将面积巨大的电池阵折叠收拢成很小体积，节省飞行器的宝贵空间和有效质量，实现装备更多的有效载荷。上述发明在装配过程中，容易对电池玻璃盖片造成损坏。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种柔性电池阵水平装配的方法。
根据本发明提供的一种柔性电池阵水平装配的方法，包括如下步骤：
步骤一：通过电池板与搬运工装的定位孔，将电池板固定在搬运工装上；
步骤二：将已固定电池板的搬运工装放置到翻转平台上，并对翻转平台进行调平；
步骤三：精测所有电池板放置的水平精度；
步骤四：若精测符合要求，将搬运工装固定在翻转平台上；若精测不符合要求，则对翻转平台再次进行调平并再次对电池板进行精测，直到符合要求；
步骤五：相邻两块电池板的琴铰孔内穿入琴铰轴；
步骤六：在电池板上方的吊挂环内穿入支撑杆，使其对中，并将支撑杆固定在搬运工装上；
步骤七：去除固定电池板与搬运工装的定位销；
步骤八：翻转平台翻转90°；
步骤九：将支撑杆与吊挂工装相连；
步骤十：拆除支撑杆与搬运工装相连的螺钉，将支撑杆与搬运工装分离。
优选的，所述步骤一中，所述搬运工装上的定位孔与所述电池板的定位孔位置精度保持一致。
优选的，所述步骤二中，所述翻转平台经调平后的接触面平面度不大于0.5mm。
优选的，所述步骤五中，穿入过程中，两人协助按压琴铰边，使待穿的两处琴铰孔同轴。
优选的，所述步骤八中，所述翻转平台在翻转过程中各模块保持翻转速度一致，翻转速度不大于每秒0.35°。
优选的，所述搬运工装由蜂窝板制成，平面度不大于0.5mm；所述搬运工装的外型尺寸大于所述电池板的外型尺寸。
优选的，同侧所述电池板的定位孔直线度不大于4mm，相邻两块所述电池板定位孔直线度不大于0.5mm。
优选的，所述翻转平台两侧留有与所述搬运工装相连的孔位。
优选的，所述琴铰轴穿入端打磨圆角，用手触摸无尖刺。
优选的，所述支撑杆通过螺钉将之固定在所述搬运工装上，所述支撑杆中间位置留有与所述吊挂连接的孔位。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、在操作过程中，电池板始终处于平展状态，避免了电池片受轻微弯折而发生的碎裂；
2、相邻电池板放置位置的可调整性和精确性，保证了琴铰间的间隙，防止琴铰轴穿入过程挤压前后琴铰，造成琴铰破裂；
3、翻转平台各模块同步翻转，过程平稳、平台无抖动、电池板间无牵扯，确保了琴铰的完好性，翻转90°后，电池阵呈竖直悬挂状态，满足电池阵进一步展收验证的试验条件。
附图说明
通过阅读参照以下附图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为电池板平放于搬运工装的结构示意图；
图2为电池板和搬运工装平放于翻转平台的示意图；
图3为电池板穿琴铰轴示意图；
图4为电池阵装配后吊挂状态示意图。
图中示出：
1、电池板；2、搬运工装；3、翻转平台；4、琴铰轴；5、支撑杆；6、吊挂装置。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1～4所示，本发明提供的一种柔性电池阵水平装配的方法，包括如下步骤：
步骤一：通过电池板与搬运工装的定位孔，将电池板固定在搬运工装上；
步骤二：将已固定电池板的搬运工装放置到翻转平台上，并对翻转平台进行调平；
步骤三：精测所有电池板放置的水平精度；
步骤四：若精测符合要求，将搬运工装固定在翻转平台上；若精测不符合要求，则对翻转平台再次进行调平并再次对电池板进行精测，直到符合要求；
步骤五：相邻两块电池板的琴铰孔内穿入琴铰轴；
步骤六：在电池板上方的吊挂环内穿入支撑杆，使其对中，并将支撑杆固定在搬运工装上；
步骤七：去除固定电池板与搬运工装的定位销；
步骤八：翻转平台翻转90°；
步骤九：将支撑杆与吊挂工装相连；
步骤十：拆除支撑杆与搬运工装相连的螺钉，将支撑杆与搬运工装分离。
搬运工装由蜂窝板制成，蜂窝板重量轻，强度高，蜂窝板平面度不大于0.5mm；搬运工装的外型尺寸略大于电池板的外型尺寸，同侧电池板的定位孔直线度不大于4mm，相邻两块电池板定位孔直线度不大于0.5mm。
翻转平台两侧留有与搬运工装相连的孔位。琴铰轴穿入端打磨圆角，用手触摸无尖刺。支撑杆通过螺钉将之固定在搬运工装上，支撑杆中间位置留有与吊挂连接的孔位。
步骤一中，搬运工装上的定位孔与电池板的定位孔位置精度保持一致。步骤二中，翻转平台经调平后的接触面平面度不大于0.5mm。步骤五中，穿入过程中，两人协助按压琴铰边，使待穿的两处琴铰孔同轴。步骤八中，翻转平台在翻转过程中各模块保持翻转速度一致，翻转速度不大于每秒0.35°。
原理：电池板由聚酰亚胺薄膜和电池片构成，受力易弯折、电池片易破碎，电池板琴铰间距狭小，竖直状态下不能保证产品装配精度和安全性，通过在刚性平台上实施装配，进而整体翻转，不仅能保证产品的安全性，而且还能减小装配难度。
本发明在操作过程中，电池板始终处于平展状态，避免了电池片受轻微弯折而发生的碎裂。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (8)
1.一种柔性电池阵水平装配的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：通过电池板与搬运工装的定位孔，将电池板固定在搬运工装上；
步骤二：将已固定电池板的搬运工装放置到翻转平台上，并对翻转平台进行调平；
步骤三：精测所有电池板放置的水平精度；
步骤四：若精测符合要求，将搬运工装固定在翻转平台上；若精测不符合要求，则对翻转平台再次进行调平并再次对电池板进行精测，直到符合要求；
步骤五：相邻两块电池板的琴铰孔内穿入琴铰轴；
步骤六：在电池板上方的吊挂环内穿入支撑杆，使其对中，并将支撑杆固定在搬运工装上；
步骤七：去除固定电池板与搬运工装的定位销；
步骤八：翻转平台翻转90°；
步骤九：将支撑杆与吊挂工装相连；
步骤十：拆除支撑杆与搬运工装相连的螺钉，将支撑杆与搬运工装分离；
所述步骤八中，所述翻转平台在翻转过程中各模块保持翻转速度一致，翻转速度不大于每秒0.35°；
同侧所述电池板的定位孔直线度不大于4mm，相邻两块所述电池板定位孔直线度不大于0.5mm。
2.根据权利要求1所述的柔性电池阵水平装配的方法，其特征在于，所述步骤一中，所述搬运工装上的定位孔与所述电池板的定位孔位置精度保持一致。
3.根据权利要求1所述的柔性电池阵水平装配的方法，其特征在于，所述步骤二中，所述翻转平台经调平后的接触面平面度不大于0.5mm。
4.根据权利要求1所述的柔性电池阵水平装配的方法，其特征在于，所述步骤五中，穿入过程中，两人协助按压琴铰边，使待穿的两处琴铰孔同轴。
5.根据权利要求1所述的柔性电池阵水平装配的方法，其特征在于，所述搬运工装由蜂窝板制成，平面度不大于0.5mm；所述搬运工装的外型尺寸大于所述电池板的外型尺寸。
6.根据权利要求1所述的柔性电池阵水平装配的方法，其特征在于，所述翻转平台两侧留有与所述搬运工装相连的孔位。
7.根据权利要求1所述的柔性电池阵水平装配的方法，其特征在于，所述琴铰轴穿入端打磨圆角，用手触摸无尖刺。
8.根据权利要求1所述的柔性电池阵水平装配的方法，其特征在于，所述支撑杆通过螺钉将之固定在所述搬运工装上，所述支撑杆中间位置留有与所述吊挂连接的孔位。
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