CN116280280A - 用于卫星的太阳翼 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于卫星的太阳翼，包括：支架，用于连接卫星的主体；帆板，包括多个光伏板和多个板间铰链，最外侧的两个光伏板分别定义为近端板和远端板，近端板设于支架上；压紧释放装置。压紧释放装置包括：释放机构，其固定在卫星的主体上并与近端板抵接；拉紧机构。拉紧机构包括：压紧部件，与远端板相连；刚性拉杆，其包括能够被释放机构拉持的第一端部及贯穿压紧部件和各个光伏板的第二端部；第一限位件，设在刚性拉杆的第二端部上并与压紧部件抵接。当释放机构释放刚性拉杆时，释放机构和拉紧机构解除对帆板的限制，并使得帆板在板间铰链的作用下从折叠状态变化为展开状态。该太阳翼可以降低帆板在未达到太空前出现提前展开的风险。

Description

用于卫星的太阳翼

技术领域

本发明的实施方式涉及卫星领域。更具体地，本发明涉及一种用于卫星的太阳翼。

背景技术

太阳翼又称太阳能帆板，是一种收集太阳能的装置，通常应用于卫星、宇宙飞船以为其运行提供必要的能源。

太阳翼包括帆板，帆板包括多个光伏板和用于将多个光伏板顺序连接为一个可折叠结构的多个板间铰链。其中，板间铰链属于扭簧铰链，可以为该帆板提供动力以使其从折叠状态转化为展开状态。

为了保证帆板在达到太空后再展开，太阳翼还包括拉紧释放装置，拉紧释放装置主要利用线绳在帆板处于折叠状态时牵制各个光伏板，以防止帆板从折叠状态转变为展开状态，在卫星达到太空后，启动拉紧释放装置的熔断器熔断线绳，使帆板可以从折叠状态转变为展开状态。但是由于该线绳的抗拉强度偏低，导致帆板在未达到太空前出现提前展开的风险过高。

有鉴于此，亟需提供一种用于卫星的太阳翼的新的技术方案，以降低帆板在未达到太空前出现提前展开的风险。

发明内容

为了解决如上所提到的一个或多个技术问题，本发明提供了一种用于卫星的太阳翼，其可以降低帆板在未达到太空前出现提前展开的风险。

根据本发明，其提供了一种用于卫星的太阳翼，其包括：支架，用于连接所述卫星的主体；帆板，包括多个光伏板和用于将多个所述光伏板顺序连接为一个可折叠结构的多个板间铰链，处于该可折叠结构中最外侧的两个所述光伏板分别定义为近端板和远端板，其中所述近端板设于所述支架上；以及，压紧释放装置。压紧释放装置包括：释放机构，其固定在所述卫星的主体上并与所述近端板远离所述远端板的侧面抵接；以及，拉紧机构。拉紧机构包括：压紧部件，与所述远端板远离所述近端板一侧固定相连；刚性拉杆，其包括能够被所述释放机构拉持的第一端部及与所述第一端部相对的且贯穿所述压紧部件和各个所述光伏板的第二端部；第一限位件，设在所述刚性拉杆的第二端部上并与所述压紧部件远离所述远端板一侧抵接。当所述释放机构释放所述刚性拉杆时，所述释放机构和拉紧机构解除对帆板的限制，并使得所述帆板在所述板间铰链的作用下从折叠状态变化为展开状态。

根据如上所提供的用于卫星的太阳翼，其包括改进的拉紧释放装置，该拉紧释放装置没有像现有技术那样通过线绳可解除地约束帆板以使其处于折叠状态，而是通过刚性拉杆可解除地约束帆板以使其处于折叠状态。由于刚性拉杆的抗拉强度远高于线绳且不易出现意外断裂的情况，所以可以有效降低帆板在未达到太空前出现提前展开的风险。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为本发明实施例的太阳翼的结构示意图；

图2为图1所示太阳翼的板间架组处的放大示意图；

图3为图2所示太阳翼的板间线架的示意图；

图4显示了图1所示太阳翼的压紧释放装置及光伏板；

图5显示了图4所示压紧释放装置的防脱帽盖和缓冲垫；

图6显示了图4所示压紧释放装置的第一压紧件；

图7显示了图4所示压紧释放装置的第二压紧件；

图8显示了图4所示压紧释放装置的第一球垫；

图9显示了图4所示压紧释放装置的第二球垫；

图10显示了图1所示太阳翼的光伏板的局部剖视结构；

图11显示了图1所示太阳翼的光伏板的基板的局部结构。

附图标记说明：1、支架；11、第一扭簧铰链；12、第二扭簧铰链；13、第三扭簧铰链；14、第四扭簧铰链；15、第一支杆；16、第二支杆；17、转向线架；2、帆板；21、近端板；22、远端板；23、板间铰链；31、太阳敏感器；32、温度传感器；33、微动开关；4、信号线束；5、功率线束；6、板间架组；61、第一板间线架；612、支撑部；611、基部；611b、通孔；613、螺栓；611a、线孔；62、第二板间线架；71、第一板端线架；72、第二板端线架；211、汇流模块；80、压紧释放装置；810、拉紧机构；811、压紧部件；812、刚性拉杆；8122、第一端部；8121、第二端部；8111、第一压紧件；8111a、进入部；8111b、凸缘部；8112、第一球窝；8113、第一球垫；820、释放机构；821、第二压紧件；821a、法兰部；821b、筒部；821c、盖部；821d、避让开口；822、第二球窝；823、第二球垫；824、可断杆；825、断裂机构；8251、转接座；8252、套头；8253、固定切刀；8254、活动切刀；8255、点火式爆炸器；830、防脱帽盖；840、缓冲垫；850、第一限位件；851、转接件；860、第二限位件；873、第一板套；874、第二板套；91、基板；911、密实区；912、辅蜂窝区；913、主蜂窝区；914、安装孔；92、光伏薄膜层；93、第一碳纤维布；94、第二碳纤维布。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1和图2所示，本发明的实施例提供了一种用于卫星的太阳翼。该太阳翼包括支架1、帆板2、感应组件、信号线束4、功率线束5和板间架组6。其中，支架1用于连接卫星的主体。帆板2包括多个光伏板和用于将多个光伏板顺序连接为一个可折叠结构的多个板间铰链23，该可折叠结构中最外侧的两个光伏板定义为近端板21和远端板22，其中近端板21与支架1相连。板间铰链23属于扭簧铰链，可以为该帆板2提供动力以使其在从折叠状态转化为展开状态。需要注意的是，虽然图1仅示出了两个光伏板，但实际上可以为三个或三个以上。感应组件的数量为多个，多个感应组件分别设在各个光伏板上。信号线束4布设在支架1和帆板2上，用于将各个感应组件与卫星的主体电连接，使得主体可以获得各感应组件所采集或生产的信号。功率线束5布设在支架1和帆板2上，用于将各个光伏板与主体电连接，使得主体可以获得各个光伏板所生产的电能。板间架组6的数量为多个，多个板间架组6分别设在帆板2中各个相邻光伏板之间的间隙中，且板间架组6包括间隔布置且固定在不同光伏板上的第一板间线架61和第二板间线架62。

如图2所示，在任一个间隙中，功率线束5和信号线束4均被第一板间线架61和第二板间线架62固定，使得功率线束5和信号线束4位于第一板间线架61和第二板间线架62之间的部分在帆板2处于折叠状态时被缠绕为与板间铰链23的铰轴共轴的绞合形态，而在帆板2处于展开状态时被释放为彼此相邻的松散形态。

当卫星达到太空并需要展开处于折叠状态的太阳翼时，功率线束5和信号线束4位于第一板间线架61和第二板间线架62之间的部分刚开始为与板间铰链23的铰轴共轴的绞合形态，但在太阳翼的展开过程中会依靠各个线束自身弹性力作用下逐渐变化为彼此相邻的松散形态，由于此部分从绞合形态变化为松散形态的动力主要来源各个线束自身弹性力，且该变化完全顺应太阳翼的展开动作，所以可以保证功率线束5和信号线束4不会在帆板2实施展开运动时对帆板2施加过大的阻力，由此可以有效降低帆板2出现无法完全展开的风险。

如图1所示，支架1包括法兰、第一扭簧铰链11、第二扭簧铰链12、第三扭簧铰链13、第四扭簧铰链14、第一支杆15和第二支杆16。法兰与卫星的主体相连，第一支杆15的一端通过第一扭簧铰链11连接法兰远离主体的一侧，而另一端通过第二扭簧铰链12连接近端板21，第二支杆16的一端通过第三扭簧铰链13连接法兰远离主体的一侧，而另一端通过第四扭簧铰链14连接近端板21，使得支架1能够跟随帆板2进行折叠和展开，由此可以降低卫星在太阳翼处于折叠状态时所需占用的空间体积。需要说明的是，本实施例除了上述支架之外，也可选择其他结构的公知支架。

太阳翼还可包括设在第二扭簧铰链12和第四扭簧铰链14之间的板端架组，板端架组包括固定设在近端板21上且间隔布置的第一板端线架71和第二板端线架72，第一板端线架71和第二板端线架72用于固定功率线束5和信号线束4，使得功率线束5和信号线束4位于第一板端线架71和第二板端线架72之间的部分在帆板2处于折叠状态时被缠绕为与第二扭簧铰链12和第四扭簧铰链14的铰轴共轴的绞合形态，而在帆板2处于展开状态时被释放为彼此相邻的松散形态。通过这种方式，保证功率线束5和信号线束4不会在支架1和帆板2实施展开运动时对二者施加过大的阻力，由此可以有效降低支架1和帆板2出现无法完全展开的风险。

太阳翼还可包括固定设在第一支杆15上且用于连接卫星的主体的插口部件，以及与插口部件相配合且连接功率线束5和信号线束4的插头部件。同时，太阳翼还可包括设在第一支杆15靠近光伏板的端部上的转向线架17，转向线架17用于固定功率线束5和信号线束4并对其进行换向，以避免功率线束5和信号线束4与第二扭簧铰链12产生摩擦或损坏。

在本实施例中，感应组件还可包括用于测量太阳朝向的太阳敏感器31。太阳敏感器31通过信号线束4连接卫星的主体，使得该主体可以基于太阳敏感器31的测量结果调整太阳翼的方位，使得其始终朝向太阳并产出更多的电能。

在本实施例中，感应组件还可包括用于测量温度的温度传感器32。温度传感器32通过信号线束4连接卫星的主体，使得该主体可以基于温度传感器32的测量结果获得所处环境的温度。

在本实施例中，感应组件还可包括用于检测帆板2是否完全展开的微动开关33。微动开关33通过信号线束4连接卫星的主体，使得该主体可以基于微动开关33的输出信号获得帆板2是否完全展开的信息。

在本实施例中，在每个间隙中均设有彼此共轴并分别处于对应板间架组6两侧的两个板间铰链23。其中，每个板间铰链23均可以为该帆板2提供动力以使其在从折叠状态转化为展开状态。此外，两个板间铰链23可以共同提高相邻的光伏板在发生相对运动时的平稳性和可靠性，由此保证帆板2的展开与折叠更加顺畅。

在本实施例中，如图2和图3所示，第一板间线架61和第二板间线架62均包括与对应光伏板相连的基部611，以及与基部611垂直连接且用于连接功率线束5和信号线束4的支撑部612。其中，基部611与光伏板之间的连接可选为可拆卸连接或不可拆卸连接，但建议优选为可以能够调节位置的可拆卸连接，比如在各个板间线架的基部611上均设有通孔611b，通孔611b的横截面形状为沿着对应光伏板的厚度方向延伸的条形，该板间线架还包括能够穿过通孔611b并拧入对应光伏板内的螺栓613。在第一板间线架61或第二板间线架62中，条形的通孔611b和螺栓613的配合保证了该板间线架在对应光伏板上的位置是可以被调整的，由此可以易于实现功率线束5和信号线束4位于第一板间线架61和第二板间线架62之间的部分在帆板2处于折叠状态时被缠绕为与板间铰链23的铰轴共轴的绞合形态。

同理，在各个板间线架的支撑部612上可设有多个线孔611a，且该板间线架还包括能够穿过线孔611a并将功率线束5和信号线束4固定在支撑部612上的绑扎件。绑扎件可以选择合适的一个或两个线孔611a将功率线束5和信号线束4绑扎在支撑部612上，由此更易于实现功率线束5和信号线束4位于第一板间线架61和第二板间线架62之间的部分在帆板2处于折叠状态时被缠绕为与板间铰链23的铰轴共轴的绞合形态。其中，用于将功率线束5与信号线束4固定在支撑部612上的绑扎件可以选为铁丝、绳子或者胶带等。

通过大量实验验证，在任一个板间架组6中，如果第一板间线架61和第二板间线架62之间的距离为170cm-180cm，那么功率线束5和信号线束4几乎不会在帆板2实施展开运动时对帆板2施加的阻力，可进一步降低帆板2出现无法完全展开的风险。

如图4所示，该太阳翼还包括压紧释放装置80，其设在卫星的主体上并贯穿式压紧各个光伏板。优选地，压紧释放装置80的数量可根据实际需要选定，例如为四个。压紧释放装置80包括固定在卫星的主体上并与近端板21远离远端板22一侧抵接的释放机构820，以及具有压紧部件811、刚性拉杆812和第一限位件850的拉紧机构810。压紧部件811与远端板22远离近端板21一侧固定相连，刚性拉杆812包括能够被释放机构820拉持的第一端部8122及与第一端部8122相对的且贯穿压紧部件811和各个光伏板的第二端部8121。第一限位件850设在刚性拉杆812的第二端部8121并与压紧部件811远离远端板22一侧抵接。同时，压紧释放装置80还包括固定设在远端板22或压紧部件811上并遮盖第一限位件850和刚性拉杆812的防脱帽盖830。其中，刚性拉杆812优选由钢材或钛合金等刚性金属材料制成。

释放机构820能够拉持刚性拉杆812并使之保持相对静止，使得刚性拉杆812可以通过第一限位件850和压紧部件811向远端板22施加朝向近端板21的压力，此时由于释放机构820可以向近端板21施加朝向远端板22的压力，由此释放机构820和拉紧机构810便可保持帆板2处于折叠状态。

当释放机构820拉持刚性拉杆812时，释放机构820和拉紧机构810保持帆板2处于折叠状态，而当释放机构820释放刚性拉杆812时，释放机构820和拉紧机构810解除对太阳翼的限制，并使得帆板2在板间铰链23的作用下从折叠状态变化为展开状态，并借助防脱帽盖830阻止刚性拉杆812和第一限位件850脱离太阳翼，并有效避免二者成为太空垃圾。此外，压紧释放装置80没有像现有技术那样通过线绳可解除地约束帆板2以使其处于折叠状态，而是通过刚性拉杆812可解除地约束帆板2以使其处于折叠状态。由于刚性拉杆812的抗拉强度远高于线绳且不易出现意外断裂的情况，所以可以有效降低帆板2在未达到太空前出现提前展开的风险。

如图4和图5所示，在本实施例中，防脱帽盖830的开口边处上设有带有螺栓孔的凸缘，压紧释放装置80还包括穿过螺栓孔并拧入远端板22或压紧部件811的紧固螺栓。紧固螺栓能够实现防脱帽盖830与远端板22之间的固定连接，或实现防脱帽盖830与压紧部件811之间的固定连接，从而保证防脱帽盖830能够阻止刚性拉杆812和第一限位件850脱离太阳翼，并避免二者成为太空垃圾。

在本实施例中，如图4、图6和图8所示，压紧部件811包括与远端板22远离近端板21一侧相连的第一压紧件8111、设于第一压紧件8111上且朝着远端板22凹陷的第一球窝8112，以及设在第一球窝8112内并第一球窝8112之配合的第一球垫8113，其中刚性拉杆812穿过第一球垫8113和第一压紧件8111。

如图4、图7和图9，释放机构820包括固定在卫星的主体上并与近端板21远离远端板22一侧抵接的第二压紧件821，以及设于第二压紧件821上且朝着近端板21凹陷的第二球窝822、设在第二球窝822内并与第二球窝822配合的第二球垫823。释放机构820还包括贯穿第二球垫823、第二压紧件821并连接刚性拉杆812的可断杆824，以及设在可断杆824远离刚性拉杆812的端部上的第二限位件860，以及部分设在第二限位件860和第二球垫823之间且用于促使可断杆824发生断裂的断裂机构825。

当可断杆824未断裂时，刚性拉杆812和可断杆824能够在第一限位件850、第一球垫8113、第一压紧件8111、第二限位件860、第二球垫823和第二压紧件821的协助下保持帆板2一直处于折叠状态。而当可断杆824断裂时，第一限位件850、第一球垫8113、第一压紧件8111、第二限位件860、第二球垫823和第二压紧件821无法再协助刚性拉杆812和可断杆824保持帆板2继续处于折叠状态，使得帆板2能从折叠状态变化为展开状态。

该压紧释放装置80能够利用第一球窝8112和第一球垫8113以及第二球窝822和第二球垫823之间的配合，允许刚性拉杆812和可断杆824在太阳翼中做出一定角度的偏转或摆动，当设在第一压紧件8111、第二压紧件821和各个光伏板上且供刚性拉杆812和可断杆824穿过的穿孔存在加工误差而难以完美地对齐时，刚性拉杆812和可断杆824可以在太阳翼内做适应性的偏转并避免自身承受径向载荷，由此保证了可断杆824在星箭分离前不易发生意外断裂，降低了太阳翼产生提前展开的风险。

在本实施例中，第一球垫8113和第二球垫823的材料可选为铜或铜合金且表面做抛光处理。示例性地，在第一球窝8112和第二球窝822内涂覆有润滑材料层，润滑材料层优选为二硫化钼涂层。二硫化钼涂层是一种基于MoS2的热固性固体润滑剂，其具有优异的润滑性，能够降低第一球窝8112和第二球窝822的摩擦系数，起到润滑的作用。

如图5所示，在本实施例中，该压紧释放装置80还可包括设在防脱帽盖830的底壁内表面的缓冲垫840。缓冲垫840能够对被释放的刚性拉杆812实施缓冲并将刚性拉杆812的撞击力分散施加到防脱帽盖830上，由此可以预防防脱帽盖830在被刚性拉杆812撞击时产生意外损坏，还可以降低对防脱帽盖830的强度要求和制造成本。优选地，缓冲垫840是由铝材所制成的蜂窝结构。具体地，缓冲垫840可选用3×0.05铝蜂窝标准HB5443-1990的蜂窝结构。

在本实施例中，缓冲垫840与刚性拉杆812之间的间隙小于第一球垫8113的轴向最大尺寸，通过这种方式使得第一球垫8113在太阳翼展开过程中始终处于第一球窝8112内，由此限制刚性拉杆812在太阳翼展开过程中的摆动幅度并减小刚性拉杆812在太阳翼调整角度时产生的惯性力。

在本实施例中，断裂机构825包括转接座8251、套头8252、固定切刀8253、活动切刀8254和点火式爆炸器8255。其中，转接座8251套设在可断杆824上且固定于第二限位件860和第二球垫823之间。套头8252设于转接座8251内且套设在可断杆824上。固定切刀8253和活动切刀8254设在套头8252内且关于可断杆824对称。点火式爆炸器8255设在转接座8251上且与套头8252相连，能产生爆炸并推动活动切刀8254向固定切刀8253靠近以剪断可断杆824，进而达到释放刚性拉杆812的目的。点火式爆炸器8255属于本领域的常规产品，在此不再赘述。

示例性地，刚性拉杆812与可断杆824之间为可拆卸连接，例如为螺纹连接。具体地，刚性拉杆812和可断杆824中的一个上设有内螺纹，而在刚性拉杆812和可断杆824中的另一个上设有外螺纹，使得刚性拉杆812和可断杆824能借助彼此配合的内螺纹和外螺纹实现同轴连接。

为了便于可断杆824的断裂，可断杆824具有位于固定切刀8253和活动切刀8254之间的可断裂部，可断裂部的径向尺寸比可断杆824的其它部分的径向尺寸要小。在本实施例中，在可断杆824上设置环形凹槽，环形凹槽所在的部位便可称为可断裂部，环形凹槽令可断裂部更加脆弱使可断杆824极易在此断裂。点火式爆炸器8255能产生爆炸并推动活动切刀8254向固定切刀8253靠近以剪断可断杆824的可断裂部，达到释放刚性拉杆812的目的。

示意性地，第一限位件850和第二限位件860皆为螺母，在刚性拉杆812的第二端部8121和可断杆824远离刚性拉杆812的端部上皆设有与对应螺母配合的外螺纹。在断裂机构825未剪断可断杆824时，第一限位件850和第二限位件860能将可断杆824和刚性拉杆812的拉力转化为施加给第一球垫8113和第二球垫823的压力，并通过第一压紧件8111和第二压紧件821传递给太阳翼的远端板22和近端板21，使帆板2处于折叠状态。

在本实施例中，如图4和图6所示，第一压紧件8111包括设在远端板22远离近端板21的一侧内且具有第一球窝8112的进入部8111a，以及与进入部8111a相连且与远端板22远离近端板21一侧抵接的凸缘部111b。具有进入部8111a和凸缘部111b的第二压紧件821能安全地向远端板22施加压力，降低其压坏远端板22的风险。

在本实施例中，如图4和图7所示，第二压紧件821包括与卫星主体相连的法兰部821a、与法兰部821a远离卫星主体的侧部相连的筒部821b和与筒部821b远离法兰部821a的端部相连的盖部821c。第二球窝822设在盖部821c上，并使得筒部821b能容纳第二球垫823、可断杆824和第二限位件860。同时，筒部821b上设有供断裂机构825贯穿并允许断裂机构825活动的避让开口821d。

示意性地，如图4所示，压紧释放装置80还包括转接件851，转接件851包括设在近端板21远离远端板22的一侧内的管部，以及与管部相连且与近端板21远离远端板22一侧抵接的肩部，在第二压紧件821的盖部821c设有第二定位面，在肩部上设有与第二定位面抵接的第一定位面。转接件851可以将第二压紧件821的压力分散地施加于近端板21，有利于降低第二压紧件821压坏远端板22的风险。

在相邻的光伏板中，一个光伏板定义为第一选定板，而另一个光伏板定义为第二选定板，在第一选定板靠近第二选定板的表面内嵌设有第一板套873，在第二选定板靠近第一选定板的表面上嵌设有第二板套874。当帆板2处于折叠状态时，第一板套873和第二板套874抵接并使得第一选定板和第二选定板之间的间距为设定值。设定值需要根据实际需要确定，并保证第一选定板和第二选定板上的必要零部件互不接触以防压坏。

在第一板套873和第二板套874的接触界面中的一个上可设有增加摩擦系数的增阻涂层，增阻涂层优选为碳化钨涂层。碳化钨具有较高的耐磨性，可以增大第一板套873与第二板套874之间的摩擦力，避免第一板套873与第二板套874产生相对滑动并造成对应光伏板产生相对滑动。

如图10和图11所示，光伏板包括具有正面和背面的基板91。其中，正面和背面是指相对的两个表面，可以将基板91的任一表面(不含侧边)定义为正面，而与之相对的表面定义为背面。基板91包括具有安装孔914的密实区911、套于密实区911外的辅蜂窝区912和套于辅蜂窝区912外并用于限定基板91的外轮廓的主蜂窝区913。密实区911为没有蜂窝设计的紧实结构，所以其强度大于辅蜂窝区912的强度，辅蜂窝区912的蜂窝规格比主蜂窝区913的蜂窝规格小，所以辅蜂窝区912的强度大于主蜂窝区913的强度。主蜂窝区913的数量为一个，而密实区911和辅蜂窝区912的数量相等，且可以选为一个或多个。其中安装孔914用于安装第一压紧件8111或转接件851。此外，该安装孔914在安装第一压紧件8111或转接件851的基础上还可安装第一板套873或第二板套874。

光伏板包括设在基板91的正面上且用于将光能转化为电能的光伏薄膜层92。该光伏薄膜层92在显露安装孔914的同时至少覆盖辅蜂窝区912和主蜂窝区913，并与功率线束5相连。光伏薄膜层92包括间隔式铺设在基板91上的多个光伏薄膜，多个光伏薄膜通过设在基板91上的汇流模块211连接功率线束5，详见图1。汇流模块211用于收集来自各个光伏薄膜发出的电能并集中共给功率线束5，使得功率线束5能收集各个光伏板所发出的电能并共给卫星的主体以维持卫星的能源需求。其中，未示出的光伏薄膜属于本领域的常规产品，在此不再赘述。而汇流模块211主要包括将各个光伏薄膜集中连接于功率线束5的多个支路，每个支路中至少设置一个仅允许电流流向卫星的主体的二极管。

根据本发明的实施例，该光伏板的基板91并没有像现有技术那样在整体上采用蜂窝结构，而在部分上采用蜂窝结构，即该基板91主要由强度依次增加的主蜂窝区913、辅蜂窝区912和密实区911组成，并在强度最高的密实区911上开设安装孔914，可以有效提高安装孔914处的结构强度，使得第一压紧件8111或转接件851在装入安装孔914内时的位置精度和稳定性更高，由此不但可以降低压紧释放装置80在光伏板中的装配误差，还可以降低压紧释放装置80在使用过程中引起光伏板尤其安装孔914处产生裂痕的风险。此外，该光伏板没有将强度最高的密实区911直接与强度最低的主蜂窝区913相连，而是通过强度适中的辅蜂窝区912来实现密实区911和主蜂窝区913的过渡连接，这种方式有助于提高基板91的整体强度，并保证其可以更安全地承载光伏板的光伏薄膜和其他零部件。

在本实施例中，基板91的材料为碳纤维。碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，但一般在90％以上。碳纤维具有质量轻和强度高等的特性，所以适用于作为光伏板的基板91，并在保证结构可靠性的同时减轻卫星的整体重量。需要说明的是，基板91的材料并不仅限于碳纤维，也可选为强度高且质量轻的其他航空航天材料。

在本实施例中，光伏板还可包括设在基板91的正面与光伏薄膜层92之间并显露安装孔914的第一碳纤维布93，以及设在基板91的背面上并显露安装孔914的第二碳纤维布94。第一碳纤维布93和第二碳纤维布94有助于加强基板91的强度，提高该光伏板的结构稳定性和可靠性更好。

在本实施例中，光伏板还可包括设在第一碳纤维布93与光伏薄膜层92之间并显露安装孔914的聚酰亚胺层(未示出)。聚酰亚胺层主要起绝缘作用，降低光伏薄膜间及光伏薄膜间与其引线之间产生短路的风险。

在本申请的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本申请另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本申请中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本文已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式来提供。本领域技术人员可以在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种用于卫星的太阳翼，其特征在于，包括：

支架，用于连接所述卫星的主体；

帆板，包括多个光伏板和用于将多个所述光伏板顺序连接为一个可折叠结构的多个板间铰链，处于该可折叠结构中最外侧的两个所述光伏板分别定义为近端板和远端板，其中所述近端板设于所述支架上；以及

压紧释放装置，其包括：

释放机构，其固定在所述卫星的主体上并与所述近端板远离所述远端板的侧面抵接；以及

拉紧机构，其包括：

压紧部件，其与所述远端板远离所述近端板一侧固定相连；

刚性拉杆，其包括能够被所述释放机构拉持的第一端部及与所述第一端部相对的且贯穿所述压紧部件和各个所述光伏板的第二端部；以及

第一限位件，设在所述刚性拉杆的第二端部上并与所述压紧部件远离所述远端板一侧抵接；当所述释放机构释放所述刚性拉杆时，所述释放机构和拉紧机构解除对帆板的限制，并使得所述帆板在所述板间铰链的作用下从折叠状态变化为展开状态。

2.根据权利要求1所述的太阳翼，其特征在于，还包括：

多个感应组件，其分别设在各个所述光伏板上；

信号线束，布设在所述支架和帆板上且用于将各个所述感应组件与主体电连接；

功率线束，布设在所述支架和帆板上且用于将各个所述光伏板与主体电连接；

多个板间架组，其分别设在所述帆板中各个相邻所述光伏板之间的间隙中，所述板间架组包括间隔布置且固定在不同所述光伏板上的第一板间线架和第二板间线架；

在任一个所述间隙中，所述功率线束和信号线束均被所述第一板间线架和第二板间线架固定，使得所述功率线束和信号线束位于所述第一板间线架和第二板间线架之间的部分在所述帆板处于折叠状态时被缠绕为与所述板间铰链的铰轴共轴的绞合形态，而在所述帆板处于展开状态时被释放为彼此相邻的松散形态。

3.根据权利要求2所述的太阳翼，其特征在于，所述第一板间线架和第二板间线架均包括与对应所述光伏板相连的基部，以及与所述基部垂直且用于连接所述功率线束和信号线束的支撑部，在所述基部上设有通孔，所述通孔的横截面形状为沿着对应所述光伏板的厚度方向延伸的条形，所述第一板间线架和第二板间线架均还包括能够穿过对应所述通孔并拧入对应所述光伏板内的螺栓，在所述支撑部上设有多个线孔，所述第一板间线架和第二板间线架均还包括能够穿过对应所述线孔并将所述功率线束和信号线束固定在所述支撑部上的绑扎件。

4.根据权利要求2所述的太阳翼，其特征在于，所述支架包括法兰、第一扭簧铰链、第二扭簧铰链、第三扭簧铰链、第四扭簧铰链、第一支杆和第二支杆，所述法兰与主体相连，所述第一支杆的一端通过所述第一扭簧铰链连接所述法兰远离所述主体的一侧，而另一端通过所述第二扭簧铰链连接所述近端板，所述第二支杆的一端通过所述第三扭簧铰链连接所述法兰远离所述主体的一侧，而另一端通过所述第四扭簧铰链连接所述近端板，使得所述支架能够跟随所述帆板进行折叠和展开，所述太阳翼还包括设在所述第二扭簧铰链和第四扭簧铰链之间的板端架组，所述板端架组包括固定设在所述近端板上且间隔布置的第一板端线架和第二板端线架，所述第一板端线架和第二板端线架用于固定所述功率线束和信号线束，使得所述功率线束和信号线束位于所述第一板端线架和第二板端线架之间的部分在所述帆板处于折叠状态时被缠绕为与所述第二扭簧铰链和第四扭簧铰链的铰轴共轴的绞合形态，而在所述帆板处于展开状态时被释放为彼此相邻的松散形态。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的太阳翼，其特征在于，还包括固定设在所述远端板或压紧部件上并遮盖所述第一限位件和刚性拉杆的防脱帽盖。

6.根据权利要求5所述的太阳翼，其特征在于，还包括固定设在所述防脱帽盖的底壁内表面的缓冲垫；所述缓冲垫是由铝材所制成的蜂窝结构。

7.根据权利要求2到4中任一项所述的太阳翼，其特征在于：

所述压紧部件包括：第一压紧件，其与所述远端板远离所述近端板的侧部相连，在所述第一压紧件上设有朝着所述远端板凹陷的第一球窝；第一球垫，其设在所述第一球窝内并与所述第一球窝配合，其中所述刚性拉杆贯穿所述第一压紧件和第一球垫；

所述释放机构包括：第二压紧件，其固定在所述卫星的主体上并与所述近端板远离所述远端板一侧抵接，在所述第二压紧件上设有朝着所述近端板凹陷的第二球窝；第二球垫，其设在所述第二球窝内并与所述第二球窝配合；可断杆，贯穿所述第二球垫、第二压紧件并连接所述刚性拉杆；第二限位件设在所述可断杆远离所述刚性拉杆的端部上；断裂机构，部分设在所述第二限位件和第二球垫之间且用于促使所述可断杆发生断裂。

8.根据权利要求7所述的太阳翼，其特征在于：

所述断裂机构包括：套设在所述可断杆上且位于所述第二限位件和第二球垫之间的转接座；设于所述转接座内且套设在所述可断杆上的套头；设在所述套头内且关于所述可断杆对称布置的固定切刀和活动切刀；设在所述转接座上且与所述套头相连的点火式爆炸器；其中，所述点火式爆炸器能产生爆炸并推动所述活动切刀向所述固定切刀靠近以剪断所述可断杆；

所述第一压紧件包括设在所述远端板远离所述近端板一侧内且具有所述第一球窝的进入部，以及与所述进入部相连且与所述远端板远离所述近端板一侧抵接的凸缘部；

所述第二压紧件包括：与所述卫星主体相连的法兰部、与所述法兰部远离所述卫星主体的侧部相连的筒部和与所述筒部远离所述法兰部的端部相连的盖部，所述第二球窝设在所述盖部中，所述筒部上设有供所述断裂机构贯穿并允许所述断裂机构活动的避让开口；

所述太阳翼还包括转接件，所述转接件包括设在所述近端板远离所述远端板一侧内的管部，以及与所述管部相连且与所述近端板远离所述远端板一侧抵接的肩部，在所述第二压紧件的盖部设有第二定位面，在所述肩部上设有与所述第二定位面抵接的第一定位面。

9.根据权利要求7所述的太阳翼，其特征在于，所述光伏板包括：

基板，其包括具有安装孔的密实区、套于所述密实区外的辅蜂窝区和套于所述辅蜂窝区外并用于限定所述基板的外轮廓的主蜂窝区，其中所述安装孔用于安装所述第一压紧件或转接件；

光伏薄膜层，其设在所述基板的正面上且与所述功率线束相连；

其中，所述密实区的强度大于所述辅蜂窝区的强度，所述辅蜂窝区的强度大于所述主蜂窝区的强度；所述光伏薄膜层在显露所述安装孔的同时至少覆盖所述主蜂窝区和辅蜂窝区。

10.根据权利要求9所述的太阳翼，其特征在于，所述基板的材料为碳纤维，所述光伏板包括还包括设在所述基板与光伏薄膜层之间并显露所述安装孔的第一碳纤维布和聚酰亚胺层，以及设在所述基板的背面上并显露所述安装孔的第二碳纤维布，其中所述聚酰亚胺层比所述第一碳纤维布更靠近所述光伏薄膜层。

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