CN213186016U - 一种便于收纳的太阳能电池板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及卫星太阳能电池板技术领域，具体为一种便于收纳的太阳能电池板，其包括：太阳能基板、太阳能电池、弹性连接件、弹性支撑件、固定件、透镜、伸缩杆；所述太阳能基板中间位置安装有太阳能电池，所述太阳能基板两端位置安装有弹性支撑件，所述透镜通过弹性支撑件通过固定件固定在太阳能基板上，并覆盖太阳能电池，所述太阳能基板两端还设有弹性连接件，每两块太阳能基板之间通过伸缩杆进行连接，所述伸缩杆两端分别连接两块太阳能基板上的弹性连接件上；本实用新型简单易生产，减小了太阳能基板收纳时所占用的空间。

Description

一种便于收纳的太阳能电池板

技术领域

本实用新型涉及卫星太阳能电池板技术领域，具体涉及一种便于收纳的太阳能电池板。

背景技术

太阳能阵列涉及附接到某些航天器车辆或卫星的结构，用以为航天器提供动力，太阳能电池阵列存放时占用空间需要小，以方便装运和发射，并且可以在太空中将光伏太阳能电池板展开以将太阳能转化为操作航天器所需的动能。

用于空间应用的动力系统面临许多设计约束，包括最小化重量，最小化存储体积，最大化寿命到寿命终止性能以及最小化成本的标准。

现有技术方案多采用刚性或多铰链结构，公开号为US5578139的美国专利采用柔性透镜、刚性支撑结构、多铰链的整体结构实现收纳展开，导致整体收纳时占用空间大，质量大。

为了允许可展开的太阳能电池阵列重量和存放体积的进一步减小，太阳能电池可以安装到轻质柔性基板或毯子而不是大而重的刚性蜂窝板。已经使用了各种柔性太阳能电池覆盖基板，例如由玻璃纤维网或薄聚合物片制成的那些，其上粘合有众多晶体太阳能电池。

柔性光伏(PV)毯式太阳能电池阵列通常限于封装在长连续辊或褶皱和折叠叠层上的晶体太阳能电池，其通过单独的部署臂架致动器，毂结构或需要外部电动机电源的其它可展开结构连接和展开。

太阳能电池是迄今为止太阳能电池阵列中最昂贵的部件。由于系统成本和质量都直接随着所使用的太阳能电池的数量而增加，因此减少航天器携带的太阳能电池的数量具有相当大的经济动机。为了降低太阳能电池阵列成本并且更有效地保护太阳能电池阵列免受辐射暴露，可以使用反射或折射聚光器元件来减少电池的数量。

通过使用相对便宜的菲涅耳透镜光学器件来收集太阳光并将其聚焦到更小的太阳能电池上，用于等效供电的太阳能电池阵列的电池的成本和重量显着降低。通过使用非常高效的电池，所需的阵列面积最小化，降低了整体系统重量。

透镜组件和透镜排为薄型轻质可卷曲线性元件，扁平或拱形，由柔性DC93500硅树脂弹性材料制成，带有保护性前侧涂层，直接安装在太阳能电池排上方并精确定位，以便它捕获入射的太阳辐射(光)并将其折射到正下方的太阳能电池行上，以增加对电池的照射。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有更可靠的在轨部署结构，更紧凑的发射存储体积，层叠展开式的太阳能电池板。

一种便于收纳的太阳能电池板，包括：太阳能基板、太阳能电池、弹性连接件、弹性支撑件、固定件、透镜、伸缩杆；

所述太阳能基板中间位置安装有太阳能电池，两所述太阳能基板两端位置安装有弹性支撑件，所述透镜通过弹性支撑件通过固定件固定在太阳能基板上，并覆盖太阳能电池，所述太阳能基板两端还设有弹性连接件，每两块太阳能基板之间通过伸缩杆进行连接，所述伸缩杆两端分别连接两块太阳能基板上的弹性连接件上；

所述弹性支撑件正常状态下两端为螺旋上升状，中间呈拱形；

所述弹性支撑件收纳状态为两端螺旋部分与太阳能基板贴合，中间部分为向着透镜一侧倾倒并与太阳能基板贴合。

本实用新型的有益效果如下：

1、通过太阳能基板、伸缩杆和弹性支撑件使透镜与太阳能基板贴合，可以减小太阳能基板收纳时所占用的空间。

2、本实用新型通过采用透镜将光聚集在太阳能电池上的方法，在保证相同效能的情况下，大大降低了太阳能电池的使用数量，并且每块基板结构相同，可以批量生产从而降低了使用成本。

3、本实用新型不需要任何动力驱动机构便能通过弹性支撑件、伸缩杆、和基板的配合自动展开，并可以有效保证展开的形态。

附图说明

图1为本实用新型的整体收纳示意图。

图2为本实用新型展开第一阶段示意图。

图3为本实用新型整体展开结束示意图。

图4为本实用新型收纳时弹性支撑件状态示意图。

图5为本实用新型展开时弹性支撑件状态示意图。

图中：100-太阳能基板；110-太阳能电池；120-弹性连接件；200-弹性支撑件；210-固定件；300-透镜；400-伸缩杆。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于实用新型所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本实用新型也可以各种不同的形式实现，因此本实用新型不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本实用新型，与本实用新型没有连接的部件将从附图中省略。

请参阅图1-3，一种便于收纳的太阳能电池板，包括：多块展开后整体形状为工字形的太阳能基板100，各块基板之间通过两端的伸缩杆400进行连接，所述太阳能基板100上方安装有线性阵列排布的太阳能电池110，所述太阳能电池110上方对应安装有通过弹性支撑件200进行支撑的透镜300。

请参阅图1-5，所述太阳能基板100整体形状为工字形，其中间部分安装有太阳能电池110，两端安装有用来支撑透镜300的弹性支撑件200；

所述弹性支撑件200通过固定件210固定在太阳能基板100上；

所述弹性支撑件200为正常状态下两端呈螺旋上升状，中间呈拱形的弹性材料构成；

所述弹性支撑件200收纳状态为两端螺旋部分与太阳能基板100贴合，中间部分为向着透镜300一侧倾倒并与太阳能基板100贴合；

相邻两块所述太阳能基板100在安装有弹性支撑件200两侧的最末端，下方基板上表面的右侧与上方基板下表面的左侧具有弹性连接件120；

所述弹性连接件120正常状态为垂直于太阳能基板100；

相邻两块所述太阳能基板100通过弹性连接件120连接伸缩杆400以实现两块相邻太阳能基板100的连接；

所述伸缩杆400由轻质刚性材料构成。

工作原理：

当整体太阳能基板100处于收纳状态时：弹性支撑件200为收纳状态，整体与上下太阳能基板100贴合，伸缩杆400处于收缩状态并平行于太阳能基板100，伸缩杆400两端弹性连接件120为拉伸状态，各块太阳能基板100相互叠合；

当整体太阳能基板100处于展开第一阶段时：弹性支撑件200为展开状态，将透镜300支撑到固定位置与太阳能电池110准确对位，伸缩杆400处于拉伸最大状态并与太阳能基板100呈一定角度，伸缩杆400两端弹性连接件120处于半拉伸状态；

当整体太阳能基板100处于展开第一阶段后：弹性连接件120恢复正常状态，使各块太阳能基板100错列展开，即展开结束。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (1)

1.一种便于收纳的太阳能电池板，包括：太阳能基板(100)、太阳能电池(110)、弹性连接件(120)、弹性支撑件(200)、固定件(210)、透镜(300)、伸缩杆(400)；

其特征在于：

所述太阳能基板(100)为“工”字形，数量为多个，所述太阳能基板(100)中间位置安装有太阳能电池(110)，所述太阳能基板(100)两端位置安装有弹性支撑件(200)，所述透镜(300)通过弹性支撑件(200)通过固定件(210)固定在太阳能基板(100)上，并覆盖太阳能电池(110)，所述太阳能基板(100)两端还设有弹性连接件(120)，每两块太阳能基板(100)之间通过伸缩杆(400)进行连接，所述伸缩杆(400)两端分别连接两块太阳能基板(100)上的弹性连接件(120)上；

所述弹性支撑件(200)正常状态下两端为螺旋上升状，中间呈拱形；

所述弹性支撑件(200)收纳状态为两端螺旋部分与太阳能基板(100)贴合，中间部分为向着透镜(300)一侧倾倒并与太阳能基板(100)贴合。

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