DE3210312C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Stromleiter bahnensystem für flexible, falt- oder aufrollbare So largeneratoren von Raumflugkörpern, die aus mehreren modularen, elektrisch mit einander und mechanisch durch Scharniere verbundenen Trägerfoliensektionen bestehen.The invention relates to an electrical current conductor web system for flexible, foldable or rollable sun Largenerators of spacecraft made up of several modular, electric with carrier foil sections connected to one another and mechanically connected by hinges.
Die zur Zeit bei Satelliten, wie denen der Intelsat V-Reihe verwendeten Solargeneratoren bestehen aus leichten, starren, gelenkig miteinander verbundenen Strukturplatten als Solarzellenträger, die in der Um laufbahn zu Flächen bis zu 30 m2 aufgeklappt werden. Bei diesen Strukturplatten werden für die Stromleiter systeme Litzen und Flachkabelbänder mit verdrehbaren Flachkabelspiralen oder großradigen Schlaufen als Ver bindungsglieder verwendet und aufgeschraubt bzw. ver klebt.The solar generators currently used in satellites, such as those in the Intelsat V series, consist of light, rigid, articulated structural plates as solar cell carriers, which can be opened up to areas of up to 30 m 2 in the orbit. With these structure plates, strands and flat cable strips with twistable flat cable spirals or large-diameter loops are used as connecting links for the current conductor systems and screwed or glued.
Die nächste Generation von Solargeneratoren wird als wesentlich größere und noch erheblich leichtere Träger struktur konzipiert, die vorzugsweise nur noch aus flexiblen harmonikaartigen gefalteten Foliensubstraten bestehen und in der Umlaufbahn durch teleskopartige Mechanismen zu Flächen von 100 m2 und mehr aufgespannt werden. The next generation of solar generators is designed as a much larger and much lighter support structure, which preferably only consist of flexible harmonica-like folded film substrates and are spanned by telescopic mechanisms to areas of 100 m 2 and more.
Da diese neuen Folienflächen mit sehr geringem Abstand von ca. nur 2 mm aufeinandergefaltet werden müssen, um geringen Stauraum zu erreichen, sind die bisher bewähr ten, auf der Rückseite der Solargeneratoren aufge brachten Flachleiterkabel mit Steckern wegen ihrer Biegewiderstandsmomente und viel zu großen erforder lichen Biegeradien für diesen neuen Solargeneratortyp nicht verwendbar.Because these new film surfaces with a very short distance of only about 2 mm have to be folded up to To achieve little storage space are the tried and tested so far ten, on the back of the solar generators brought flat conductor cables with plugs because of their Bending resistance moments and much too large required bending radii for this new type of solar generator not useable.
Zwar ist aus der US 36 98 958 ein Raumflugkörper mit Solargeneratoren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Solargeneratoren modular aufgebaut und die einzelnen Trägerfoliensektionen nach Art von Klavier bandscharnieren miteinander verbunden sind und aus dünnen, flexiblen Substraten mit darauf aufgebrachten Dünnschicht-Solarzellen bestehen, jedoch geht aus die ser Druckschrift nicht hervor, wie die elektrischen Verbindungen bei diesen faltbaren Solargeneratoren zu gestalten sind.US 36 98 958 is a spacecraft with Known solar generators of the type mentioned, where the solar generators are modular and the individual carrier foil sections like a piano hinges are connected to each other and out thin, flexible substrates with applied Thin-film solar cells exist, but goes from that this publication does not show how the electrical Connections with these foldable solar generators too are designed.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elektrisches Stromleiterbahnensystem der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die einzelnen großflächigen modularen Trägerfoliensektionen ausgerüstet werden können und welches geeignet ist, die einzelnen Sektionen unterein ander auf einfache und für die Weltraumfahrt qualifi zierte Weise zu verbinden. Das elektrische Stromleiter bahnensystem soll ganz allgemein den hohen Anforderun gen in der Raumfahrt genügen, wie hohe thermische Wechselbeanspruchungen, resultierend aus Sonne und Erd schatten, sowie höchste Zuverlässigkeitsanforderungen über die gesamte Missionsdauer. Daneben sollen die elektrischen Verbindungselemente so gestaltet sein, daß diese jederzeit frei von Zugbeanspruchungen bleiben. Außerdem gilt es das Problem zu lösen, zwecks Austausch und Reparatur von ganzen Solargeneratorsektionen mehr mals zerstörungsfreies Lösen und Wiederverbinden zu er möglichen.The object of the invention is therefore an electrical Current conductor system of the type mentioned create with which the individual large-scale modular Carrier film sections can be equipped and which is suitable to separate the individual sections other simple and qualified for space flight graceful way to connect. The electric conductor rail system should meet the high requirements in general enough in space travel, such as high thermal Alternating stresses resulting from sun and earth shade, as well as the highest reliability requirements over the entire duration of the mission. In addition, the electrical connecting elements should be designed so that these remain free of tensile stress at all times. The problem also needs to be solved for exchange and repair of entire solar generator sections more times non-destructive disconnection and reconnection to it possible.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Stromleiter bahnenThis object is achieved in that the current conductor pave the way
- a) auf Trägerfoliensektionen, die kupferkaschiert sind, extrem dünnschichtig integriert ausgebildet unda) on carrier foil sections which are copper-clad, extremely thin and integrated
- b) an Sektions-Leiterbahnenüber gängen der Trägerfoliensektionen nach Art eines Klavierbandscharniers ausgebildet sind, wobei jeweils überstehende Enden der Stromleiterbahnen auf Schweißzonen der nächsten Trägerfoliensektionen treffen und dort verschweißt sind.b) to section conductor tracks of the carrier film sections in the manner of a Piano hinge are formed, wherein each protruding ends of the conductor tracks on welding zones of the meet next carrier film sections and there are welded.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention result from the subclaims.
Von besonderem Vorteil ist neben dem geringen Gewicht des Stromleiterbahnensystems auch dessen große Wider standsfähigkeit gegen schockartige mechanische Belastun gen beim Start und ausreichende Formsteifigkeit und Ermüdungsresistenz gegenüber den Spannkräften bei der Entfaltung und der Flächenverspannung. Das Leiterbahnensystem kann im Fotoresist-Ätzverfahren wesentlich kostengünstiger hergestellt werden, als es aufgrund der bisher vorgenommenen individuellen Vollverdrahtung mittels Litzen oder Flach kabeln möglich war. Außerdem entfallen an den Verbindungsstellen der Trägerfoliensektionen die bisher erforderlichen Trennstecker mit hohem Platzbedarf und dem hohen Zusatzgewicht dieser Konstruktionen. Die für die neuen Solargeneratoren vorgesehene wesentliche Flächenvergrö ßerung um den Faktor drei und mehr gegenüber bisherigen Konstruktionen würde das Problem der Stecker mit Platzbe darf und Gewicht der bisherigen Litzen oder Flachkabel expontiell erhöhen.In addition to the low weight, it is particularly advantageous of the electrical conductor system also its major drawback Stability against shock-like mechanical loads conditions at the start and sufficient stiffness and Fatigue resistance to the tension forces at the Unfolding and surface tension. The conductor track system can be in the photoresist etching process are manufactured much cheaper than it is due to previously made individual full wiring using strands or flat cables was possible. In addition, there are no connections the carrier film sections the previously required Isolating plug with high space requirement and the high Additional weight of these constructions. The one for the new ones Significant increase in surface area provided by solar generators improvement by a factor of three or more compared to previous ones Constructions would address the problem of plugs with Platzbe may and weight of the previous strands or flat cables increase exponentially.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Figuren dargestellt. Diese zeigenAn embodiment of the invention is shown with reference to the figures. These show
Fig. 1 eine Übersichtszeichnung der Rückseite eines flexiblen faltbaren Solargenerators, Fig. 1 is a drawing of the back of a flexible foldable solar generator,
Fig. 2a, b, c, d Beispiele für Stromleiterbahnenübergän ge, (trenn- und wiederverbindbar), Figure 2a, b., C, d ge Examples of Stromleiterbahnenübergän, (separable and reconnectable)
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform (nicht trennbar). Fig. 3 shows another embodiment (not separable).
In der Fig. 1 ist die Rückseite eines flexiblen, faltbaren Solargenerators dargestellt. Der Solargenerator ist aus sieben SPAs (Solar Panel Assembly) SPA 1 bis SPA 7 zusammengesetzt. Jede dieser SPAs - im folgenden mit Trägerfoliensektionen bezeichnet - ist an den ver tikalen Trennlinien (Gelenkachsen 2) wechselseitig mit einer Vielzahl klavierbandartiger dünner Gelenkhülsen 3 (siehe auch Fig. 2a und b) versehen, die je aus einer zur Vorderseite umgefalzten Trägerfolien lasche 4 und einem in die Gelenkachse 2 eingesetzten Röhrchen 5, z. B. aus Aluminium oder anderen Werkstoffen bestehend, gebildet werden. Die umgefalzten Trägerfolienlaschen 4 und die Röhrchen 5 sind mit der Trägerfolie 1 fest verklebt (punktierte Fläche in Fig. 2a und b).In FIG. 1, the back side is shown of a flexible, foldable solar generator. The solar generator is composed of seven SPAs (Solar Panel Assembly) SPA 1 to SPA 7 . Each of these SPAs - hereinafter referred to as carrier film sections - is alternately provided on the vertical dividing lines (hinge axes 2 ) with a large number of piano band-like thin hinge sleeves 3 (see also FIGS . 2a and b), each of which is folded from a carrier film folded over to the front, flap 4 and a tube 5 inserted into the hinge axis 2 , e.g. B. consisting of aluminum or other materials are formed. The folded-over carrier foil tabs 4 and the tubes 5 are firmly glued to the carrier foil 1 (dotted area in FIGS. 2a and b).
Die Gelenkhülsen 3 sind gemäß Fig. 2a und b an der einen Trägerfoliensek tion in einer gewählten Einteilung mit dazwischenliegen den, überstehenden Folienlaschen 6 angeordnet, während sie bei der benachbarten Trägerfoliensektion um eine Teilungslänge ver setzt angeordnet sind. Dadurch können sie beim Zusammen bau der Trägerfoliensektion genau ineinandergreifen und durch eine dünne Steckachse 7 verbunden werden. Alle Trägerfoliensektionen haben außenseitig die Einteilung der Gelenkhülsen 3 gemäß der Fig. 2a und innenseitig die dazu um eine Tei lung versetzte Einteilung gemäß Fig. 2b. Somit können alle Trägerfoliensektionen in gleicher Weise zusammengesetzt und erforderlichenfalls Ersatzsektionen eingefügt werden. The hinge sleeves 3 are shown in Fig. 2a and b at the one Trägerfoliensek tion in a selected division with intervene to, projecting film flaps 6 disposed while sets of changes in the adjacent support sheet section by one pitch length are arranged. As a result, they can interlock exactly when the carrier film section is assembled and connected by a thin plug-in axis 7 . All carrier foil sections have on the outside the division of the joint sleeves 3 according to FIG. 2a and on the inside the division by a division according to FIG. 2b. All carrier foil sections can thus be assembled in the same way and, if necessary, replacement sections can be inserted.
Das Ausgangsmaterial für die Trägerfolien 1 ist eine Poly imidfolie mit einseitiger, erforderlichenfalls auch doppelseitiger Kupferkaschierung. Die Trägerfoliensektionen können ganzflä chig oder nur im Sektionsverbindungsbereich auf der Oberseite mit sehr dünnen Glasfaserlaminaten (nicht dargestellt) beschichtet sein, um die Flächen ebenheit nach dem Ätzvorgang zu verbessern, die Einreiß festigkeit und Belastbarkeit an den verklebten Gelenk hülsen 3 und damit insgesamt bei der Entfaltung aufzubringenden zulässigen Flächenverspannungskräfte zu erhöhen, und schließlich die Unempfindlichtkeit gegen über allen auftretenden mechanischen Belastungen zu optimieren. Durch diese dünne Glasfaserbeschichtung auf der Oberseite wird die Flexibilität und Faltbarkeit des Folienverbundes an den zwischen den Trennlinien (Gelenkachsen 2) liegenden Faltlinien 8 des Solargenerators (Fig. 1) auch bei kleinen Faltradien bis unter 1 mm nicht beeinträch tigt.The starting material for the carrier films 1 is a polyimide film with one-sided, if necessary also double-sided copper cladding. The carrier film sections can be coated over the entire surface or only in the section connection area on the top with very thin glass fiber laminates (not shown) in order to improve the flatness after the etching process, the tear resistance and resilience on the glued joint sleeves 3 and thus overall during the unfolding permissible surface tension forces to be applied, and finally to optimize the insensitivity to all mechanical loads that occur. This thin glass fiber coating on the top does not affect the flexibility and foldability of the film composite at the fold lines 8 of the solar generator ( FIG. 1) between the dividing lines (hinge axes 2 ), even with small folding radii of less than 1 mm.
Die Rückseite des Solargenerators weist ein aus der Kupferkaschierung im Fotoresist-Ätzverfahren ausgebilde tes elektrisches Stromleiterbahnensystem 9 auf (siehe Fig. 1). Der mittlere Strang ist speziell für Signalleiter vorgesehen. Ausgehend von der äußeren Trägerfoliensektion SPA 1 werden die einzelnen Stromleiterbahnen 10 für den aus den Solarzellen gewonnenen elektrischen Strom so weit wie möglich innen über die gesamte Länge des Solarge nerators zu Anschlußsteckern am Satelliten geführt. Die Stromleiterbahnen der nächsten Trägerfoliensektion verlaufen nach der Zuführung zur Mitte ab dieser eng neben denen der äußeren Trägerfoliensektion usw., so daß sich insgesamt eine tannen baumartige, nach innen zunehmende Belegung der Rückseite mit ausgeätzten Leiterbahnen ergibt. Sämtliche Stromlei terbahnen 10 beginnen an positiven bzw. negativen Anschlußstellen 11 der Solarzellenmodule 12. Sie alle werden über Faltlinien 8 mit Falten-Leiterbahnenübergängen 13 (siehe Fig. 1 und 3) und über die Gelenkachsen 2 an den Sektions enden mit Sektions-Leiterbahnenübergängen 14 (siehe Fig. 1 und 2a-d) geführt. Dabei sind die einzelnen Stromleiter bahnen aus Redundanzgründen als Doppelleiter ausge bildet. Je ein doppelter positiver und ein doppelter negativer Stromlei ter wird als Stromleiterpaar 15 bezeichnet. Ganz außen an den Langseiten des Solargenerators entlang geführte Ersatzstromleiterpaare 16 sind für den Anschluß einer Austauschsektion an jeder be liebigen Sektionsposition vorgesehen.The back of the solar generator has a formed from the copper cladding in the photoresist etching tes electrical current track system 9 (see Fig. 1). The middle strand is specially designed for signal conductors. Starting from the outer carrier film section SPA 1 , the individual conductor tracks 10 for the electrical current obtained from the solar cells are guided as far as possible inside over the entire length of the solar generator to connector plugs on the satellite. After the feed to the center, the current conductor tracks of the next carrier film section run closely next to those of the outer carrier film section, etc., so that overall there is a fir-tree-like, inward increasing occupation of the rear with etched conductor tracks. All Stromlei tracks 10 begin at positive or negative connection points 11 of the solar cell modules 12th They are all guided over fold lines 8 with fold conductor path transitions 13 (see FIGS. 1 and 3) and over the hinge axes 2 at the section ends with section conductor path transitions 14 (see FIGS. 1 and 2a-d). The individual conductor tracks are formed as double conductors for reasons of redundancy. A double positive and a double negative Stromlei ter is referred to as a pair of conductors 15 . On the very outside on the long sides of the solar generator, spare current conductor pairs 16 are provided for the connection of an exchange section at any section position.
Nach der Herstellung des elektrischen Stromleiter bahnensystems 9 im Ätzverfahren wird zum Zweck der Isolation auf der Rückseite aller Trägerfoliensek tionen SPA 1-7 eine dünne Polyimidfolie verpreßt auf geklebt, die nur an solchen Stellen die Kupferlei ter frei läßt, die später beim Verschweißen mit an grenzenden Stromleiterbahnenenden verbunden werden müs sen.After the production of the electrical conductor track system 9 in the etching process for the purpose of insulation on the back of all support film sections SPA 1-7 a thin polyimide film is pressed on, which only leaves the copper conductor free at those points, which will later be welded to adjacent Current conductor ends must be connected.
Die Stromleiterbahnen 10 sind an den Falten-Leiterbahnen übergängen 13 (Fig. 1) durch einen Mittelsteg 17 (Fig. 3) verbunden. Dieser verbreiterte Leiterbahnenüber gangsbereich an den Faltlinien 8 ist durch mehrere bereits ausgeätzte Schlitze 18 wieder in mehrere Leiterübergänge 19 unterteilt, um im Falle eines Leitereinrisses an dieser Faltstelle zu vermeiden, daß dieser sich weiter fortsetzen kann.The current conductor tracks 10 are connected to the fold conductor track transitions 13 ( FIG. 1) by a central web 17 ( FIG. 3). This widened interconnect transition area at the fold lines 8 is divided into a plurality of conductor junctions 19 again by a plurality of slots 18 which have already been etched out, in order to avoid in the event of a conductor tear at this fold point that this can continue.
Die Übergänge an den Gelenkachsen 2 der Trennlinien (Fig. 2a-d) sind folgenderma ßen gestaltet: The transitions at the articulation axes 2 of the dividing lines (FIGS . 2a-d) are designed as follows:
Die doppelten Stromleiterbahnen 10 jedes Stromleiter paares 15 münden vor den Gelenkachsen 2 der Trä gerfoliensektionen SPA 1-7 in verbreiterte An schlußflächen 20, die annähernd die Breite von zwei Gelenkhülsen 3 einnehmen und vor den Kanten der ver klebten Trägerfolienlaschen 4 enden.The double conductor tracks 10 of each pair of conductors 15 open in front of the hinge axes 2 of the carrier foil sections SPA 1-7 in widened end surfaces 20 which approximately take up the width of two hinge sleeves 3 and end in front of the edges of the glued carrier foil tabs 4 .
An diese Anschlußflächen 20 angrenzend sind mehrere, durch die ausgeätzten Schlitze 18 getrennte Leiterbahnen fortsetzungen 21 bis zur Endkante der überstehenden Folienlaschen 6 geführt, die nur bis zur strichpunktierten Linie 22 auf der Vorderseite mit dem dünnen Glasfasergewebe verstärkt und ebenfalls bis zu dieser Linie rückseitig mit Isolierfolie be deckt sind. In diese Folienlaschen 6 sind von der Vorder seite Schweißfenster 23 (gestrichelt und schraffiert ge zeichnet) in die Polyimidfolie im Ätzverfahren oder mittels Laserabtragverfahren eingeprägt, so daß an den Flächen dieser Schweißfenster 23 von der Trägerfolienseite die Kupferleiter lokal metallisch blank freigelegt sind.Adjacent to these pads 20 are a plurality, separated by the etched slots 18 conductor tracks continuations 21 to the end edge of the projecting film tabs 6 out only up to the dash-dotted line 22 amplifies on the front side with the thin glass fiber tissue and also to back to this line with insulating are covered. In these film tabs 6 welding window 23 (dashed and hatched ge drawn) are embossed into the polyimide film in the etching process or by means of laser ablation, so that on the surfaces of this welding window 23 from the carrier film side, the copper conductors are locally exposed bare metal.
Auf Schweißzonen 24 (schraffierte Flächen) der ver breiterten Anschlußflächen 20 wird im galvanischen Additionsverfahren die Dicke des aufkaschierten Kup fers von der Leiterbahndicke bis zum Mehrfachen er höht. In gleicher Weise wird in den ausgeätzten Schweißfenstern 23 (Polyimidfolienfenster) der über stehenden Folienlaschen 6 die Leiterbahnenkup ferschicht bis zum erforderlichen Maß aufgedickt. Diese lokalen Kupferaufdickungen haben den Zweck, für die dort vorgesehenen Verschweißungen günstige re, d. h. weniger extreme Schichtendickenverhältnisse zu schaffen, so daß die Schweißparameter in einem größeren Toleranzbereich variieren können und damit Fehlschweißungen vermieden werden.On welding zones 24 (hatched areas) of the broadened connecting surfaces 20 , the thickness of the laminated copper is increased from the conductor track thickness to the multiple in the galvanic addition process. In the same way, in the etched welding windows 23 (polyimide film window) of the protruding film tabs 6, the conductor track copper layer is thickened to the required extent. These local copper thickenings have the purpose of creating favorable re, ie less extreme layer thickness ratios for the welds provided there, so that the welding parameters can vary within a wide tolerance range and mis-welds can thus be avoided.
Beim Zusammenbau der Trägerfoliensektionen SPA 1-7 werden diese mit der Rückseite auf dem Montagetisch nach oben liegend so zusammengeschoben, daß die wechselseitigen Gelenkhülsen 3 ineinandergreifen und fluchten. Dabei müssen alle überstehenden Folienlaschen 6 überlappend über die gegenüber liegenden Gelenkhülsen 3 auf die Oberseite (= Rück seite) der Trägerfoliensektionen geführt werden, siehe auch Fig. 2d. Nach Einfädelung der dünnen Steckachsen 7 in die Bohrungen der eingeklebten Röhrchen 5 sind die Trägerfoliensektionen mechanisch verbunden. Danach erfolgt die Verschweißung der überlappenden Leiterbahnen fortsetzungen 21 durch die ausgeätzten Schweißfen ster 23 nahe an deren Außenkante mit den im Kupfer verdickten Schweißzonen 24 durch mehrere Schweiß punkte 25 bzw. kurze Schweißlinien. Dabei werden an der Gelenkachse 2 zwischen die überlappenden, über stehenden Folienlaschen 6 und die darunter liegenden Gelenkhülsen 3 schmale, halbrunde Einlage leisten aus Kunststoff gelegt. Diese sind flexibel und in ihrer Dicke so abgestimmt, daß sie die überlappenden Folienlaschen 6 nicht flach aufliegen lassen, sondern über der Gelenkachse 2 leichte Dehnungswellen 26 ausbilden, und dadurch die Außen kanten der Laschen zur Achse hin zurückverlegt werden.When assembling the carrier film sections SPA 1-7 , these are pushed together with the back lying on the assembly table upwards so that the reciprocal joint sleeves 3 engage and align. All protruding film tabs 6 must overlap over the opposite hinge sleeves 3 on the top (= back side) of the carrier film sections, see also Fig. 2d. After threading the thin thru axles 7 into the bores of the glued-in tubes 5 , the carrier film sections are mechanically connected. Then the overlapping conductor tracks continue to be welded 21 by the etched welding window 23 close to their outer edge with the welding zones 24 thickened in copper by several welding points 25 or short welding lines. Narrow, semicircular inlays made of plastic are placed on the hinge axis 2 between the overlapping, overlapping foil tabs 6 and the joint sleeves 3 underneath. These are flexible and matched in their thickness so that they do not allow the overlapping film tabs 6 to lie flat, but instead form slight expansion shafts 26 over the articulated axis 2 , and as a result the outer edges of the tabs are moved back towards the axis.
Diese Dehnungswellen 26 (siehe Fig. 2c) werden so di mensioniert, daß die Folienlaschen 6 sich im zusam mengefalteten Zustand noch mit ausreichendem Spiel um die innen liegenden Gelenkhülsen 3 schmie gen, so daß die Schweißpunkte 25 auch in der gefal teten Stellung keine Zugbeanspruchungen erfahren. This stretching shafts 26 (see Fig. 2c) are so di dimensioned that the film flaps 6 hinge sleeves themselves lying in together quantitative expanded state nor with sufficient play to the inside 3, so that the weld points 25 do not experience tensile stresses schmie gene in the gefal ended position .
In der Entfaltstellung bilden sich die Dehnungswel len 26 wieder aus und verhindern, daß die über die Klavierbandscharniere aufgenommenen Spannkräfte der Flächenverspannung auf die Schweißpunkte 25 negativ einwirken können.In the unfolded position, the Dehnungswel len 26 form again and prevent that the tension forces absorbed by the piano hinge of the surface tension can have a negative effect on the welding points 25 .
Die Verschweißung wird vorzugsweise im Laser-Puls verfahren durchgeführt, da bei der an Solargenerato ren vorgesehenen, fast randbündigen Flächenausnut zung die unter den Schweißzonen 24 verklebten, druck empfindlichen Solarzellenmodule 12 nicht durch Elek trodendruck beschädigt werden dürfen. Bei Ausführun gen, bei denen die Schweißzonen 24 der Stromleiter bahnen 10 vorderseitig nicht mit Solarzellen belegt sind, ist auch das Widerstandsschweißen mit von oben zugeführter Doppelelektrode anwendbar. Verlö tung der Verbindungsstellen ist grundsätzlich auch möglich, wird aber in der Raumfahrt an Solargeneratoren nicht bevorzugt.The welding is preferably carried out using the laser pulse method, since the use of solar generators provided for almost flush flush surface utilization means that the pressure-sensitive solar cell modules 12 glued under the welding zones 24 must not be damaged by electrode pressure. In versions in which the welding zones 24 of the conductor tracks 10 are not covered with solar cells on the front side, resistance welding with a double electrode supplied from above can also be used. Soldering of the connection points is also possible in principle, but is not preferred in space travel on solar generators.
Die Darstellung in Fig. 2d zeigt eine Reihe der Schweißpunkte 25 am äußeren Ende der überlappenden Leiterbahnenfortsetzungen 21 als Erstverbindung. Wenn es erforderlich wird, eine Trägerfoliensektion im schon in tegrierten Solargenerator auszuwechseln, so können die Folienlaschen 6 von den darunter liegen den Schweißzonen 24 der benachbarten Trägerfolien sektion SPA 1-7 neben den ersten Reihen der Schweiß punkte 25 an der punktiert dargestellten Trennlinie 27 mittels eines Spezialskalpells abgetrennt wer den. Nach dem Wiederzusammenbau der Trägerfoliensektionen an der Austauschstelle kann die Schweißverbindung durch eine neue Schweißpunktreihe 28 neben der Trennlinie 27 in oben beschriebener Weise erfolgen.The illustration in FIG. 2d shows a row of the welding points 25 at the outer end of the overlapping conductor track continuations 21 as a first connection. If it becomes necessary to replace a carrier film section in the already integrated solar generator, the film tabs 6 from the underlying welding zones 24 of the adjacent carrier film section SPA 1-7 can be located next to the first rows of welding points 25 at the dividing line 27 shown in dotted lines by means of a Special scalpels are separated. After the reassembly of the carrier film sections at the exchange point, the weld connection can be made by a new weld point row 28 next to the dividing line 27 in the manner described above.
Bei dieser Verbindungsmethode sind also mehrere Repara turen und Verschweißungen möglich. Nach Abschluß der Verschweißungen und deren Kontrolle werden die frei liegenden Kupferflächen der Schweißstellen alle mittels dünner, selbstklebender Folienstreifen aus Polyimid (nicht dargestellt) abgeklebt und isoliert. Diese Isolierfolien streifen lassen sich im Bedarfsfall wieder zerstörungs frei ablösen, um erforderliche Reparaturen durchzuführen.With this connection method there are therefore several repairs doors and welds possible. After completion of the Weldings and their control are released lying copper surfaces of the welds all by means of thin, self-adhesive film strip made of polyimide (not shown) taped and insulated. These insulating films If necessary, strips can be destroyed again Detach freely to carry out necessary repairs.
In der beschriebenen Weise werden alle elektrischen Stromleiterbahnen 10 an allen Trägerfoliensektionen in der Endpha se der Integration so verbunden, daß die Schweißungen durch die Dehnungswellen 26 geschützt und in jedem Stadium, wie Handhabung, Falttests und Verpackung, frei von Zugspan nungen bleiben. Die Sammelleiter der oberseitigen Solar zellenmodule 12 werden in gleicher Weise durch ausgeätz te Schweißfenster 23 in der Trägerfolie 1 an den positiven bzw. negativen An schlußstellen 11 direkt mit den zugehörigen Stromleiter bahnen 10 verschweißt.In the manner described, all of the electrical current lines 10 are at all carrier foil sections in the Endpha integration se connected so that the welds protected by the expansion shafts 26 and remain at each stage, such as handling, Falttests and packaging, free voltages of Zugspan. The busbars of the top-side solar cell modules 12 are welded in the same way through etched te welding window 23 in the carrier film 1 at the positive or negative connection points 11 directly to the associated conductor 10 .
Claims (7)
- a) auf den Trägerfoliensektionen (SPA 1-7), die kupfer kaschiert sind, extrem dünnschichtig integriert ausge bildet sind und
- b) an Sektions-Leiterbahnenübergängen (14) der Träger foliensektionen (SPA 1-7) nach Art eines Klavierband scharniers ausgebildet sind, wobei jeweils überstehende Enden der Stromleiterbahnen auf Schweißzonen (24) der nächsten Trägerfoliensektionen (SPA 1-7) treffen und dort verschweißt sind.
- a) on the carrier film sections (SPA 1-7 ), which are copper-clad, are formed extremely thin-film integrated and
- b) are formed at the section interconnect transitions ( 14 ) of the carrier film sections (SPA 1-7 ) in the manner of a piano hinge, with projecting ends of the conductor tracks meeting welded areas ( 24 ) of the next carrier film sections (SPA 1-7 ) and welded there are.
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