FR3131443A1 - Solar panel comprising in particular a plurality of zones of electronic components connected together by a plurality of electric cables. - Google Patents
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Abstract
Panneau solaire comportant notamment une pluralité de zones de composants électroniques connectées entre elles par une pluralité de câbles électriques L’invention concerne un panneau solaire (10) comportant : - une embase étant en contact avec un milieu ambiant et définissant une face avant et une face arrière (18) ; - une pluralité de cellules photovoltaïques (14) disposées sur la face avant de l’embase ; - une pluralité de zones de composants électroniques (20A,…,20N) disposées sur la face arrière de l’embase et connectées entre elles par une pluralité de câbles électriques (22), chaque câble (22) comportant au moins une zone de contraintes (40A,…,40D, 42A,…,42D, 44A, 44B, 46A, 46B) de sorte que deux câbles adjacents présentent au moins une paire de zones de contraintes ; les câbles sont disposés sur la face arrière de l’embase de sorte que le plus court chemin passant par le milieu ambiant entre chaque paire de zones de contraintes soit égal à au moins environ 20 mm. Figure pour l’abrégé : Fig. 2.Solar panel comprising in particular a plurality of zones of electronic components connected together by a plurality of electrical cables The invention relates to a solar panel (10) comprising: - a base being in contact with an ambient medium and defining a front face and a rear (18); - a plurality of photovoltaic cells (14) arranged on the front face of the base; - a plurality of electronic component areas (20A,…, 20N) arranged on the rear face of the base and connected to each other by a plurality of electrical cables (22), each cable (22) comprising at least one stress area (40A,…,40D, 42A,…,42D, 44A, 44B, 46A, 46B) so that two adjacent cables have at least one pair of stress zones; the cables are arranged on the rear face of the base so that the shortest path passing through the ambient medium between each pair of stress zones is equal to at least approximately 20 mm. Figure for abstract: Fig. 2.
Description
La présente invention concerne un panneau solaire comportant notamment une pluralité de zones de composants électroniques connectées entre elles par une pluralité de câbles électriques.The present invention relates to a solar panel comprising in particular a plurality of zones of electronic components connected together by a plurality of electrical cables.
L’invention trouve notamment son application dans le domaine spatial. Ainsi, le panneau solaire selon l’invention est embarqué au bord d’un engin spatial tel qu’un satellite par exemple et constitue une source d’alimentation électrique pour un tel engin.The invention finds particular application in the space field. Thus, the solar panel according to the invention is carried on board a spacecraft such as a satellite for example and constitutes a source of electrical power for such a craft.
De manière générale, le satellite comporte un ou plusieurs panneaux solaires, appelés également générateurs solaires, qui sont utilisés pour alimenter au moins une partie de dispositifs électriques du satellite.Generally speaking, the satellite includes one or more solar panels, also called solar generators, which are used to power at least part of the satellite's electrical devices.
Un panneau solaire comporte généralement une embase qui définit une face avant destinée à être exposée au Soleil, appelée face soleil et une face arrière opposée à la face avant également appelée face nuit. La face avant est pourvue de cellules photovoltaïques qui sont exposées face au Soleil et sont aptes à générer de l’énergie électrique.A solar panel generally has a base which defines a front face intended to be exposed to the Sun, called the sun face and a rear face opposite the front face also called the night face. The front face is equipped with photovoltaic cells which are exposed to the Sun and are capable of generating electrical energy.
La face arrière comporte des zones de composants, par exemple électroniques, permettant de récupérer l’énergie électrique générée par les cellules et d’acheminer cette énergie vers les dispositifs électriques du satellite.The rear face includes areas of components, for example electronics, making it possible to recover the electrical energy generated by the cells and to route this energy to the satellite's electrical devices.
Les zones de composants électroniques du panneau solaire sont notamment connectées l’une à l’autre par une pluralité de câbles électriques.The electronic component areas of the solar panel are notably connected to each other by a plurality of electrical cables.
Les câbles sont généralement isolés électriquement l’un de l’autre par des gaines diélectriques. Ils sont par ailleurs regroupés en torons, ou collés en nappe sur la face du panneau avec de points de colles.The cables are generally electrically isolated from each other by dielectric sheaths. They are also grouped into strands, or glued in a layer on the face of the panel with glue dots.
Le routage de ces câbles sur la face arrière de l’embase se fait naturellement de manière symétrique et identique (on parle d’unicité de méthodologie de câblage).The routing of these cables on the rear side of the base is naturally done in a symmetrical and identical manner (we speak of uniqueness of wiring methodology).
Selon cette méthodologie par exemple, les points de colles qui permettent de coller chacun des câbles sur la face arrière du panneau sont alignés voire parfois confondus entre câbles adjacents. Il en va de même pour les points de changement de direction des câbles par exemple qui sont également alignés entre câbles adjacents. Ainsi, les câbles sont montés de manière identiques sur le panneau solaire.According to this methodology, for example, the glue points which allow each of the cables to be glued to the rear face of the panel are aligned or sometimes confused between adjacent cables. The same goes for the points where the cables change direction, for example, which are also aligned between adjacent cables. Thus, the cables are mounted identically on the solar panel.
Pendant la phase opérationnelle de vol, il arrive parfois que des défauts apparaissent dans un ou plusieurs câbles.During the operational phase of flight, it sometimes happens that faults appear in one or more cables.
Ces défauts ont notamment pour origine des contraintes de nature mécanique, thermique et/ou à un vieillissement des matériaux dû à l’environnement spatial (dose radiative, UV du soleil, cyclage thermique sur l’orbite) (éventuellement couplées ensembles) qui sont exercés sur les câbles.These defects originate in particular from constraints of a mechanical, thermal nature and/or from aging of the materials due to the space environment (radiative dose, UV from the sun, thermal cycling on the orbit) (possibly coupled together) which are exerted on the cables.
Il a en outre été remarqué qu’en raison de l’unicité de la méthodologie de câblage de l’art antérieur, les contraintes subies par le panneau se reportait de manière identique sur des câbles voisins et augmentait de ce fait la probabilité de voir apparaitre un défaut identique sur deux câbles adjacents, au même endroit sur ces câbles.It was further noted that due to the uniqueness of the wiring methodology of the prior art, the stresses experienced by the panel were transferred in an identical manner to neighboring cables and therefore increased the probability of seeing the appearance of an identical fault on two adjacent cables, at the same location on these cables.
Ces défauts fragilisent notamment les gaines des câbles en faisant apparaitre des parties dénudées (craquelures) qui découvrent l’âme en matériau métallique des câbles.These defects weaken the cable sheaths in particular by revealing bare parts (cracks) which expose the metallic material core of the cables.
On conçoit alors que cela augmente considérablement le risque d’établissement d’un court-circuit, connu également sous le nom d’arc électrique, entre différents câbles électriques adjacents. Un tel arc électrique peut endommager sérieusement, voire détruire, le panneau solaire.We can then understand that this considerably increases the risk of establishing a short circuit, also known as an electric arc, between different adjacent electrical cables. Such an electric arc can seriously damage or even destroy the solar panel.
La présente invention a pour but de proposer un panneau solaire dans lequel le risque d’établissement d’un arc électrique entre différents câbles est considérablement diminué.The aim of the present invention is to provide a solar panel in which the risk of establishing an electric arc between different cables is considerably reduced.
À cet effet, l’invention a pour objet un panneau solaire comportant :
- une embase étant en contact avec un milieu ambiant et définissant une face avant et une face arrière;
- une pluralité de cellules photovoltaïques disposées sur la face avant de l’embase ;
- une pluralité de zones de composants électroniques disposées sur la face arrière de l’embase et connectées entre elles par une pluralité de câbles électriques, chaque câble comportant au moins une zone de contraintes dans laquelle des contraintes de nature mécanique, thermique ou électromagnétique sont exercées sur le câble, de sorte que deux câbles adjacents présentent au moins une paire de zones de contraintes ;
les câbles sont disposés sur la face arrière de l’embase de sorte que le plus court chemin passant par le milieu ambiant entre chaque paire de zones de contraintes soit égal à au moins environ 20 mm.To this end, the invention relates to a solar panel comprising:
- a base being in contact with an ambient environment and defining a front face and a rear face;
- a plurality of photovoltaic cells arranged on the front face of the base;
- a plurality of zones of electronic components arranged on the rear face of the base and connected together by a plurality of electrical cables, each cable comprising at least one stress zone in which stresses of a mechanical, thermal or electromagnetic nature are exerted on the cable, so that two adjacent cables have at least one pair of stress zones;
the cables are arranged on the rear face of the base so that the shortest path passing through the ambient environment between each pair of stress zones is equal to at least approximately 20 mm.
Une zone de contrainte peut être une portion de câbles sur lesquelles des contraintes peuvent être exercées.A stress zone can be a portion of cables on which stresses can be exerted.
Une zone de contrainte peut être un point fixe ou point fixe de câblage c’est-à-dire des points d’intervention d’un opérateur sur le câblage tel que des points de fixation des câbles ou des points de changement de direction des câbles par exemple.A constraint zone can be a fixed point or fixed point of cabling, that is to say points of intervention by an operator on the cabling such as cable fixing points or cable direction change points. For example.
Une zone de contrainte peut également être une portion de connexion entre un câble et un composant électronique par exemple.A stress zone can also be a connection portion between a cable and an electronic component for example.
On entend par « plus court chemin », la plus courte distance passant par le milieu ambiant entre chaque paire de zones de contraintes.By “shortest path” we mean the shortest distance passing through the ambient environment between each pair of constraint zones.
Ainsi, grâce au panneau selon l’invention, la différenciation de la méthodologie de câblage provoqué par l’éloignement des zones de contraintes les unes des autres d’au moins 20 mm permet de créer une différence de contraintes appliqués aux câbles adjacents. Cette différence va permettre de diminuer considérablement voire supprimer le risque d’apparition de défaut aux mêmes endroits sur des câbles adjacents tels que des craquelures et à fortiori des arcs électriques.Thus, thanks to the panel according to the invention, the differentiation of the wiring methodology caused by the distance of the stress zones from each other by at least 20 mm makes it possible to create a difference in stresses applied to adjacent cables. This difference will make it possible to considerably reduce or even eliminate the risk of faults appearing in the same places on adjacent cables such as cracks and even more so electric arcs.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le panneau comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :According to other advantageous aspects of the invention, the panel comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or in all technically possible combinations:
Au moins certains des câbles sont fixés à la face arrière de l’embase dans des points de fixation, chaque point de fixation formant une zone de contraintes.At least some of the cables are fixed to the rear face of the base in fixing points, each fixing point forming a stress zone.
Les points de fixation sont disposés sur la face arrière de l’embase de sorte à guider les câbles correspondant l’un parallèle à l’autre au moins sur une portion de guidage rectiligne suivant un axe de guidage.The fixing points are arranged on the rear face of the base so as to guide the corresponding cables one parallel to the other at least on a rectilinear guide portion along a guide axis.
Au moins certains des points de fixation forment un groupe de points de fixations, les points de fixation de ce groupe correspondant à des câbles différents et étant disposés dans la portion de guidage rectiligne selon un axe oblique formant un angle strictement inférieur à 90° avec l’axe de guidage.At least some of the fixing points form a group of fixing points, the fixing points of this group corresponding to different cables and being arranged in the rectilinear guide portion along an oblique axis forming an angle strictly less than 90° with the guide axis.
Au moins certains des points de fixation forment un groupe de points de fixations, les points de fixation de ce groupe correspondant à des câbles différents et étant disposés dans la portion de guidage rectiligne en zigzag par rapport à un axe de fixation formant un angle non-nul avec l’axe de guidage.At least some of the fixing points form a group of fixing points, the fixing points of this group corresponding to different cables and being arranged in the rectilinear zigzag guide portion relative to a fixing axis forming a non- zero with the guide axis.
Le panneau comporte en outre au moins une barrière en matériau diélectrique disposée entre deux câbles adjacents pour rallonger le plus court chemin, par contournement de la barrière, entre au moins certaines des zones de contraintes de ces câbles.The panel further comprises at least one barrier made of dielectric material placed between two adjacent cables to extend the shortest path, by bypassing the barrier, between at least some of the stress zones of these cables.
Le panneau comporte en outre une pluralité de barrières en matériau diélectrique se présentant sous la forme d’un peigne, chaque barrière étant disposées entre deux câbles adjacents pour rallonger le plus court chemin, par contournement de la barrière, entre au moins certaines des zones de contraintes de ces câbles.The panel further comprises a plurality of barriers made of dielectric material in the form of a comb, each barrier being arranged between two adjacent cables to extend the shortest path, by bypassing the barrier, between at least some of the zones of constraints of these cables.
La hauteur de la ou de chaque barrière est au moins d’environ 18 mm.The height of the or each barrier is at least approximately 18 mm.
Le panneau est embarqué dans un engin spatial.The panel is embarked in a spacecraft.
Ces caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :These characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description which follows, given solely by way of non-limiting example, and made with reference to the appended drawings, in which:
Dans la suite de la description, lorsque le terme « environ » est utilisé en relation avec une valeur numérique, il doit être compris que la valeur numérique donnée est approximative avec une marge d’erreur qui est déterminée par l’homme du métier dans chaque cas considéré. À titre d’exemple, cette marge d’erreur est égale à +10% ou -10% de la valeur donnée.In the remainder of the description, when the term "approximately" is used in relation to a numerical value, it must be understood that the given numerical value is approximate with a margin of error which is determined by those skilled in the art in each case considered. For example, this margin of error is equal to +10% or -10% of the given value.
Le panneau solaire 10 de la
Toutefois, il doit être compris que le panneau solaire selon l’invention peut être embarqué à tout engin mobile autre qu’un satellite ou de manière générale, peut être utilisé indépendamment de tout engin mobile, par exemple dans une configuration fixe sur la surface terrestre ou sur une autre planète (rover lunaire, martien, sonde interplanétaire etc.).However, it should be understood that the solar panel according to the invention can be embedded in any mobile device other than a satellite or, in general, can be used independently of any mobile device, for example in a fixed configuration on the earth's surface. or on another planet (lunar rover, Martian, interplanetary probe, etc.).
En référence à la
L’embase 12 est en contact avec le milieu ambiant du satellite qui est présenté alors par un environnement spatial dépourvu d’atmosphère.The base 12 is in contact with the ambient environment of the satellite which is then presented by a space environment devoid of atmosphere.
L’embase 12 est par exemple de forme sensiblement rectangulaire et définit une face avant 16 orientée face au Soleil et une face arrière 18 opposée à la face avant 16.The base 12 is for example of substantially rectangular shape and defines a front face 16 facing the Sun and a rear face 18 opposite the front face 16.
Les cellules 14 sont disposées de manière homogène sur la face avant 16 de l’embase 12 par exemple en deux rangées, chaque rangée comportant quatre cellules 14.The cells 14 are arranged homogeneously on the front face 16 of the base 12, for example in two rows, each row comprising four cells 14.
Les cellules 14 sont connues en soi et permettent notamment de générer de l’énergie électrique lorsqu’elles sont éclairées par le Soleil.Cells 14 are known in themselves and make it possible in particular to generate electrical energy when they are illuminated by the Sun.
La face arrière 18 est illustrée plus en détail sur la
Ainsi, en référence à cette figure, la face arrière 18 comporte une pluralité de zones de composants. Ces composants permettent de récupérer l’énergie électrique générée par les cellules et d’acheminer cette énergie vers les dispositifs électriques du satellite. Par exemple, la face arrière 18 comporte une pluralité de zones de composants électroniques 20A à 20N et une pluralité de câbles électriques 22 raccordant électriquement ces zones de composants électroniques 20A à 20N.Thus, with reference to this figure, the rear face 18 comprises a plurality of component zones. These components make it possible to recover the electrical energy generated by the cells and to route this energy to the satellite's electrical devices. For example, the rear face 18 comprises a plurality of zones of electronic components 20A to 20N and a plurality of electrical cables 22 electrically connecting these zones of electronic components 20A to 20N.
Les composants électroniques sont connus en soi et assurent notamment le fonctionnement du panneau solaire 10.The electronic components are known per se and in particular ensure the operation of the solar panel 10.
Dans le présent exposé, chaque composant électronique des zones de composants 20A à 20N est une diode.In the present discussion, each electronic component of component areas 20A to 20N is a diode.
Dans d’autres exemples, chaque composant électronique peut être choisi par exemple dans le groupe comportant notammentIn other examples, each electronic component can be chosen for example from the group including in particular
- transistors ;- transistors;
- condensateurs ;- capacitors;
- circuit de commandes ;- control circuit;
- connecteurs etc.- connectors etc.
Peuvent également être considérés comme composant, un ensemble comprenant des trous dans lesquels passe le câblage pour être raccordé aux cellules solaires sur la face avant ou encore les cellules solaires elles-mêmes. En effet, les contraintes ne sont pas exclusives à la face arrière du panneau solaire mais peuvent aussi être appliquées à la face arrière, par exemple au niveau des câbles qui se raccordent aux cellules solaires et qui sont donc collés sur la face avant du panneau solaire. Aussi, le risque de danger est prédominant sur la face arrière mais n’est pas exclusif à cette face.Can also be considered as a component, an assembly comprising holes through which the wiring passes to be connected to the solar cells on the front face or even the solar cells themselves. Indeed, the constraints are not exclusive to the rear face of the solar panel but can also be applied to the rear face, for example at the level of the cables which connect to the solar cells and which are therefore glued to the front face of the solar panel . Also, the risk of danger is predominant on the rear side but is not exclusive to this side.
Les câbles 22 raccordent ces différentes zones de composants électroniques 20A à 20N selon leur fonctionnalité et selon des méthodes connues en soi.The cables 22 connect these different zones of electronic components 20A to 20N according to their functionality and according to methods known per se.
De manière générale, on comprend par « câble », tout fil conducteur de courant ou de signaux électriques. Les courants électriques sont par exemple utilisés pour alimenter l’une ou l’autre des zones de composants électroniques 20A à 20N. Selon la présente invention, les câbles sont des câbles fils simples ou unitaires.Generally speaking, “cable” means any wire carrying current or electrical signals. Electric currents are for example used to power one or other of the electronic component zones 20A to 20N. According to the present invention, the cables are single or unitary wire cables.
Les câbles servent en outre à transporter le courant, dit courant lumière, généré par les cellules solaires exposées à la lumière solaire qui constituent la source d’énergie de l’engin spatial. Ce courant permet d’alimenter les différents équipements et/ou charger les batteries du satellite, on parle de puissance photovoltaïque.The cables are also used to transport the current, called light current, generated by the solar cells exposed to sunlight which constitute the energy source of the spacecraft. This current is used to power the various equipment and/or charge the satellite's batteries, we speak of photovoltaic power.
Chaque câble 22 comporte une gaine permettant de l’isoler électriquement des autres câbles 22.Each cable 22 has a sheath making it possible to electrically isolate it from the other cables 22.
Les câbles 22 sont fixés sur la face arrière 18 par des points de fixation individuels par l’intermédiaire par exemple d’une colle adaptée ou une petite équerre de fixation ou tout dispositif permettant de maintenir le câble à proximité du panneau. Pour faciliter la lecture, seuls quelques points de fixation 30A à 30D et 32A à 32D sont représentés sur la
Les points de fixation 30A à 30D et 32A à 32D sont disposés de sorte à guider les câbles 22 correspondants le long de la face arrière 18 entre différentes zones de composants électroniques 20A à 20N.The attachment points 30A to 30D and 32A to 32D are arranged so as to guide the corresponding cables 22 along the rear face 18 between different zones of electronic components 20A to 20N.
Ainsi, comme cela est visible sur la
Sur la
En outre, lors du routage, au moins certains des câbles 22 sont guidés de sorte que leur direction de routage change dans des points de changement de directions. Quatre points de changement de direction 34A, 34B et 36A, 36B sont représentées sur la
Les câbles 22 peuvent être soumis à des contraintes de nature mécanique ou thermique par exemple.The cables 22 can be subjected to constraints of a mechanical or thermal nature for example.
Ainsi, chaque contrainte est choisie dans le groupe comportant notamment :Thus, each constraint is chosen from the group including:
- dilatation et cyclages thermiques ;- thermal expansion and cycling;
- stress mécanique, par exemple une courbure exercée sur un toron de câbles;- mechanical stress, for example a bend exerted on a strand of cable;
- exposition à des doses radiatives importantes,- exposure to significant radiative doses,
- exposition à la lumière (vieillissement dû aux UV) ;- exposure to light (aging due to UV);
- décharges électrostatiques et/ou arc électriques etc.- electrostatic discharges and/or electric arcs, etc.
L’une ou plusieurs de ces contraintes combinées simultanément altère(nt) au fil du temps les propriétés des gaines et les fragilisent. Cela résulte généralement par un durcissement du diélectrique de la gaine dont il découle un manque de souplesse et des craquelures. Cela peut également être un délitement du matériau lui-même dû à l’irradiation de l’environnement qui altère les liaisons chimiques, et qui délabre ou décompose le matériau isolant.One or more of these constraints combined simultaneously alter(s) the properties of the sheaths over time and weaken them. This generally results in hardening of the sheath dielectric, resulting in a lack of flexibility and cracking. It can also be a disintegration of the material itself due to irradiation of the environment which alters the chemical bonds, and which dilutes or decomposes the insulating material.
Seules quelques zones de contraintes 40A à 40D, 42A à 42D, 44A, 44B et 46A, 46B sont représentées sur la
Ces zones de contraintes correspondent par exemple aux points d’intervention d’un opérateur sur le routage des câblages tels que des points de fixation des câbles ou des points de changement de direction des câbles par exemple.These constraint zones correspond for example to the intervention points of an operator on the routing of cabling such as cable fixing points or points for changing direction of cables for example.
Ainsi, dans l’exemple de la
De la même manière, certaines zones de contraintes 40A à 40D et 42A à 42D correspondent respectivement aux points de fixation 30A à 30D et 32A à 32D.In the same way, certain stress zones 40A to 40D and 42A to 42D correspond respectively to the attachment points 30A to 30D and 32A to 32D.
Selon l’invention, les câbles 22 sont disposés sur la face arrière 18 de l’embase 12 de sorte que le plus court chemin passant par le milieu ambiant entre chaque paire de zones de contraintes 40A à 40D, 42A à 42D, 44A, 44B et 46A, 46B correspondant respectivement aux points de fixation 30A à 30D et 32A à 32D et aux points de changement de la direction de routage 34A, 34B et 36A, 36B soit égal à au moins environ 20 mm.According to the invention, the cables 22 are arranged on the rear face 18 of the base 12 so that the shortest path passing through the ambient environment between each pair of stress zones 40A to 40D, 42A to 42D, 44A, 44B and 46A, 46B corresponding respectively to the fixing points 30A to 30D and 32A to 32D and to the routing direction change points 34A, 34B and 36A, 36B is equal to at least approximately 20 mm.
Dans le présent exposé, deux câbles adjacents présentent au moins une paire de zones de contraintes.In this presentation, two adjacent cables have at least one pair of stress zones.
Ainsi, dans l’exemple de la
Dans ce cas, le plus court chemin entre chaque couple de zones de contraintes 40A à 40D formés par ces points 30A à 30D, est égal à au moins environ 20 mm.In this case, the shortest path between each pair of stress zones 40A to 40D formed by these points 30A to 30D is equal to at least approximately 20 mm.
Les points de fixation 32A à 32D sont disposés en zigzag par rapport à un axe de fixation Y2 formant un angle non-nul avec l’axe de guidage X2 de sorte que la distance entre chaque couple de points de fixation 32A et 32B, 32B et 32C, 32C et 32D, 32A et 32C, et 32B et 32D soit égale à au moins environ 20 mm.The fixing points 32A to 32D are arranged in a zigzag manner relative to a fixing axis Y2 forming a non-zero angle with the guide axis X2 so that the distance between each pair of fixing points 32A and 32B, 32B and 32C, 32C and 32D, 32A and 32C, and 32B and 32D is equal to at least approximately 20 mm.
Dans l’exemple de la
Ainsi, dans ce cas, le plus court chemin entre chaque couple de zones de contraintes 42A à 42D formés par ces points de fixation 32A à 32D, est égal à au moins environ 20 mm.Thus, in this case, the shortest path between each pair of stress zones 42A to 42D formed by these attachment points 32A to 32D is equal to at least approximately 20 mm.
Selon un mode de réalisation de l’invention, une barrière 50 en matériau diélectrique tel qu’un Kapton® est agencée entre les points de changement de direction 34A et 34B de sorte que la distance entre ces deux points par contournement de la barrière 50 soit égale à au moins environ 20 mm.According to one embodiment of the invention, a barrier 50 made of dielectric material such as Kapton® is arranged between the points of change of direction 34A and 34B so that the distance between these two points by bypassing the barrier 50 is equal to at least approximately 20 mm.
Ainsi, le plus court chemin par contournement de la barrière 50 entre les zones de contraintes 44A et 44D formés par ces points de changement de direction 34A et 34B, est égal à au moins environ 20 mm.Thus, the shortest path around the barrier 50 between the stress zones 44A and 44D formed by these change of direction points 34A and 34B is equal to at least approximately 20 mm.
La hauteur de la barrière 50 est égale à au moins environ 18 mm.The height of the barrier 50 is equal to at least approximately 18 mm.
Selon la présente invention, les points de changement de direction 36A et 36B sont espacés l’un de l’autre de la distance égale à au moins environ 20 mm.According to the present invention, the direction change points 36A and 36B are spaced from each other by the distance equal to at least about 20 mm.
Ainsi, le plus court chemin entre les points fixes 46A et 46D formés par ces points de changement de direction 36A à 36D, est égal à au moins environ 20 mm.Thus, the shortest path between the fixed points 46A and 46D formed by these direction change points 36A to 36D is equal to at least approximately 20 mm.
Dans le cas où la distance d’au moins environ 20 mm ne peut être appliquée entre les points fixes 46A et 46D correspondant aux points de changement de direction 36A à 36D, une barrière 50 en matériau diélectrique tel que précédemment décrit est agencée entre ces points.In the case where the distance of at least approximately 20 mm cannot be applied between the fixed points 46A and 46D corresponding to the points of change of direction 36A to 36D, a barrier 50 made of dielectric material as previously described is arranged between these points .
Bien entendu, d’autres modes de réalisation sont également possibles.Of course, other embodiments are also possible.
Par exemple, une zone de contrainte peut être une portion d’un câble sur laquelle des contraintes peuvent être exercées. Ainsi, comme l’illustre la
Dans l’exemple illustré à la
Par exemple comme l’illustre la
Les modes de réalisation décrits aux figures 2 et 3 sont combinables.The embodiments described in Figures 2 and 3 can be combined.
Ainsi, par exemple, lorsque les câbles sont guidés sur une portion de guidage rectiligne, il est possible de rallonger le plus court chemin entre chaque zone de contraintes de ces câbles en mettant une barrière en matériau diélectrique entre chaque couple de ces câbles. Les barrières forment ainsi un peigne.Thus, for example, when the cables are guided on a rectilinear guide portion, it is possible to extend the shortest path between each stress zone of these cables by putting a barrier of dielectric material between each pair of these cables. The barriers thus form a comb.
Il est également possible de combiner différents modes de réalisation entre eux selon toutes les combinaisons techniquement possibles.It is also possible to combine different embodiments with each other according to all technically possible combinations.
On conçoit alors que la présente invention présente un certain nombre d’avantages.We can then see that the present invention presents a certain number of advantages.
En outre, selon l’invention, les différentes zones de contraintes sont espacées entre elles de sorte que lorsque des défauts de câbles apparaissent sur les câbles, ces défauts ne sont pas appliqués aux mêmes endroit sur des câbles adjacents et sont suffisamment espacés entre eux pour éviter l’apparition d’un arc électrique durable.Furthermore, according to the invention, the different stress zones are spaced apart from each other so that when cable defects appear on the cables, these defects are not applied to the same locations on adjacent cables and are sufficiently spaced between them to avoid the appearance of a lasting electric arc.
Par ailleurs, il a été démontré que lorsque la distance entre ces zones de contraintes est égale à au moins 20 mm, le risque d’apparition d’un arc électrique, notamment dans un environnement spatial dépourvue d’atmosphère, est considérablement diminué. En effet, cette distance entre les zones de contraintes permet de créer une différence de méthodologie de câblage (ou montage ou assemblage) qui va permettre aux câbles de réagir de manières différentes à l’ensemble des contraintes spatiales qui leur sont appliquées.Furthermore, it has been demonstrated that when the distance between these stress zones is equal to at least 20 mm, the risk of the appearance of an electric arc, particularly in a space environment devoid of atmosphere, is considerably reduced. Indeed, this distance between the constraint zones makes it possible to create a difference in cabling methodology (or mounting or assembly) which will allow the cables to react in different ways to all the spatial constraints applied to them.
Cela permet alors de trouver une disposition optimale des câbles sur la face arrière du panneau évitant l’établissement d’arcs électriques et gardant la structure du panneau relativement compacte.This then makes it possible to find an optimal arrangement of the cables on the rear face of the panel, avoiding the establishment of electrical arcs and keeping the structure of the panel relatively compact.
Ainsi, par exemple, pour rallonger le plus court chemin entre différentes zones de contraintes lors d’un routage de câbles dans une portion de guidage rectiligne, les zones de contraintes sont désalignées ou sont disposées selon un axe oblique par rapport à l’axe de guidage.Thus, for example, to extend the shortest path between different constraint zones during cable routing in a rectilinear guide portion, the constraint zones are misaligned or are arranged along an oblique axis relative to the axis of guidance.
Selon une autre variante de réalisation, des barrières en matériau diélectriques sont insérées entre les câbles pour rallonger le plus court chemin entre les zones de contraintes correspondantes.According to another alternative embodiment, barriers made of dielectric material are inserted between the cables to extend the shortest path between the corresponding stress zones.
Ainsi, lorsqu’un défaut apparait sur un câble, ce défaut est suffisamment éloigné de toute zone dans laquelle un autre défaut est susceptible d’apparaitre. Le risque d’établissement d’un arc électrique entre ces défauts est ainsi considérablement diminué.Thus, when a fault appears on a cable, this fault is sufficiently far from any area in which another fault is likely to appear. The risk of establishing an electric arc between these faults is thus considerably reduced.
Claims (9)
- une embase (12) étant en contact avec un milieu ambiant et définissant une face avant (16) et une face arrière (18) ;
- une pluralité de cellules photovoltaïques (14) disposées sur la face avant (16) de l’embase (12) ;
- une pluralité de zones de composants électroniques (20A,…,20N) disposées sur la face arrière (18) de l’embase (12) et connectées entre elles par une pluralité de câbles électriques (22), chaque câble (22) comportant au moins une zone de contraintes (40A,…,40D, 42A,…,42D, 44A, 44B, 46A, 46B) dans laquelle des contraintes de nature mécanique, thermique ou électromagnétique sont exercées sur le câble, de sorte que deux câbles adjacents présentent au moins une paire de zones de contraintes ;
le panneau (10) étant caractérisé en ce que les câbles (22) sont disposés sur la face arrière (18) de l’embase (12) de sorte que le plus court chemin passant par le milieu ambiant entre chaque paire de zones de contraintes (40A,…,40D, 42A,…,42D, 44A, 44B, 46A, 46B) soit égal à au moins environ 20 mm.Solar panel (10) comprising:
- a base (12) being in contact with an ambient environment and defining a front face (16) and a rear face (18);
- a plurality of photovoltaic cells (14) arranged on the front face (16) of the base (12);
- a plurality of zones of electronic components (20A,…,20N) arranged on the rear face (18) of the base (12) and connected together by a plurality of electrical cables (22), each cable (22) comprising at least one stress zone (40A,…,40D, 42A,…,42D, 44A, 44B, 46A, 46B) in which stresses of a mechanical, thermal or electromagnetic nature are exerted on the cable, so that two adjacent cables have at least one pair of stress zones;
the panel (10) being characterized in that the cables (22) are arranged on the rear face (18) of the base (12) so that the shortest path passing through the ambient environment between each pair of stress zones (40A,…,40D, 42A,…,42D, 44A, 44B, 46A, 46B) is equal to at least approximately 20 mm.
Priority Applications (1)
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FR2114625A FR3131443A1 (en) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Solar panel comprising in particular a plurality of zones of electronic components connected together by a plurality of electric cables. |
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FR2114625A FR3131443A1 (en) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Solar panel comprising in particular a plurality of zones of electronic components connected together by a plurality of electric cables. |
FR2114625 | 2021-12-29 |
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Publication Number | Publication Date |
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FR (1) | FR3131443A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6089509A (en) * | 1997-04-01 | 2000-07-18 | Motorola, Inc. | Spacecraft attitude control using electrical power subsystem |
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US20190360891A1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | Airbus Operations Gmbh | System for the state monitoring of a fibre composite structure |
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-
2021
- 2021-12-29 FR FR2114625A patent/FR3131443A1/en active Pending
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