RU206067U1

RU206067U1 - SOLAR PANEL

Info

Publication number: RU206067U1
Application number: RU2021109541U
Authority: RU
Inventors: Семён Андреевич Зоммер; Павел Алексеевич Орлин
Original assignee: Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority date: 2021-04-07
Filing date: 2021-04-07
Publication date: 2021-08-18

Abstract

Полезная модель относится к устройствам энергопитания космического аппарата, предназначенным для преобразования солнечной энергии в электрическую энергию с помощью фотопреобразователей, и предназначена для использования в конструкциях солнечных батарей, содержащих плоские рамные каркасы.Техническим результатом является уменьшение массы конструкции панели солнечной батареи и повышение технологичности без потери эффективности и удельной мощности.Поставленная техническая проблема решается тем, что панель солнечной батареи содержит несущую поверхность в виде сетеполотна, состоящего из набора продольно расположенных упруго натянутых элементов (струн) и поперечно расположенных упруго натянутых электрических проводов, заранее очищенные от изоляции места которых электрически соединяются с контактными площадками модулей фотопреобразователей при помощи паяного соединения.Техническая проблема решается за счет того, что сетеполотно, закрепленное на раме и создающее необходимую жесткость конструкции, выполнено в виде ортогонально направленных струн иэлектрических проводов. Провода параллельно соединяют группы модулей фотопреобразователей в электрическую цепь, соединяясь с контактными площадками модулей фотопреобразователей при помощи паяного соединения. 2 ил.The utility model relates to spacecraft power supply devices designed to convert solar energy into electrical energy using photovoltaic converters and is intended for use in solar panels containing flat frame frames. The technical result is to reduce the mass of the solar panel structure and improve manufacturability without loss of efficiency The technical problem posed is solved by the fact that the solar panel contains a load-bearing surface in the form of a set-cloth, consisting of a set of longitudinally arranged elastically stretched elements (strings) and transversely arranged elastically stretched electrical wires, the places of which, previously cleaned of insulation, are electrically connected to the contact pads of photoconverters modules using a soldered joint. The technical problem is solved due to the fact that the netting and is made in the form of orthogonally directed strings and electric wires. The wires connect in parallel the groups of photoconverter modules into an electric circuit, connecting to the contact pads of the photoconverter modules using a soldered connection. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам энергопитания космического аппарата, предназначенным для преобразования солнечной энергии в электрическую энергию с помощью фотопреобразователей, и предназначена для использования в конструкциях солнечных батарей, содержащих плоские рамные каркасы. The utility model relates to power supply devices for the spacecraft, designed to convert solar energy into electrical energy using photoconverters, and is intended for use in designs of solar cells containing flat frame frames.

Из существующего уровня техники известна панель солнечной батареи, описанная в изобретении «Formation of stretchable photovoltaic devices and carriers» (патент US 2010/0233843 A1,H01L 31/042, 13.03.2006), состоящая из каркаса, несущей поверхности и фотопреобразователей в виде модулей. Несущая поверхность закрепляется на каркасе и формирует сетеполотно, состоящее из набора продольно и поперечно расположенных струн и электрических кабелей, выполняющих функцию закрепления фотопреобразователей и соединения их в электрическую цепь. A solar panel is known from the prior art, which is described in the invention "Formation of stretchable photovoltaic devices and carriers" (US patent 2010/0233843 A1, H01L 31/042, 13.03.2006), consisting of a frame, a supporting surface and photoconverters in the form of modules ... The bearing surface is fixed on the frame and forms a net-sheet, consisting of a set of longitudinally and transversely arranged strings and electric cables that perform the function of fixing the photoconverters and connecting them into an electric circuit.

Недостатком конструкции данной панели солнечной батареи является то, что конструкция каркаса является нежесткой и способна изменять свои геометрические размеры под действием внешних сил, из-за чего необходимо использовать дополнительные сложные механические устройства для раскрытия панелей солнечных батарей из транспортировочного положения в рабочее.The disadvantage of the design of this solar panel is that the frame structure is non-rigid and is capable of changing its geometric dimensions under the action of external forces, which is why it is necessary to use additional complex mechanical devices to open the solar panels from the transport position to the working position.

Из существующего уровня техники известна панель солнечной батареи, описанная в изобретении «Панель солнечной батареи» (патент RU 2424956 С1, Н01L 31/05, 27.07.2011), состоящая из каркаса, несущей поверхности и фотопреобразователей в виде модулей. Каркас представляет собой профили квадратного сечения, соединенные между собой в прямоугольную раму с продольными и поперечными силовыми элементами. Несущая поверхность закрепляется на каркасе и состоит из набора продольно и поперечно расположенных упруго натянутых элементов (струн), формирующих сетеполотно, на которое устанавливаются и крепятся модули фотопреобразователей.A solar battery panel described in the invention "Solar battery panel" (patent RU 2424956 C1, H01L 31/05, 27.07.2011) is known from the prior art, consisting of a frame, a supporting surface and photoconverters in the form of modules. The frame is a square section connected to each other in a rectangular frame with longitudinal and transverse load-bearing elements. The bearing surface is fixed on the frame and consists of a set of longitudinally and transversely arranged elastically tensioned elements (strings) that form a set-cloth on which photoconverter modules are installed and fastened.

Из существующего уровня техники известна панель солнечной батареи, описанная в изобретении «Панель солнечной батареи» (патент RU2703800 С1, H01L 31/042, 22.10.2019), состоящая из каркаса, несущей поверхности и фотопреобразователей в виде модулей. Каркас представляет собой трубы треугольного сечения, соединенные между собой фитингами в прямоугольную раму с продольными и поперечными силовыми элементами. Несущая поверхность закрепляется на каркасе и состоит из набора продольно и поперечно расположенных упруго натянутых элементов (струн), формирующих сетеполотно, на которое устанавливаются модули фотопреобразователей.A solar battery panel described in the invention "Solar battery panel" (patent RU2703800 C1, H01L 31/042, 22.10.2019) is known from the prior art, consisting of a frame, a supporting surface and photoconverters in the form of modules. The frame is triangular-section pipes connected by fittings to form a rectangular frame with longitudinal and transverse load-bearing elements. The bearing surface is fixed on the frame and consists of a set of longitudinally and transversely arranged elastically tensioned elements (strings) that form a webbed on which the photoconverter modules are installed.

Из существующего уровня техники наиболее близким к заявленной полезной модели (прототипом) является изобретение «Панель солнечной батареи» (патент RU 2332750 С1, H01L 31/042, 27.08.2008), состоящее из каркаса, несущей поверхности и фотопреобразователей в виде модулей. Каркас представляет собой трубы круглого сечения, соединенные между собой фитингами в прямоугольную раму с продольными и поперечными силовыми элементами. Несущая поверхность закрепляется на каркасе и состоит из набора продольно и поперечно расположенных упруго натянутых элементов (струн), формирующих сетеполотно, на которое устанавливаются и крепятся модули фотопреобразователей.From the existing prior art, the closest to the claimed utility model (prototype) is the invention "Solar battery panel" (patent RU 2332750 C1, H01L 31/042, 27.08.2008), consisting of a frame, a bearing surface and photoconverters in the form of modules. The frame consists of pipes of circular cross-section, interconnected by fittings into a rectangular frame with longitudinal and transverse load-bearing elements. The bearing surface is fixed on the frame and consists of a set of longitudinally and transversely arranged elastically tensioned elements (strings) that form a set-cloth on which photoconverter modules are installed and fastened.

Недостатком конструкций данного типа является то, что конструкция панелей солнечной батареи не предусматривает возможность электрического соединения фотопреобразователей между собой и формирование электрической цепи. При использовании описанных выше конструкций необходимо обеспечивать соединение фотопреобразователей дополнительными электрическими проводами и формировать эти провода в электрическую цепь. Этот фактор увеличивает массу конструкции панели солнечной батареи, увеличивает трудоемкость сборки и усложняет технологию изготовления панели.The disadvantage of this type of structures is that the design of solar panels does not provide for the possibility of electrical connection of photoconverters to each other and the formation of an electrical circuit. When using the structures described above, it is necessary to provide connection of photoconverters with additional electrical wires and form these wires into an electrical circuit. This factor increases the weight of the solar panel structure, increases the labor intensity of assembly and complicates the panel manufacturing technology.

Для заявленной полезной модели выявлены общие существенные признаки: каркас, несущая поверхность, сетеполотно, струны, фотопреобразователи, кабельная сеть.For the claimed utility model, common essential features have been identified: frame, bearing surface, mesh, strings, photoconverters, cable network.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличенная масса конструкции панели солнечной батареи и высокая трудоемкость сборки.The technical problem to be solved by the claimed utility model is the increased mass of the solar panel structure and the high labor intensity of the assembly.

Поставленная техническая проблема решается тем, что панель солнечной батареи содержит несущую поверхность в виде сетеполотна, состоящего из набора продольно расположенных упруго натянутых элементов (струн) и поперечно расположенных упруго натянутых электрических проводов, заранее очищенные от изоляции места которых электрически соединяются с контактными площадками модулей фотопреобразователей при помощи паяного соединения.The technical problem posed is solved by the fact that the solar battery panel contains a supporting surface in the form of a set-cloth, consisting of a set of longitudinally arranged elastically stretched elements (strings) and transversely arranged elastically stretched electrical wires, the places of which, previously cleaned of insulation, are electrically connected to the contact pads of the photoconverter modules when using a soldered joint.

Техническим результатом является создание панели солнечной батареи, в конструкции которой заложены решения, обеспечивающие уменьшение массы и повышение технологичности без потери эффективности и удельной мощности, за счет того, что панель солнечной батареи содержит несущую поверхность в виде сетеполотна, состоящего из набора продольно расположенных упруго натянутых элементов (струн) и поперечно расположенных упруго натянутых электрических проводов, заранее очищенные от изоляции места которых электрически соединяются с контактными площадками модулей фотопреобразователей при помощи паяного соединения.The technical result is the creation of a solar battery panel, the design of which includes solutions that ensure a decrease in mass and an increase in manufacturability without loss of efficiency and specific power, due to the fact that the solar battery panel contains a load-bearing surface in the form of a set-cloth, consisting of a set of longitudinally arranged elastically stretched elements (strings) and transversely arranged elastically stretched electrical wires, the places of which, previously cleaned from insulation, are electrically connected to the contact pads of the photoconverters using a soldered joint.

Техническая проблема решается за счет того, что сетеполотно, закрепленное на раме и создающее необходимую жесткость конструкции, выполнено в виде ортогонально направленных струн и электрических проводов. Провода параллельно соединяют группы модулей фотопреобразователей, соединяясь с контактными площадками модулей фотопреобразователей при помощи паяного соединения.The technical problem is solved due to the fact that the set-cloth, fixed on the frame and creating the necessary rigidity of the structure, is made in the form of orthogonally directed strings and electric wires. The wires connect in parallel the groups of photoconverter modules, connecting with the contact pads of the photoconverter modules using a soldered connection.

Техническая сущность полезной модели поясняется чертежами.The technical essence of the utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлен общий вид панели солнечной батареи.Figure 1 shows a general view of a solar panel.

На фиг. 2 представлен фрагмент панели солнечной батареи.FIG. 2 shows a fragment of a solar panel.

Панель солнечной батареи состоит из рамы 1, закрепленного на ней сетеполотна 2, выполненное в виде упруго натянутых элементов, пересекающихся в ортогональных направлениях, и модулей фотопреобразователей 3, установленных поверх сетеполотна и прикрепленных к нему с помощью держателей 4. Сетеполотно состоит из набора продольно расположенных струн 5 и поперечно расположенных электрических проводов 6. Модули фотопреобразователей 3 имеют на тыльной стороне контактные площадки 7, предназначенные для электрического соединения с ними. Заранее очищенные от изоляции места 8 проводов 6 электрически соединяются с контактными площадками 7 модулей фотопреобразователей 3 при помощи паяного соединения 9.The solar battery panel consists of a frame 1, fixed on it a webbed 2, made in the form of elastically stretched elements intersecting in orthogonal directions, and photoconverter modules 3 installed on top of the webbed and attached to it with the help of holders 4. The webbed consists of a set of longitudinally arranged strings 5 and transversely located electrical wires 6. Modules of photoconverters 3 have on the back side contact pads 7 intended for electrical connection with them. Places 8 of wires 6, previously cleaned of insulation, are electrically connected to the contact pads 7 of photoconverter modules 3 using a soldered joint 9.

Claims

A solar battery panel containing a frame, fixed on it with a grid for placing and fixing photoconverters, made in the form of elastically tensioned elements intersecting in orthogonal directions, and modules of photoconverters installed on top of the grid and attached to it with the help of holders, characterized in that the grid consists of from a set of longitudinally spaced strings and transversely spaced electrical wires, the places of which, previously cleaned of insulation, are electrically connected to the contact pads of the photoconverter modules using a soldered connection.