[发明专利]一种临近空间飞艇用柔性太阳电池阵

说明书

本发明涉及一种临近空间飞艇用柔性太阳电池阵，包括薄膜太阳电池模块(1)、电源快速接头、引出电缆和半刚性紧固索(3)，所述的柔性太阳电池阵由多块薄膜太阳电池模块(1)拼接而成，拼接后的薄膜太阳电池模块(1)通过半刚性紧固索(3)固定于空间飞艇表面，所述的薄膜太阳电池模块(1)通过电源快速接头串联和并联形成柔性太阳电池阵，并通过引出电缆将柔性太阳电池阵的功率输出引出。与现有技术相比，本发明具有较好的曲面贴合效果、轻盈、储能效率高等优点。

技术领域

本发明涉及太阳电池阵领域，尤其是涉及一种临近空间飞艇用柔性太阳电池阵。

背景技术

临近空间在国际上一般指高于普通航空飞行器，低于轨道飞行器运行空间的空域，大约在地球表面上空20km～100km，最近几年来，由于临近空间巨大的战略价值，越来越受到国际上各个大国的重视，尤其是美国，以色列，欧洲，日本，俄罗斯等传统航空航天强国，我国近年来在临近空间的研究也逐渐受到重视，步入正轨。

临近空间飞艇在未来的军事、通讯、对地观测等领域有着巨大的作用。对滞空时间比较长的临近空间飞艇，其能源系统的控制将是一个全新的课题，从太阳电池阵的大面积高可靠性控制到新型储能电源大电流充放电控制等等都处于研究阶段。

临近空间飞艇白天依靠贴覆在其表面的薄膜太阳能电池提供动力，夜间则需要由锂离子蓄电池组供电，保持24小时工作。

临近空间飞艇艇身表面大多为弧面结构，面积大、光照条件好，但要求太阳电池阵在复合时具备一定可弯曲度。目前传统太阳电池阵面积大，弯曲性能较差，大面积铺设时易造成电池的隐裂、碎片，从而造成临近空间飞艇电池阵整体电性能下降，碎裂的电池部分对于整机而言具有安全隐患，且大面积的太阳电池阵在组装以及飞艇充放气时易造成损伤。

飞艇用柔性太阳电池阵，不仅需要与飞艇表面有良好的贴合度，而且还要能满足飞艇在飞行过程中抗风、轻质、临近空间环境温度变化的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种临近空间飞艇用柔性太阳电池阵。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种临近空间飞艇用柔性太阳电池阵，包括薄膜太阳电池模块、电源快速接头、引出电缆和半刚性紧固索，所述的柔性太阳电池阵由多块薄膜太阳电池模块拼接而成，拼接后的薄膜太阳电池模块通过半刚性紧固索固定于空间飞艇表面，所述的薄膜太阳电池模块通过电源快速接头串联和并联形成柔性太阳电池阵，并通过引出电缆将柔性太阳电池阵的功率输出引出。

进一步地，所述的薄膜太阳电池模块通过电源快速接头串联成一列，然后将串联后的多列间进行并联形成柔性太阳电池阵。

进一步地，串联后相邻两列薄膜太阳电池模块间设有缓冲带。

进一步地，所述的缓冲带为由中部向两端宽度逐渐变窄的弹性橡胶材料，即柳叶形缓冲带，该柳叶形缓冲带的作用一方面为对薄膜太阳电池模块间的应力进行缓冲，另一方面为使得柔性太阳电池阵具有弧线，以此与弧面结构的临近空间飞艇艇身表面相适配。

进一步地，所述的缓冲带通过胶粘或缝合或热合的方式与相邻两列薄膜太阳电池模块连接。

所述的薄膜太阳电池模块由多块薄化晶体硅太阳电池拼接组成。

所述的半刚性紧固索包括刚性绳、弹性绳、挂环a，挂环b、刚性连接绳a和刚性连接绳b，所述的刚性绳和弹性绳并排设置于挂环a与挂环b之间，所述的临近空间飞艇外表面的两侧设有多个抓手，所述的刚性连接绳a的一端连接于挂环b上，另一端连接于抓手上，所述的刚性连接绳b的一端连接于挂环a上，另一端连接于拼接后的薄膜太阳电池模块的侧面边缘上。