[实用新型]一种太阳能电池板收纳及展开结构

说明书

本实用新型涉及卫星太阳能板技术领域，具体为一种太阳能电池板收纳及展开结构，其包括：形状为圆柱体的中心轴，多块展开后形状为矩形的太阳能基板，太阳能基板被分为多个部分，各部分基板之间通过弹簧件进行连接，太阳能基板靠近中心轴一侧与围绕在中心轴曲面上并均匀分布的弹性张力弦相连接，太阳能基板上安装有按照一定阵列排布的太阳能电池，太阳能基板上方对应安装有通过弹性支撑件进行支撑的透镜，本实用新型相对于刚性或多铰链结构的太阳能电池板，采用了大量的柔性和弹性结构，通过中心轴、弹性张力弦、弹性支撑件、弹簧件和基板的配合，使透镜与基板可以贴合，从而实现太阳能电池板整体卷曲收纳，降低了质量、使存储体积更小。

技术领域

本实用新型涉及卫星应用的柔性太阳能电池板技术领域，具体涉及一种太阳能电池板收纳及展开结构。

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，例如公开号为US5496414的美国专利采用弹性体支撑结构、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，重量大，太阳能电池效率较低，只能通过数量的增加以使航天器或卫星正常工作。

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。

如公开号为US9450131的美国专利采用了大量柔性材料，整体实现可以卷曲，但其只能实现单方向进行卷绕，导致所需太阳能基板过长，使卷绕后对太阳能电池阵列的压力过大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有更低质量，更紧凑的发射存储体积，灵活紧凑型绕轴卷曲式的柔性太阳能电池板。

一种太阳能电池板收纳及展开结构，包括：形状为圆柱体的中心轴，多块展开后形状为矩形的太阳能基板，所述太阳能基板被分为多个部分，各部分基板之间通过弹簧件进行连接，所述太阳能基板靠近中心轴一侧与围绕在中心轴曲面上并均匀分布的弹性张力弦相连接，所述太阳能基板上安装有按照一定阵列排布的太阳能电池，所述太阳能基板上方对应安装有通过弹性支撑件进行支撑的透镜；