[发明专利]轻量化可折叠大型柔性太阳电池阵支撑结构

说明书

本发明提供了一种航天器结构和机构技术领域内的轻量化可折叠大型柔性太阳电池阵支撑结构，包括支撑管、太阳电池阵、横管；多根所述横管平行连接于两根所述支撑管之间，所述太阳电池阵铺设于所述横管上；所述支撑管均布有U型槽，所述U型槽能够进行折叠与展开动作。本发明通过简单的薄壁碳纤维管设计和柔性薄膜太阳电池片的应用就可以实现太阳电池阵的的高收纳比折叠收拢以及轻量化设计。

技术领域

本发明涉及航天器结构和机构技术领域，具体的，涉及一种轻量化可折叠大型柔性太阳电池阵支撑结构，适用于卫星太阳电池阵的的高收纳比折叠收拢以及轻量化设计。

背景技术

人造卫星的供电通常采用太阳能电池，在卫星上安装太阳能电池板组件，用来收集太阳光并将光能转化为电能为卫星供电。太阳能电池板多为硬性的金属板，该金属板收折于卫星上，在进入太空后，金属板再展开以便收集太阳光。

随着航天器技术的发展，大型平面如：太阳帆、天线、反射器等在航天器上的应用日趋广泛，对尺寸的要求日益增高，但常规的收拢方式收纳比小，展开机构重量大，关节多可靠性降低，因此不适合在未来的航天器器上应用。

以上的技术问题对航天器上的大型平太阳电池阵折叠展开以及轻量化提出了需求。为此，从产品简单性和实用性出发，本发明设计了一种轻量化可折叠大型柔性太阳电池阵支撑结构。

经现有技术检索，中国发明专利号为CN201610202262，发明名称为一种卫星供电用的柔性太阳翼及应用于该柔性太阳翼的二自由度收纳装置，该柔性太阳翼包括：安装于卫星上并向外凸伸设置的弹性支撑杆；以及与所述卫星和所述弹性支撑杆远离所述卫星的端部连接的柔性翼，所述柔性翼的正面设有阵列的太阳电池。采用柔性翼承载太阳电池，可方便折叠收拢，占用空间小，展开后的平面较大，通过二自由度方式对太阳跟踪能够较好的满足整星的大功率供电，且柔性翼的重量轻，解决了金属板的太阳能电池组件的占用空间大和重量较大的问题。该装置结构及操作复杂，不能有效解决轻量化问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种轻量化可折叠大型柔性太阳电池阵支撑结构。

根据本发明提供的一种轻量化可折叠大型柔性太阳电池阵支撑结构，包括支撑管、太阳电池阵、横管；

多根所述横管平行连接于两根所述支撑管之间，所述太阳电池阵铺设于所述横管上；

所述支撑管均布有U型槽，所述支撑管通过所述U型槽能够进行折叠与展开动作。通过材料加工在支撑管上开孔出U型槽，圆管不易折叠但是有U型槽处的截面不是完整的圆，则容易折叠。

一些实施方式中，多根所述横管通过胶接方式平行连接于两根所述支撑管之间。

一些实施方式中，所述支撑管为薄壁碳纤维储能管。薄壁碳纤维储能管通过材料自身折叠产生的弹性势能，从而获得展开的动力。

一些实施方式中，所述横管为碳纤维管。

一些实施方式中，所述太阳电池阵由柔性薄膜太阳电池片组成。

一些实施方式中，所述支撑管以多边形为中心进行卷曲折叠兴成多边形卷曲折叠形状。

一些实施方式中，所述支撑管以Z型方式折叠收拢并锁定形成Z型。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过简单的薄壁碳纤维管设计和柔性薄膜太阳电池片的应用就可以实现太阳电池阵的的高收纳比折叠收拢以及轻量化设计。

2、本发明具有折叠方便，收拢体积小，质量轻、展开结构无间隙，展开可靠性高等特点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：