[发明专利]一种柔性太阳电池翼

说明书

本发明公开了一种柔性太阳电池翼，所述柔性太阳电池翼包括：至少两个太阳电池单板；所述太阳电池单板包括设置有太阳电池阵列的柔性基板和框架；所述柔性基板置于所述框架中，所述框架对所述柔性基板提供刚性支撑；相邻两个所述太阳电池单板之间通过双向卷簧铰链连接。本发明公开的柔性太阳电池翼，具有输出功率大、刚度高、展开可靠等优点。

技术领域

本发明属于航天器太阳电池翼技术领域，尤其涉及一种柔性太阳电池翼。

背景技术

展开式太阳电池翼是航天器通常使用的能量转换系统，将太阳光能直接转化为电能供航天器使用。常见的有刚性太阳电池翼、半刚性太阳电池翼和柔性太阳电池翼等形式，每种结构形式各有优缺点。

刚性、半刚性太阳电池翼展开结构相对简单，刚度相对高，但受限基板厚度和安装包络，其发电功率通常在几千瓦级别；柔性太阳电池翼通过采用柔性薄基板，提高了在相同安装包络下太阳电池翼的布片面积，使发电功率可达二十千瓦左右，但柔性太阳电池翼刚度相对刚性、半刚性基板低很多，需要采用桁架结构提高整翼支撑，由于使用桁架结构进行展收，其展收机构复杂很多，技术难度和风险更高。

我国刚性、半刚性太阳电池翼已在轨多个航天器上应用，但是柔性太阳电池翼由于其展收机构复杂，其无法在航天器或空间电站上应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供一种高功率、可应用于航天器或空间电站的柔性太阳电池翼。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种柔性太阳电池翼，其中，所述柔性太阳电池翼包括：至少两个太阳电池单板；

所述太阳电池单板包括设置有太阳电池阵列的柔性基板和框架；

所述柔性基板置于所述框架中，所述框架对所述柔性基板提供刚性支撑；

相邻两个所述太阳电池单板之间通过双向卷簧铰链连接。

可选的，所述双向卷簧铰链包括：铰链、转轴以及卷簧；

可选的，铰链分别与相邻两个太阳电池单板的框架连接，所述卷簧分别与相邻两个太阳电池单板的框架连接；

所述转轴沿纵向贯穿所述铰链与所述卷簧；

所述铰链绕所述转轴转动，所述卷簧为太阳电池单板提供展开预紧力或反向阻尼。

可选的，所述太阳电池单板通过压紧释放装置压紧在航天器舱壁上。

可选的，压紧释放装置包括：火工切割装置、压紧线以及卷线器；所述卷线器由卷轴和扭簧构成，所述柔性太阳电池翼压紧状态下，所述压紧线一端固定在所述卷轴上，所述压紧线的另一端固定在所述火工切割装置内。

可选的，所述压紧线为强度钢丝或碳纤维绳。

可选的，所述压紧线直径应小于压紧孔直径的1/4。

可选的，航天器入轨后接收到地面解锁指令，所述火工切割装置将压紧线切断，在所述扭簧预紧力作用下，卷轴回复旋转，将所述压紧线卷入所述卷线器；所述压紧线被切断的同时，所述太阳电池翼在双向卷簧铰链预紧力作用下展开；在太阳电池单板展开平行时，到位挡板触发到位锁定装置，所述到位锁定装置中的锁定销在弹簧弹力作用下，插入相邻太阳电池单板的到位锁定孔。

可选的，所述柔性基板为聚酰亚胺基板，所述聚酰亚胺基板包含第一聚酰亚胺层、柔性印制板以及第二聚酰亚胺层；

太阳电池片、隔离二极管以及温度传感器粘贴在所述柔性印制板上并电连接形成太阳电池阵列；

所述太阳电池阵列通过所述柔性印制板内的印制铜线电连接；

所述第一聚酰亚胺层、设置有太阳电池阵列的所述柔性印制板以及所述第二聚酰亚胺层依次叠加，形成所述太阳电池单板。