专利名称：一种柔性薄膜太阳能电池与飞艇蒙皮可靠连接的方法
技术领域：
本发明涉及柔性薄膜太阳电池在飞艇上的应用，特别是柔性薄膜太阳能电池与飞艇蒙皮的连接技术。
背景技术：
据文献报道，目前柔性薄膜太阳能电池与飞艇蒙皮的连接方式，在国外主要采用如下两种“艇皮一体化”、“挂装连接”。但国内尚无柔性薄膜太阳能电池在飞艇上的应用先例和相关连接方式的报道。太阳能电池阵列在飞艇上的应用中，存在太阳能电池与飞艇蒙皮的热耦合问题，太阳能电池装配成阵列的问题，太阳能电池 阵列与蒙皮的连接问题。
发明内容
本发明旨在克服现有技术中存在的问题，提供一种柔性薄膜太阳能电池与飞艇蒙皮可靠连接的方法，实现飞艇上太阳能电池阵列与飞艇蒙皮的可靠连接及太阳能电池阵列的有效供电。为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为
一种柔性薄膜太阳能电池与飞艇蒙皮可靠连接的方法，包括如下内容
(1)在飞艇蒙皮上设置带有A不锈钢扣眼的侧向连接帘布以及A尼龙搭扣；
(2)在多层隔热组件上设置与A尼龙搭扣对应的B尼龙搭扣，将多层隔热组件通过A尼龙搭扣和B尼龙搭扣与飞艇蒙皮紧密连接；
(3)在柔性薄膜太阳能电池两侧边缘设置B不锈钢扣眼；
(4)用穿过B不锈钢扣眼的锦丝绳将多个柔性薄膜太阳能电池连接成太阳能电池阵
列；
(5)将太阳能电池阵列覆盖在多层隔热组件上，并用穿过B不锈钢扣眼和A不锈钢扣眼的锦丝绳将太阳能电池阵列与侧向连接帘布连接。具体而言，所述方法包括如下步骤
(1)将飞艇蒙皮分成若干个需要连接柔性薄膜太阳能电池的区域，在每个区域设置两条平行的且带有A不锈钢扣眼的侧向连接帘布；
(2)在飞艇蒙皮上需要连接柔性薄膜太阳能电池的区域设置若干个用于连接多层隔热组件的A尼龙搭扣；
(3)在多层隔热组件上设置若干个与A尼龙搭扣对应的B尼龙搭扣，将多层隔热组件通过A尼龙搭扣和B尼龙搭扣与飞艇蒙皮紧密连接；
(4)在柔性薄膜太阳能电池两侧边缘设置B不锈钢扣眼；
(5)用锦丝绳穿过柔性薄膜太阳能电池上的B不锈钢扣眼，将多个柔性薄膜太阳能电池连接起来，装配成太阳能电池阵列；
(6)将太阳能电池阵列覆盖在多层隔热组件上，然后将太阳能电池阵列两侧的B不锈钢扣眼通过锦丝绳分别与两条侧向连接帘布的A不锈钢扣眼连接，完成太阳能电池阵列与侧向连接帘布的连接；
(7)在太阳能电池阵列两端焊接端向防风帘布。其中，所述侧向连接帘布焊接于飞艇蒙皮上；所述A尼龙搭扣缝纫于飞艇蒙皮上；所述多层隔热组件由反射辐射热的反射层和隔热传导热的间隔层组成。另外，上述方法还包括用金属汇流条将太阳能电池阵列中的各个柔性薄膜太阳能电池串并联连接，然后将金属汇流条与飞艇接线盒端子连接的步骤。下面结合原理对本发明作进一步说明
本发明的方法中，用高频焊接机在飞艇蒙皮相应位置焊接已铆接了不锈钢扣眼的侧向连接帘布；通过缝纫于飞艇蒙皮与多层隔热组件的尼龙搭扣，将多层隔热材料与蒙皮的紧 密连接，其中，多层隔热组件为航天器被动热控的主要手段之一，具有极好的隔热性能，理论上多层隔热材料的当量导热系数可低到IO-5W/(m· K)，其基本结构是由反射辐射热的反射层和隔热传导热的间隔层组成；通过穿过铆接于柔性薄膜太阳能电池封装膜边缘的不锈钢扣眼的锦丝绳，将多个太阳能电池连接起来，组成太阳能电池阵列；通过穿过太阳能电池阵列边缘和侧向连接帘布的不锈钢扣眼的锦丝绳，将太阳能电池阵列与侧向连接帘布连接起来。太阳能电池与飞艇蒙皮之间布置的多层隔热组件用以隔绝热的传递，避免太阳能电池废热对飞艇蒙皮产生影响。用高频焊接机在飞艇蒙皮相应位置焊接与太阳能电池阵列纵向尺寸相协调的端向防风帘布，可减少空气来流对太阳能电池阵列的影响。通过金属汇流条实现太阳能电池的串并联连接，最后汇流到接线盒端子，将电能供应给飞艇负载。与现有技术相比，本发明的有益效果为
太阳能电池的废热对飞艇蒙皮的力学性能有很大影响，因此要尽量避免太阳能电池与飞艇蒙皮之间的热耦合，本发明通过在这两者之间布置多层隔热组件将热量隔绝住，能有效解决该问题；高空(海拔20km)的太阳辐射强度在1265W/m2左右，白天太阳能电池温度可高达80°C，通过在太阳能电池之间的间隙处及太阳能电池封装膜边缘处用粘贴热控涂层，可有效减小吸收/发射比。太阳能电池阵列由多个太阳能电池组成，通过穿过铆接于太阳能电池封装膜边缘的不锈钢扣眼的锦丝绳，将多个太阳能电池互串连接，既实现了太阳能电池阵列的装配，又保证了在突风载荷情况下，具备良好的延展韧性；通过穿过铆接于太阳能电池封装膜边缘和侧向连接帘布的不锈钢扣眼的锦丝绳，既实现了太阳能电池与侧向连接帘布的可靠连接，又保证了在突风载荷情况下，具备良好的延展韧性。通过金属汇流条将各太阳能电池串并联连接，最后汇流到接线盒的端子上可将电能供应给飞艇负载。另外，因为飞艇的迎风特性，因此要尽量避免风载影响，通过在飞艇蒙皮相应位置焊接与太阳能电池阵列纵向尺寸相协调的端向防风帘布能有效避免空气来流对连接结构的影响。总之，本发明所述的柔性薄膜太阳能电池与飞艇蒙皮可靠连接的方法，既具备了抗风能力强，连接可靠，又能实现太阳能电池的有效供电，可广泛应用于利用太阳能发电的飞艇平台，具备了广泛军事和民用应用前景。
图I为采用本发明方法将柔性薄膜太阳能电池与飞艇蒙皮连接后的结构示意图； 图2为图I中A处的局部放大 图3为图I中B处的局部放大图。
图中1-飞艇蒙皮，2-A尼龙搭扣，3-B尼龙搭扣(母)，4_侧向连接帘布，5_多层隔热组件，6-A不锈钢扣眼，7-柔性薄膜太阳能电池，8-端向防风帘布，9-锦丝绳，10-金属汇流条，11-接线盒，12- B不锈钢扣眼。
具体实施例方式实施例I
参见图I至图3，一种柔性薄膜太阳能电池与飞艇蒙皮可靠连接的方法包括如下步骤
(1)将飞艇蒙皮I分成若干个需要连接柔性薄膜太阳能电池7的区域，在每个区域设置两条平行的且带有A不锈钢扣眼6的侧向连接帘布4 ；
(2)在飞艇蒙皮I上需要连接柔性薄膜太阳能电池7的区域设置若干个用于连接多层隔热组件5的A尼龙搭扣2 ；
(3)在多层隔热组件5上设置若干个与A尼龙搭2扣对应的B尼龙搭扣3，将多层隔热组件5通过A尼龙搭扣2和B尼龙搭扣3与飞艇蒙皮I紧密连接；
(4)在柔性薄膜太阳能电池7两侧边缘设置B不锈钢扣眼12；
(5)用锦丝绳9穿过柔性薄膜太阳能电池7上的B不锈钢扣眼12，将多个柔性薄膜太阳能电池7连接起来，装配成太阳能电池阵列；
(6)将太阳能电池阵列覆盖在多层隔热组件5上，然后将太阳能电池阵列两侧的B不锈钢扣眼12通过锦丝绳9分别与两条侧向连接帘布4的A不锈钢扣眼6连接，完成太阳能电池阵列与侧向连接帘布4的连接；
(7)在太阳能电池阵列两端焊接端向防风帘布8；
(8)用金属汇流条10将太阳能电池阵列中的各个柔性薄膜太阳能电池7串并联连接，然后将金属汇流条10与飞艇接线盒11端子连接。其中，所述侧向连接帘布4焊接于飞艇蒙皮I上；所述A尼龙搭扣2缝纫于飞艇蒙皮上；所述多层隔热组件5由反射辐射热的反射层和隔热传导热的间隔层组成。
权利要求
1.一种柔性薄膜太阳能电池与飞艇蒙皮可靠连接的方法，其特征在于，所述方法包括如下内容 (1)在飞艇蒙皮上设置带有A不锈钢扣眼的侧向连接帘布以及A尼龙搭扣； (2)在多层隔热组件上设置与A尼龙搭扣对应的B尼龙搭扣，将多层隔热组件通过A尼龙搭扣和B尼龙搭扣与飞艇蒙皮紧密连接； (3)在柔性薄膜太阳能电池两侧边缘设置B不锈钢扣眼； (4)用穿过B不锈钢扣眼的锦丝绳将多个柔性薄膜太阳能电池连接成太阳能电池阵列； (5)将太阳能电池阵列覆盖在多层隔热组件上，并用穿过B不锈钢扣眼和A不锈钢扣眼 的锦丝绳将太阳能电池阵列与侧向连接帘布连接。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤 (1)将飞艇蒙皮分成若干个需要连接柔性薄膜太阳能电池的区域，在每个区域设置两条平行的且带有A不锈钢扣眼的侧向连接帘布； (2)在飞艇蒙皮上需要连接柔性薄膜太阳能电池的区域设置若干个用于连接多层隔热组件的A尼龙搭扣； (3)在多层隔热组件上设置若干个与A尼龙搭扣对应的B尼龙搭扣，将多层隔热组件通过A尼龙搭扣和B尼龙搭扣与飞艇蒙皮紧密连接； (4)在柔性薄膜太阳能电池两侧边缘设置B不锈钢扣眼； (5)用锦丝绳穿过柔性薄膜太阳能电池上的B不锈钢扣眼，将多个柔性薄膜太阳能电池连接起来，装配成太阳能电池阵列； (6)将太阳能电池阵列覆盖在多层隔热组件上，然后将太阳能电池阵列两侧的B不锈钢扣眼通过锦丝绳分别与两条侧向连接帘布的A不锈钢扣眼连接，完成太阳能电池阵列与侧向连接帘布的连接； (7)在太阳能电池阵列两端焊接端向防风帘布。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述侧向连接帘布焊接于飞艇蒙皮上。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述A尼龙搭扣缝纫于飞艇蒙皮上。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述多层隔热组件由反射辐射热的反射层和隔热传导热的间隔层组成。
6.如权利要求I至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括用金属汇流条将太阳能电池阵列中的各个柔性薄膜太阳能电池串并联连接，然后将金属汇流条与飞艇接线盒端子连接的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种柔性薄膜太阳能电池与飞艇蒙皮可靠连接的方法，该方法采用穿过不锈钢扣眼的锦丝绳将太阳能电池互串，解决了阵列的装配问题，采用穿过不锈钢扣眼的锦丝绳将太阳能电池与焊接于飞艇蒙皮的侧向连接帘布进行连接，解决了太阳能电池阵列与蒙皮的可靠连接问题，采用尼龙搭扣(组)将多层隔热组件与飞艇蒙皮紧密连接，实现了对太阳能电池废热的隔绝，解决了太阳能电池与飞艇蒙皮的热耦合问题。该连接方法可广泛应用于各种利用太阳能发电的飞艇平台上，具备广泛的军事和民用应用前景。
文档编号B64G1/44GK102897330SQ201210403368
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者陈琦, 周湘杰, 邓波, 彭疆 申请人:湖南航天机电设备与特种材料研究所