空间用太阳电池阵电缆的连接方法
【专利说明】空间用太阳电池阵电缆的连接方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及航天领域电源技术，尤其涉及一种空间用太阳电池阵电缆的连接方法。
【背景技术】
[0003]航天器绝大部分都采用太阳电池阵进行供电，电池阵上的太阳电池串发出的电能需要通过电缆输送至航天器内部供航天器使用，一般电缆可分为板内电缆和板间电缆两部分，板内电缆和太阳电池串直接连接，板间电缆和太阳电池阵驱动机构连接，通过驱动机构将太阳电池阵发出的电能输送至航天器内部。
[0004]请参阅图1，传统的太阳电池阵电缆的连接方法如图1所示，安装在第一块基板I上的板内电缆3以及安装在第二块基板2上的板间电缆4分别采用钎焊的方式和电连接器5连接，通过电连接器5上的孔51和针52实现板内电缆3和板间电缆4的电路连接，板间电缆4和太阳电池阵驱动机构连接。采用这种连接方式时，电连接器5具有较大的重量和厚度，电池阵的性能受到一定的限制。另外也有采用整体式电缆传输的方法，即用一束很长的电缆直接连接太阳电池串和太阳电池阵驱动机构，这种方式具有重量轻的优点，但整体式电缆的装配难度较大，且整体式电缆需要根据太阳电池阵的规格进行定制，其通用性较差。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题是现有技术下空间用太阳电池阵电缆的重量和厚度较大或电缆的通用性差、装配难度大的问题。
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种空间用太阳电池阵电缆的连接方法，所述太阳电池阵包括至少一块基板，所述方法包括:步骤一、在一些基板上敷设扁平状的板内电缆，在另一些基板或航天器本体上敷设扁平状的板间电缆；步骤二、将扁平状的连接电缆的两端分别和板内电缆、板间电缆串联；或者，所述太阳电池阵包括一个基板支架和至少两块基板，所述方法包括:步骤一、在基板支架上敷设扁平状的板间电缆，在一些基板上敷设扁平状的板内电缆，在另一些基板上敷设扁平状的板间电缆；步骤二、将扁平状的连接电缆的两端分别和板内电缆、板间电缆串联；或者，所述太阳电池阵包括一个基板支架和一块基板，所述方法包括:步骤一、在基板支架上敷设扁平状的板间电缆，在基板上敷设板内电缆，步骤二、将扁平状的连接电缆的两端分别和板内电缆、板间电缆串联。
[0007]在一种方案中，所述焊接方法具体为将连接电缆的线芯和板内电缆或板间电缆的线芯一一对应采用搭接焊的方法进行连接。
[0008]在一种方案中，所述连接电缆由并列排放的多个扁平状的金属线芯及包覆在金属线芯外部的绝缘材料构成，所述金属线芯的两端从绝缘材料中露出。
[0009]在一种方案中，所述板间电缆由多段子板间电缆构成。
[0010]在一种方案中，所述多段子板间电缆中，一部分通过一体化技术集成在基板支架上；其余部分通过一体化技术集成在基板上。
[0011]在一种方案中，所述连接电缆的线芯材料采用银、铜或可阀合金。
[0012]在一种方案中，所述连接电缆的线芯厚度不超过0.5mm。
[0013]在一种方案中，所述连接电缆通过预成型的方法形成有减应力环。
[0014]在一种方案中，所述减应力环采用V字形或波浪形。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
1、由于本发明采用扁平状的连接线缆实现板间电缆和板内电缆的连接，省去了电连接器，所以，可以降低电路的重量和高度。
[0016]2、由于金属线芯的两端从绝缘材料中露出，这样，便于焊接。
[0017]3、由于所述板间电缆由多段子板间电缆焊接而成，这样，本发明的连接方法可以适用于不同规格的太阳电池阵，具有良好的通用性，且操作比较简便。
[0018]4、由于所述多段子板间电缆中，一部分通过一体化技术集成在基板支架上；其余部分通过一体化技术集成在基板上，这样，进一步降低电池阵的整体重量，而采用整体式电缆传输的方法无法实现将电缆和基板的集成使得电池阵整体重量难以降低。
[0019]5、由于连接电缆的金属线芯采用银、铜或可阀合金，这样，易于焊接、电阻小、质软、韧性好。
[0020]6、由于所述金属线芯的厚度不超过0.5_，这样，确保连接电缆具有较好的韧性。
[0021]7、由于设置有减应力环，这样，可以降低连接电缆在电池阵折叠和展开时的应力，特别是当应力环的形状为V字形或者波浪形时，使得应力降低至最小。
【附图说明】
[0022]图1为传统的太阳电池阵电缆的连接方法示意图；
图2为本发明提供的太阳电池阵电缆的敷设方法示意图；
图3为本发明提供的太阳电池阵电缆的连接方法示意图；
图4为本发明采用的扁平状连接电缆的截面示意图；
图5a和图5b为本发明采用的扁平状连接电缆的预成型示意图；
图6为本发明提供的太阳电池阵电缆的搭接焊的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0023]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
[0024]本发明空间用太阳电池阵电缆的连接方法包括如下步骤:
请参阅图2，步骤一、在第一块基板I上敷设扁平状的板内电缆3，在第二块基板2和基板支架6上敷设扁平状的板间电缆4 ;为了适用于不同规格的太阳电池阵，具有良好的通用性，且操作比较简便，所述板间电缆4由多段子板间电缆构成，图2中示意出板间电缆4由子板间电缆41、42构成。为了进一步降低电池阵的整体重量，所述多段子板间电缆中，一部分通过一体化技术集成在基板支架上；其余部分通过一体化技术集成在基板上，如图2所示，子板间电缆41敷设在第二块基板2上，子板间电缆42敷设在基板支架6上。
[0025]请参阅图3至图6，步骤二、将扁平状的连接电缆7的两端分别焊接于所述子板间电缆41和板内电缆3。请参阅图3和图4，所述连接电缆7由并列排放的多个扁平状的金属线芯71及包覆在金属线芯71外部的绝缘材72构成，所述金属线芯71的两端从绝缘材料72中露出，金属线芯71的材料采用银、铜或可阀合金，金属线芯71的厚度不超过0.5_。请参阅图3至图5a、5b，所述连接电缆7通过预成型的方法形成减应力环73，图5a示意出的减应力环为V字形，图5b示意出的减应力环为波浪形。请参阅图3和图6，所述焊接方法具体为将连接电7的金属线芯71和板内电缆3或子板间电缆41的线芯81——对应采用搭接焊的方法形成焊核9从而进行连接。当然，技术人员也可以采用其他的方法实现板内电缆和板间电缆的连接。
[0026]上述虽然仅以两块基板(第一基板I和第二基板2)和一个基板支架6作为例子说明，本领域的技术人员可以理解的是，上述技术思路可以类推至如下的情况:
一、所述太阳电池阵至少包括一块基板，此种情况下，所述方法包括:步骤一、在一些基板上敷设扁平状的板内电缆，在另一些基板或航天器本体上敷设扁平状的板间电缆；步骤二、将板内电缆和板间电缆串联；
二、所述太阳电池阵包括一个基板支架和至少两块基板，此种情况下，所述方法包括:步骤一、在基板支架上敷设扁平状的板间电缆，在一些基板上敷设扁平状的板内电缆，在另一些基板上敷设扁平状的板间电缆；步骤二、将板内电缆和板间电缆串联；
三、所述太阳电池阵包括一个基板支架和一块基板，此种情况下，所述方法包括:步骤一、在基板支架上敷设扁平状的板间电缆，在基板上敷设扁平状的板内电缆，步骤二、将板内电缆和板间电缆串联。
[0027]综上所述，本发明所述的太阳电池阵电缆的连接方法，将板间电缆分段敷设在基板和基板支架上，利用扁平状的连接电缆通过焊接的方式实现板内电缆和板间电缆的连接，由于省去了电连接器，可以降低电路的重量和高度，由于板间电缆采用分段设置的方法，本发明的连接方法可以适用于不同规格的太阳电池阵，具有良好的通用性，且操作比较简便。
【主权项】
1.空间用太阳电池阵电缆的连接方法，其特征是:所述太阳电池阵包括至少一块基板，所述方法包括:步骤一、在一些基板上敷设扁平状的板内电缆，在另一些基板或航天器本体上敷设扁平状的板间电缆；步骤二、将扁平状的连接电缆的两端分别和板内电缆、板间电缆串联； 或者， 所述太阳电池阵包括一个基板支架和至少两块基板，所述方法包括:步骤一、在基板支架上敷设扁平状的板间电缆，在一些基板上敷设扁平状的板内电缆，在另一些基板上敷设扁平状的板间电缆；步骤二、将扁平状的连接电缆的两端分别和板内电缆、板间电缆串联； 或者， 所述太阳电池阵包括一个基板支架和一块基板，所述方法包括:步骤一、在基板支架上敷设扁平状的板间电缆，在基板上敷设扁平状的板内电缆，步骤二、将扁平状的连接电缆的两端分别和板内电缆、板间电缆串联。2.如权利要求1所述的太阳电池阵电缆的连接方法，其特征是:所述焊接方法具体为将连接电缆的线芯和板内电缆或板间电缆的线芯一一对应采用搭接焊的方法进行连接。3.如权利要求1所述的太阳电池阵电缆的连接方法，其特征是:所述连接电缆由并列排放的多个扁平状的金属线芯及包覆在金属线芯外部的绝缘材料构成，所述金属线芯的两端从绝缘材料中露出。4.如权利要求1所述的太阳电池阵电缆的连接方法，其特征是:所述板间电缆由多段子板间电缆构成。5.如权利要求4所述的太阳电池阵电缆的连接方法，其特征是:所述多段子板间电缆中，一部分通过一体化技术集成在基板支架上；其余部分通过一体化技术集成在基板上。6.如权利要求1所述的太阳电池阵电缆的连接方法，其特征是:所述连接电缆的线芯材料采用银、铜或可阀合金。7.如权利要求1所述的太阳电池阵电缆的连接方法，其特征是:所述连接电缆的线芯厚度不超过0.5mm。8.如权利要求1至7中任何一项所述的太阳电池阵电缆的连接方法，其特征是:所述连接电缆通过预成型的方法形成有减应力环。9.如权利要求8所述的太阳电池阵电缆的连接方法，其特征是:所述减应力环采用V字形或波浪形。
【专利摘要】本发明公开空间用太阳电池阵电缆的连接方法。所述太阳电池阵包括至少一块基板，该方法包括：步骤一、在一些基板上敷设扁平状的板内电缆，在基板支架或另一些基板上敷设扁平状的板间电缆；步骤二、将扁平状的连接电缆的两端分别和板内电缆、板间电缆串联；由于本发明采用连接线缆实现板间电缆和板内电缆的连接，省去了电连接器，所以，可以降低电路的重量和厚度。
【IPC分类】H01R12/61
【公开号】CN105098404
【申请号】CN201410187703
【发明人】雷刚, 贺虎, 陈萌炯, 韦祎
【申请人】上海空间电源研究所
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月6日