一种整体绕轴收纳式太阳能电池板的制作方法

本实用新型涉及卫星用柔性太阳能电池板技术领域，具体涉及一种整体绕轴收纳式太阳能电池板。

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。

现有技术中，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，当太阳能基板过长时，卷绕后对太阳能电池阵列的压力过大。

技术实现要素：

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。

一种整体绕轴收纳式太阳能电池板，包括：滚轴、弹性张力弦、太阳能基板、太阳能电池、弹性支撑件、固定件、透镜；

所述太阳能基板、太阳能电池、透镜均采用现有的柔性产品；

所述滚轴为圆柱体，所述太阳能基板数量为多个，围绕辊轴侧面均匀排布，每个太阳能基板与滚轴之间通过弹性张力弦连接，所述弹性张力弦具有弹性且可任意扭转，所述太阳能基板上设置有多个太阳能电池；

所述弹性支撑件为拱门形弹片，整体呈弧形，数量为多个，于太阳能基板上等距排列设置，每个弹性支撑件其拱形一端与透镜连接，另一端通过固定件连接在太阳能基板；

多个所述太阳能基板通过对应的弹性张力弦扭转90度后，可依次卷绕在滚轴上。

有益效果：

本实用新型在收卷时，将太阳能基板依次卷绕在中心滚轴上，使得收卷后的整体体积和对太阳能电池阵列的压力都较小。

附图说明

图1为本实用新型的整体展开示意图。

图2为本实用新型的收纳第一阶段示意图。

图3为本实用新型的收纳第二阶段示意图。

图4为本实用新型的收纳第三阶段示意图。

图5为本实用新型的整体收纳示意图。

图6为本实用新型的整体展开状态弹性支撑件示意图。

图7为本实用新型的整体收纳时弹性支撑件示意图。

图中：100-滚轴；110-弹性张力弦；200-太阳能基板；210-太阳能电池；300-弹性支撑件；310-固定件；400-透镜。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于实用新型所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本实用新型也可以各种不同的形式实现，因此本实用新型不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本实用新型，与本实用新型没有连接的部件将从附图中省略。

请参阅图1-5，一种整体绕轴收纳式太阳能电池板，包括：形状为圆柱体的滚轴100，多块展开后形状为矩形的太阳能基板200，所述太阳能基板200靠近滚轴100一侧与围绕在滚轴100曲面上并均匀分布的弹性张力弦110相连接，所述太阳能基板200上安装有按照一定阵列排布的太阳能电池210，所述太阳能基板200上方对应安装有通过至少三个弹性支撑件300进行支撑的透镜400；

请参阅图1-7，所述滚轴100与太阳能基板200之间通过弹性张力弦110进行连接，所述弹性张力弦110可以弯曲和扭转，所述弹性张力弦110数量至少为4根，使太阳能基板200展开时稳定处于滚轴100四周并使太阳能基板200具有太阳能电池210一面与滚轴100上表面平行；

所述弹性张力弦110均匀分布在滚轴100曲面上并处于滚轴100上下高度的中心位置；

所述弹性支撑件300整体为拱门形弹性件，其数量为多个，于太阳能基板200上等距排列设置；

所述弹性支撑件300正常状态时，下端为直端通过固定件310固定在太阳能基板200上，弹性支撑件300上端拱形端支撑透镜400；

所述弹性支撑件300收纳状态时，弹性支撑件300上端与其所支撑的透镜400均与太阳能基板200贴合。

工作原理：

当太阳能基板200处于展开状态时：弹性张力弦110与弹性支撑件300均为正常状态，太阳能基板200均匀分布在滚轴100的曲面上，太阳能基板200具有太阳能电池210一面与滚轴100上表面平行；

太阳能基板200开始整体收纳：通过外力将太阳能基板200旋转至太阳能基板200具有太阳能电池210一面并与滚轴100上表面垂直；随后太阳能基板200绕滚轴100进行旋转收纳，收纳方向为向着太阳能基板200具有透镜400一侧，随后弹性支撑件300和其所固定的透镜400一面与太阳能基板200贴合，另一面与滚轴100贴合，直至太阳能基板200收纳完毕并进行封装处理。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：

1.一种整体绕轴收纳式太阳能电池板，包括：滚轴(100)、弹性张力弦(110)、太阳能基板(200)、太阳能电池(210)、弹性支撑件(300)、固定件(310)、透镜(400)；

其特征在于：

所述滚轴(100)为圆柱体，所述太阳能基板(200)数量为多个，围绕辊轴侧面均匀排布，每个太阳能基板(200)与滚轴(100)之间通过弹性张力弦(110)连接，所述弹性张力弦(110)具有弹性且可任意扭转，所述太阳能基板(200)上设置有多个太阳能电池(210)；

所述弹性支撑件(300)为拱门形弹片，整体呈弧形，数量为多个，于太阳能基板(200)上等距排列设置，每个弹性支撑件(300)其拱形一端与透镜(400)连接，另一端通过固定件(310)连接在太阳能基板(200)；

多个所述太阳能基板(200)通过对应的弹性张力弦(110)可卷绕在滚轴(100)上。

技术总结
本实用新型涉及卫星用柔性太阳能电池板技术领域，具体为一种整体绕轴收纳式太阳能电池板，其包括：滚轴、弹性张力弦、太阳能基板、太阳能电池、弹性支撑件、固定件、透镜；所述太阳能基板、太阳能电池、透镜均采用现有的柔性产品；所述太阳能基板数量为多个，围绕辊轴侧面均匀排布，每个太阳能基板与滚轴之间通过弹性张力弦连接，所述弹性支撑件数量为多个，于太阳能基板上等距排列设置，每个弹性支撑件其拱形一端与透镜连接，另一端通过固定件连接在太阳能基板；本实用新型在收卷时，将太阳能基板依次卷绕在中心滚轴上，使得收卷后的整体体积和对太阳能电池阵列的压力都较小。

技术研发人员：丁强强;保玲;张浩翔;李钦儒;王语
受保护的技术使用者：重庆开拓卫星科技有限公司
技术研发日：2020.11.04
技术公布日：2021.05.11