一种球面太阳电池阵的布片方法与流程

本发明属于太阳电池阵技术领域，具体涉及一种球面太阳电池阵的布片方法。

背景技术：

太阳电池阵粘贴于太阳翼帆板或星体表面上，其目的是将光能转化为电能为星体供电。为了保证最大可能的利用光能，通常的情况是将太阳翼帆板或星体表面设计为平面结构。但是有些星体也将太阳电池粘贴在球面上，并在球面结构上进行太阳电池阵设计。对于这种情况，若采用常规平面太阳电池阵的布片方法会存在以下问题。

太阳电池阵由若干片太阳电池串联后，再由若干串太阳电池并联组成，由于球体不同位置的光照情况均不相同，串联的太阳电池中的不同位置的太阳电池由于光照角度不同，光照角度小的太阳电池受到光照角度大的太阳电池的钳位，从而影响整串电池的输出功率，从而影响太阳电池阵的输出功率。

在将整串太阳电池粘贴在球面的时候，若将整串太阳电池片按照直线方式粘接在球面上，由于球面的曲率不同，会导致整串太阳电池的相对位置发生变化，进而可能出现电池与电池之间紧挨或者重叠的现象，经过温度交变后，会导致电池与电池之间断裂或者太阳电池的损坏。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种球面太阳电池阵的布片方法，所述方法包括步骤：

获取一球面；

获取一太阳电池串；

将所述太阳电池串黏贴于所述球面上；

在平面绘图软件上绘制所述球面的侧视图；

在所述侧视图上画出所述球面的对称轴；

在所述侧视图上画出位于圆周位置处的所述太阳电池串中电池与所述球面的切线；

以所述对称轴与所述切线的交点作为圆心，以所述电池上边界和下边界与所述圆心的距离作为半径画圆，以得到一环线区域；

计算同一所述太阳电池串中相邻两个所述电池在所述球面上的角度；其中，计算公式为：

θ为角度，a为所述电池中心位置至上边界的距离，b为在所述环线区域中心线处两个所述电池之间的距离，r为中心线处至所述圆形的距离；

使用所述平面绘图软件绘制环形阵列，得到所述球面的平面展开图；其中，以所述上、下边界的圆心作为所述环形阵列的圆心，以r作为所述环形阵列的半径，以θ作为所述环形阵列的角度；

将所述平面展开图按照1:1比例进行打印；

将所述电池按照所述平面展开图位置进行放置；

将所有的所述电池进行焊接，以得到所述太阳电池串；

将所述太阳电池串焊接于所述球面上。

优选地，所述平面绘图软件包括autocad。

优选地，在获取一太阳电池串之前还包括步骤：

在平面上将若干所述电池依次焊接，以形成所述太阳电池串。

优选地，所有的所述电池串联焊接。

优选地，在将所述太阳电池串焊接于所述球面上之后还包括步骤：

将所有的所述太阳电池串并联焊接。

本申请具有的优点和积极效果是：

(1)本申请提出了曲面下的太阳电池串布片方法，在此方法下可以减少太阳电池串受电流钳位的影响，最大限度的提高太阳电池的输出功率；

(2)本申请提出将曲面近似展开成平面的方法，即简化的操作方式，降低了操作难度，同时也最大限度的保证的太阳电池片之间的位置距离，从而提高太阳电池阵的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种球面太阳电池阵的布片方法中球面侧视图；

图2是本发明提供的一种球面太阳电池阵的布片方法中球面侧视图；

图3是本发明提供的一种球面太阳电池阵的布片方法中太阳电池串平面图；

图4是本发明提供的一种球面太阳电池阵的布片方法得到的球形体装板示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-3，在本申请实施例中，本申请提供的一种球面太阳电池阵的布片方法，所述方法包括步骤：

获取一球面；

获取一太阳电池串；

将所述太阳电池串黏贴于所述球面上；

在平面绘图软件上绘制所述球面的侧视图(如图1)；

在所述侧视图上画出所述球面的对称轴(如图1)；

在所述侧视图上画出位于圆周位置处的所述太阳电池串中电池与所述球面的切线(如图1)；

以所述对称轴与所述切线的交点作为圆心，以所述电池上边界和下边界与所述圆心的距离作为半径画圆，以得到一环线区域(如图2)；

计算同一所述太阳电池串中相邻两个所述电池在所述球面上的角度；其中，计算公式为：

θ为角度，a为所述电池中心位置至上边界的距离，b为在所述环线区域中心线处两个所述电池之间的距离，r为中心线处至所述圆形的距离(如图3)；

使用所述平面绘图软件绘制环形阵列，得到所述球面的平面展开图；其中，以所述上、下边界的圆心作为所述环形阵列的圆心，以r作为所述环形阵列的半径，以θ作为所述环形阵列的角度；

将所述平面展开图按照1:1比例进行打印；

将所述电池按照所述平面展开图位置进行放置；

将所有的所述电池进行焊接，以得到所述太阳电池串；

将所述太阳电池串焊接于所述球面上。

在本申请实施例中，所述平面绘图软件包括autocad。

在本申请实施例中，在获取一太阳电池串之前还包括步骤：

在平面上将若干所述电池依次焊接，以形成所述太阳电池串。

在本申请实施例中，所有的所述电池串联焊接。

在本申请实施例中，在将所述太阳电池串焊接于所述球面上之后还包括步骤：

将所有的所述太阳电池串并联焊接。

如图4，为由本申请提供的一种球面太阳电池阵的布片方法得到的球形体装板，其中，灰色为球面基板，黑色为太阳电池串中的电池。

本申请具有的优点和积极效果是：

(1)本申请提出了曲面下的太阳电池串布片方法，在此方法下可以减少太阳电池串受电流钳位的影响，最大限度的提高太阳电池的输出功率；

(2)本申请提出将曲面近似展开成平面的方法，即简化的操作方式，降低了操作难度，同时也最大限度的保证的太阳电池片之间的位置距离，从而提高太阳电池阵的可靠性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。