一种提高磁洁净度的电池电路及其单元结构的制作方法

本发明涉及航天电源，特别是涉及一种提高磁洁净度的电池电路及其单元结构。

背景技术：

1、近年来，探测全球空间电磁场以获取空间电磁层信息的卫星逐年增加。而空间电磁场原位探测的必要条件是卫星对空间探测对象的干扰应该降低到不可观测的程度，也就是说卫星相对于空间电磁场为“不可见”。此类卫星通常带有磁敏感度很高的载荷，这就需要把卫星的自身磁场控制在一定的范围内，特别是太阳电池阵工作时产生的磁场对载荷正常工作存在一定的影响。目前大多数卫星没有磁洁净度的要求，传统的电池电路布局方法无法满足磁敏感度很高的卫星的磁控要求。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种提高磁洁净度的电池电路及其单元结构，通过在单元结构内部以及相邻单元结构之间迭代消磁，达到提高整个电池电路磁洁净度的目的。

2、本发明解决技术的方案是：一种提高磁洁净度的电池单元结构，该单元结构包括m片三结砷化镓太阳电池，m是不小于4的偶数；m片三结砷化镓太阳电池分为模块a和模块b，模块a包含模块a1和模块a2，模块b包含模块b1和模块b2；模块a1、模块a2、模块b1和模块b2均由三结砷化镓太阳电池、电池互连片、正极汇流条和负极汇流条组成；模块a1和模块a2在电池并联方向相邻摆放；模块b1和模块b2在电池并联方向相邻摆放；模块a和模块b在电池串联方向相邻摆放，模块a1、模块b2在电池串联方向相邻摆放，模块a2、模块b1在电池串联方向相邻摆放，模块a的尾片太阳电池与模块b的头片太阳电池极性相同。

3、优选地，所述模块a1和模块a2形成的第一电流回路ia、模块b1和模块b2形成的第二电流回路ib方向相反，大小相等，单元结构内部的磁场完全抵消。

4、优选地，所述模块a1和模块a2形成的第一电流回路ia、模块b1和模块b2形成的第二电流回路ib方向相反，大小不等，单元结构内部的磁场部分抵消。

5、优选地，所述模块a1、模块a2在电池并联方向上的间距为1.0mm～2.0mm。

6、优选地，所述模块b1、模块b2在电池并联方向上的间距为1.0mm～2.0mm。

7、优选地，所述模块a1和模块b2、模块a2和模块b1在电池串联方向的间距为10mm～15mm。

8、优选地，所述模块a1和模块a2包含的太阳电池片数量相同；模块b1和模块b2包含的太阳电池片数量相同。

9、优选地，所述模块a1正极汇流条与模块b1负极汇流条之间焊接串联导线，模块b1正极汇流条与模块b2的负极汇流条之间焊接串联导线，模块b2正极汇流条与模块a2的负极汇流条之间焊接串联导线。

10、优选地，所述模块a1正极汇流条与模块b1负极汇流条之间焊接串联导线，模块b1正极汇流条与模块b2的负极汇流条之间焊接串联导线，模块b2正极汇流条与模块a2的负极汇流条之间焊接串联导线。

11、本发明的另一个技术方案是：一种提高磁洁净度的电池电路，该电路包括n’对上述第一单元结构和第二单元结构；

12、沿电池并联方向第一单元结构和第二单元结构交替布局，构成m串2n’并电池电路布局，2n’并单元结构的正极引出端并联，引出m串2n’并电池电路的正极电缆束，2n’并单元结构的负极引出端并联，引出m串2n’并电池电路的负极电缆束；

13、第一单元结构，模块a1正极汇流条与模块b1负极汇流条之间焊接串联导线，模块b1正极汇流条与模块b2的负极汇流条之间焊接串联导线，模块b2正极汇流条与模块a2的负极汇流条之间焊接串联导线,模块a1正极汇流条为第一单元结构负极引出端；

14、第二单元结构，模块a1负极汇流条与模块b1正极汇流条之间焊接串联导线，模块b1负极汇流条与模块b2的正极汇流条之间焊接串联导线，模块b2负极汇流条与模块a2的正极汇流条之间焊接串联导线，模块a1的正极汇流条为第二单元结构的正极引出端。

15、本发明与现有技术相比的有益效果是：

16、(1)、本发明在单元结构内部形成两个电流回路，当回路面积相等(模块a和模块b电池片数相同)，矢量方向相反的磁场，可以互相抵消。

17、(2)、本发明回路面积不等(模块a和模块b电池片数不同)时，单元结构内部抵消面积相等回路的部分磁场，未抵消的部分通过相邻单元的磁场抵消。

18、(3)、本发明m串2n’并的电池电路各个单元结构之间迭代消磁，最终达到提高磁洁净度的目的。

技术特征：

1.一种提高磁洁净度的电池单元结构，其特征在于包括m片三结砷化镓太阳电池，m是不小于4的偶数；m片三结砷化镓太阳电池分为模块a和模块b，模块a包含模块a1和模块a2，模块b包含模块b1和模块b2；模块a1、模块a2、模块b1和模块b2均由三结砷化镓太阳电池、电池互连片、正极汇流条和负极汇流条组成；模块a1和模块a2在电池并联方向相邻摆放；模块b1和模块b2在电池并联方向相邻摆放；模块a和模块b在电池串联方向相邻摆放，模块a1、模块b2在电池串联方向相邻摆放，模块a2、模块b1在电池串联方向相邻摆放，模块a的尾片太阳电池与模块b的头片太阳电池极性相同。

2.根据权利要求1所述的一种提高磁洁净度的电池单元结构，其特征在于所述模块a1和模块a2形成的第一电流回路ia、模块b1和模块b2形成的第二电流回路ib方向相反，大小相等，单元结构内部的磁场完全抵消。

3.根据权利要求1所述的一种提高磁洁净度的电池单元结构，其特征在于所述模块a1和模块a2形成的第一电流回路ia、模块b1和模块b2形成的第二电流回路ib方向相反，大小不等，单元结构内部的磁场部分抵消。

4.根据权利要求1所述的一种提高磁洁净度的电池单元结构，其特征在于所述模块a1、模块a2在电池并联方向上的间距为1.0mm～2.0mm。

5.根据权利要求1所述的一种提高磁洁净度的电池单元结构，其特征在于所述模块b1、模块b2在电池并联方向上的间距为1.0mm～2.0mm。

6.根据权利要求1所述的一种提高磁洁净度的电池单元结构，其特征在于所述模块a1和模块b2、模块a2和模块b1在电池串联方向的间距为10mm～15mm。

7.根据权利要求1所述的一种提高磁洁净度的电池单元结构，其特征在于所述模块a1和模块a2包含的太阳电池片数量相同；模块b1和模块b2包含的太阳电池片数量相同。

8.根据权利要求1所述的一种提高磁洁净度的电池单元结构，其特征在于所述模块a1正极汇流条与模块b1负极汇流条之间焊接串联导线，模块b1正极汇流条与模块b2的负极汇流条之间焊接串联导线，模块b2正极汇流条与模块a2的负极汇流条之间焊接串联导线。

9.根据权利要求1所述的一种提高磁洁净度的电池单元结构，其特征在于所述模块a1正极汇流条与模块b1负极汇流条之间焊接串联导线，模块b1正极汇流条与模块b2的负极汇流条之间焊接串联导线，模块b2正极汇流条与模块a2的负极汇流条之间焊接串联导线。

10.基于权利要求1所述单元结构的一种提高磁洁净度的电池电路，其特征在于n’对权利要求1所述的第一单元结构和第二单元结构；

技术总结
本发明涉及本发明公开了一种提高磁洁净度的电池电路及其单元结构。在单元结构内部形成两个电流回路，当回路面积相等(模块A和模块B电池片数相同)，矢量方向相反的磁场，可以互相抵消。当回路面积不等(模块A和模块B电池片数不同)时，单元结构内部抵消面积相等回路的部分磁场，未抵消的部分通过相邻单元的磁场抵消。M串2N’并的电池电路各个单元结构之间迭代消磁，最终达到提高磁洁净度的目的。

技术研发人员：苗园青,赵颖,袁仕耿,朱兴鸿,刘森,张勇,张天宇,苗楚南
受保护的技术使用者：航天东方红卫星有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17