太空太阳能基站的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明名称为:太空太阳能基站，属于太空太阳能应用领域，本发明采用可折叠的超大聚光膜，将太阳光聚焦后反射给终端使用设备，因使用设备的不同，本发明可涉及到国防军事、太空开发、民用科技领域。
【背景技术】
[0002]太阳能一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太空中的阳光强度要比地面大5-10倍。太阳能可提供恒定而没有污染的能量，而且不会像燃料电厂那样排放污染物，也不会像核电站那样产生放射性废料。太阳能技术之所以能成为一项革命性技术，就在于这种技术所改变的将是能源的整体格局。
[0003 ]外太空太阳能发电站的想法，最初在1968年由美国麻省里特咨询公司的工程师彼特.格拉斯提出。格拉斯设想了一个面积达50平方公里的太阳能电池板阵列，其中每块电池板都能产生数千瓦的能量。系统在采集太阳能后将其转变为电，然后再转变为电磁波返回到地球上。
[0004]2011年美国与日本的科研人员已跨越了太阳能发电技术的一个重要门槛，他们在夏威夷两座相距90英里的海岛上，成功实现了微波级能量的无线远程传输，这个距离相当于从太空轨道传送能量到地面要穿透的大气层厚度。微波能在空中形成一道无形的微波柱，地面采用专用的天线接收，转化为电能输送传统的输电网上面。
[0005]目前对于外太空太阳能的利用主要是作为发电站，国际上的太阳能发电站方案为太阳能通过光伏元件转化为电能，电能转化为微波能量，传输到地面，再经过天线接收转化为电能;此方案不仅技术难度大、生产水平要求高、成本高，制约了它的普及运用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种将太空太阳能聚焦后反射给终端设备使用的装置。本发明采用多个聚光单元，根据终端设备使用要求以及因太阳光照射角偏移的情况，可以自由选择投入聚光单元的数量。由于本发明提供聚焦后太阳光温度高，可以直接用做锅炉的热源，获得蒸汽动力能，可以作为航空飞机、母舰的动力能，可以用于蒸汽发电机，可以经过终端设备转换为普通光线，改变照明环境。
[0007]为实现上述目的，本发明提供的太空太阳能基站，其结构是:
[0008]太空太阳能基站采用伞式收缩结构，由若干伞式结构的聚光单元组成。
[0009]柔性材料制成的反光膜固定在伞式收缩结构的顶面上。
[0010]反光膜是采用高分子或纤维材料在反光面上镀有金、银、锡、铝、锌中的一种或多层介质膜层。固定在反光膜支杆上，此支杆采用多节折叠结构。
[0011]反光镜是采用金属合金材料在反光面上镀有金、银、锡、铝、锌中的一种或多层介质。
[0012]所述太空太阳能基站用的聚光单元，固定在太阳能基站主体上，每个聚光单元由反光膜连接杆、反光膜控制器、反光膜支杆、反光膜及反光镜组成;反光膜控制器主要是控制本单元反光膜支杆的展开及伸缩，每个聚光单元共有3面弧度不相同的反光镜，反光镜一固定在反光膜的焦点处，反光镜二设置在反光镜一的焦点处，反光镜二跟随着反光镜一的焦点移动而移动，反光镜二为无弧度或弧度小的镜面，反光镜三为无弧度或弧度小的镜面主要是将反光膜聚焦来的光线反射给终端设备。
【附图说明】
[0013]下面结合附图来对本发明进一步说明。
[0014]图1是本发明的剖面图。
[0015]图2是本发明的俯视图。
[0016]图3是本发明的侧视图。
[0017]附图标记说明:I一太阳能基站主体，2—聚光单元，3—反光膜连接杆，4一反光镜一，5—反光镜二，6—反光镜二; 1-1 一太阳能基站主体，1~2 一反光膜支杆，1-3 一反光膜，1-4一反光膜连接杆，1-5一反光镜一，1-6一反光镜二，1-7一反光镜三，1-8一反光膜控制器，2-1 一太阳能基站主体，2-2 一反光膜支杆，2-3 一反光膜，2-4 一反光膜连接杆，2-5 一反光镜一，2-6 一反光镜二，2-7 一反光镜二; 2-8 一反光膜控制器。
【具体实施方式】
[0018]下面，参照附图，对根据本发明提供的太空太阳能基站的实施方式进行详细说明。
[0019]图3中示出了根据本发明构成的太空太阳能基站的侧视图。太空太阳能基站主体(2-1)主要作为地面信息指令的接收与答复、反光镜摆角的控制。反光膜控制器(2-8)主要是控制本单元反光膜支杆(2-2)的展开及伸缩，每个聚光单元共有3面弧度不相同的反光镜，反光镜一 (2-5)固定在反光膜(2-3)的焦点处，反光镜二 (2-6)设置在反光镜一 (2-5)的焦点处，反光镜二 (2-6)跟随着反光镜一的焦点移动而移动，反光镜二 (2-6)为无弧度或弧度小的镜面，反光镜三(2-7)为无弧度或弧度小的镜面主要是将反光膜(2-3)聚焦来的光线反射给终端设备。
[0020]太空太阳能基站展开过程为:太空太阳能基站在轨位置调整完后，按预设的角度将反光膜连接杆(2-4)摆放到位，然后反光膜连接杆(2-4)伸长到位，给反光膜控制器(2-7)发送展开信号，反光膜控制器接收到展开信号后，顺着反光膜连接杆(2-4)向顶端推动，反光膜支杆(2-2)—端固定在反光膜控制器(2-7)上，跟随反光膜控制器(2-7)向前移动，另一端因反光膜(2-3)的限制只能向四周发散式展开，反光膜控制器(2-7)移动到位后，发出指令电动控制反光膜支杆(2-2 )伸长。
[0021]聚光原理为:初始太阳光经过反光膜(2-3)第一次聚焦，并将其反射到反光膜焦点处的反光镜一(2-5)上，再反射到反光镜二(2-6)上，反光镜二(2-6)在反光镜一 (2-5)的焦点处，将其反射到反光镜三(2-7)上，最后反光镜三(2-7)将聚焦后的太阳光放射到终端设备上。若需要改变聚焦太阳光照射的角度则需要调节此三面反光镜的角度，首先调整反光镜三(2-6)能否满足要求，若不能则联合调节反光镜二 (2-6)与反光镜三(2-7)，若还是不能则联合调节反光镜一 (2-5)、反光镜二 (2-6)与反光镜三(2-7)，若聚焦点也不能到达终端设备，则试图调整基站主体(2-1)的角度。
【主权项】
1.一种太空太阳能基站，其特征在于，太空太阳能基站可以设置在地球初始轨道、同步轨道、太阳同步轨道或者需要提供聚焦后太阳光的行星卫星轨道上，基站采用柔性伞式可折叠聚光单元，将太空太阳光聚焦后反射给终端设备使用的装置，其特点是: (1)太空太阳能基站由若干聚光单元组成，聚光单元采用伞式收缩结构； (2)柔性材料制成的反光膜固定在伞式收缩结构的顶面上； (3)每个聚光单元聚焦的太阳光经过独立的反光镜改变角度、及光线的聚焦度，并能最终通过独立的反光镜反射给终端设备。2.根据权利要求1所述的太空太阳能基站，其特征在于，聚光单元由反光膜连接杆、反光膜控制器、反光膜支杆、反光膜及反光镜组成，每套聚光单元均能独立控制，获得不同角度的聚焦太阳光。3.根据权利要求1所述的太空太阳能基站，其特征在于，反光膜是采用高分子或纤维材料在反光面上镀有金、银、锡、铝、锌中的一种或多层介质膜层；固定在反光膜支杆上，此支杆采用多节折叠、可伸缩结构。4.根据权利要求1所述的太空太阳能基站，其特征在于，反光镜是采用金属合金材料在反光面上镀有金、银、锡、铝、锌中的一种或多层介质。5.根据权利要求1所述的太空太阳能基站，其特征在于，接收聚焦后太阳光的终端设备有蒸汽式汽轮机的锅炉，太阳能光伏电池板，太阳光聚焦后产生破坏性的温度作为武器直接打击，经过散射、折射装置将聚焦后的太阳光发散开来用于改变地域环境，太阳光聚焦后产生的高温用于生产建设。6.根据权利要求1所述的太空太阳能基站，其特征在于，聚光单元采用伞式收缩结构，反光膜支杆在随反光膜控制器移动而展开后，能电动控制反光膜支杆伸缩，由此在节约成本空间的前提下获得更大的受光面积。7.根据权利要求2所述的太空太阳能基站，其特征在于，太空太阳能基站在终端设备与太阳之间则太阳光需要进过4次反射，太空太阳能基站在终端设备与太阳之间则太阳光需要进过3次反射。8.根据权利要求2所述的太空太阳能基站，其特征在于，反光镜一固定在反光膜的焦点处，能够转动调节发射角;反光镜二设置在反光镜一的焦点处，能够跟随反光镜一的焦点一起移动;反光镜二、反光镜三为无弧度或弧度小的镜面，主要调整反光膜聚焦太阳光的反射角，由此更准确地被终端设备接收。9.根据权利要求8所述的太空太阳能基站，其特征在于，对于端设备接收聚焦太阳光入射角的调整，首先调整反光镜三的角度，若不能被接收则调整反光镜二、反光镜三的角度，若调整后终端设备仍不能接收到聚焦的太阳光，则联合调节反光镜一、反光镜二与反光镜三的角度，若仍不能接收则试图调整基站主体的角度。
【专利摘要】本实用新型公开了一种太空太阳能基站，其特征在于，太空太阳能基站可以设置在地球初始轨道、同步轨道、太阳同步轨道或者需要提供聚焦后太阳光行星卫星轨道上，基站采用柔性伞式可折叠伸缩的聚光单元，将太空太阳能聚焦后反射给终端设备使用的装置。太空太阳能基站由若干聚光单元组成，聚光单元采用伞式收缩结构；每个聚光单元聚焦的太阳光经过独立的反光镜改变角度、及提高光线的聚焦度，并能最终通过独立的反光镜反射给终端设备。
【IPC分类】F24J2/00, F24J2/46, H02S40/22, B64G1/00, G02B19/00
【公开号】CN205178975
【申请号】CN201520952777
【发明人】陆明友
【申请人】陆明友
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月26日