伸缩式太阳能电池帆板展开机构及展开方法技术

技术编号:17792698 阅读:87 留言:0更新日期:2018-04-25 16:17
本发明专利技术涉及航天卫星技术领域,特别是涉及一种伸缩式太阳能电池帆板展开机构,包括:伸缩组件、太阳能电池组件和驱动组件;伸缩组件包括基部和多个伸缩部,多个伸缩部能够依次相对于基部伸出和缩进;驱动组件设置于基部,能够分别驱动多个伸缩部相对于基部伸出和缩进;太阳能电池组件包括多个支撑杆,其中一个支撑杆与基部连接,其余的多个支撑杆分别与多个伸缩部一一对应地连接;当多个伸缩部依次相对于基部伸出时,多个支撑杆依次分离以使太阳能电池组件展开。该伸缩式太阳能电池帆板展开机构,在卫星发射时可以减小整个太阳能电池帆板的体积,在卫星发射入轨后,通过驱动组件带动多个伸缩部依次相对于基部伸出,从而使得太阳能电池组件展开。

Deployment mechanism and expansion method of telescopic solar panel windshield

The invention relates to the space satellite technology field, in particular to a telescopic solar battery panel opening mechanism, including: a telescopic component, a solar cell component and a driving component; a telescopic component includes a base part and a plurality of telescopic parts, and a plurality of telescopic parts can be extended and indented in turn relative to the base part; the driving component is set to the space satellite. A solar cell assembly includes a plurality of support rods, one of which is connected to the base part, and the rest of the support poles are connected to a plurality of telescopic parts, respectively. When a plurality of telescopic parts are protruding in sequence relative to the base part, a plurality of support rods are used. The solar cell components are separated in order to make the solar cell components unfold. The expansion mechanism of the telescopic solar panel can reduce the volume of the whole solar panel when the satellite launches. After the satellite is launched into the rail, the multiple expansion parts are pushed out in turn relative to the base, thus making the solar cell components unfold.

【技术实现步骤摘要】
伸缩式太阳能电池帆板展开机构及展开方法
本专利技术涉及航天卫星
,特别是涉及一种伸缩式太阳能电池帆板展开机构及展开方法。
技术介绍
对于卫星来说,太阳能电池帆板是目前卫星的主要电源供电系统,是整个卫星系统的核心部件之一,其直接影响着整颗卫星的性能。然而由于太阳能电池帆板所占的体积和重量的问题导致一般的卫星和航天器系统难以携带更多的太阳能电池。另外,为了解决太阳能电池帆板所占体积的问题,可展开的太阳能电池帆板机构应运而生。但是,传统的太阳能电池帆板展开结构主要是通过刚性折叠展开的方式,需要在相邻两个太阳能电池帆板之间设置铰接结构,以及需要设计驱动相邻两个太阳能电池帆板通过铰接结构相对转动的折叠机构等等,因此结构比较复杂,增加了卫星在轨展开失败的风险,同时使得太阳能电池帆板的整体重量较重。
技术实现思路
基于此,有必要针对传统的太阳能电池帆板展开机构结构复杂等问题,提供一种结构简单,使用可靠的伸缩式太阳能电池帆板展开机构,同时还提供了一种太阳能电池帆板的展开方法。上述目的通过以下技术方案实现:一种伸缩式太阳能电池帆板展开机构,包括:伸缩组件、太阳能电池组件和驱动组件;伸缩组件包括基部和多个伸缩部,基部和多个伸缩部均呈中空的套筒状,多个伸缩部依次套设,且均位于基部的中空腔内;多个伸缩部能够依次相对于基部伸出和缩进;驱动组件设置于基部,且位于最内层的伸缩部的中空腔内,驱动组件能够分别驱动多个伸缩部相对于基部伸出和缩进;太阳能电池组件包括多个支撑杆,其中一个支撑杆与基部连接,其余的多个支撑杆分别与多个伸缩部一一对应地连接;当多个伸缩部依次相对于基部伸出时,多个支撑杆依次分离,以使太阳能电池组件展开。在其中一个实施例中,驱动组件包括驱动轮和驱动电机,驱动电机设置于基部,且与驱动轮传动连接,用于带动驱动轮正反转;驱动轮能够依次与多个伸缩部配合连接,当驱动轮正转时,驱动轮能够带动多个伸缩部依次相对于基部伸出;当驱动轮反转时,驱动轮能够带动多个伸缩部依次相对于基部缩进。在其中一个实施例中,每个伸缩部均具有与驱动轮摩擦配合的表面;驱动轮转动时,利用驱动轮与伸缩部之间的摩擦力,带动伸缩部相对于基部伸缩。在其中一个实施例中,驱动电机通过固定支架固定安装于基部,驱动轮安装于驱动电机的输出轴;驱动电机设置于固定支架的远离固定支架与基部连接的一端。在其中一个实施例中,固定支架包括固定杆和弹性杆,固定杆的两端分别连接驱动电机和基部;弹性杆的两端分别连接驱动电机和基部,且弹性杆能够利用自身收缩弹性使驱动轮与伸缩部的表面抵接。在其中一个实施例中,驱动轮为齿轮,多个伸缩部均分别设有与齿轮啮合的齿条。在其中一个实施例中,与基部相邻的伸缩部和基部之间,以及相邻的两个伸缩部之间均设有相配合的导向结构,导向结构用于对多个伸缩部相对于基部的伸缩运动进行导向。在其中一个实施例中,与基部相邻的伸缩部和基部之间,以及相邻的两个伸缩部之间均设有相配合的自锁结构,自锁结构用于在多个伸缩部依次相对于基部伸出和缩进时,使多个伸缩部能够相对于基部定位。在其中一个实施例中,太阳能电池组件还包括多个柔性承载膜,每个柔性承载膜上均安装有多个太阳能电池片;每个柔性承载膜的相对两侧边分别与相邻的两个支撑杆连接;当多个伸缩部依次相对于基部伸出时,多个支撑杆依次分离,则多个柔性承载膜依次展开。一种如上述的伸缩式太阳能电池帆板展开机构的展开方法,包括以下步骤:通过驱动组件带动多个伸缩部依次相对于基部伸出,以使太阳能电池组件展开。在其中一个实施例中,在通过驱动组件带动多个伸缩部依次相对于基部伸出,以使太阳能电池组件展开的步骤之后,还包括以下步骤:通过驱动组件带动多个伸缩部依次相对于基部缩进,以使太阳能电池组件折叠。上述伸缩式太阳能电池帆板展开机构至少具有以下技术效果:在卫星发射前,多个伸缩部处于相对于基部缩进的位置,则太阳能电池组件为折叠状态。在卫星发射入轨后,通过驱动组件带动多个伸缩部依次相对于基部伸出,从而使得太阳能电池组件展开。这样,在卫星发射的时候可以减小整个太阳能电池帆板的体积,而在卫星发射入轨后,太阳能电池帆板能够展开以保证对卫星的大电量供应。此外,驱动伸缩组件伸缩的结构较为简单可靠,因此不易发生太阳能电池组件展开失败的现象。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的伸缩式太阳能电池帆板展开机构的结构示意图;图2为图1所示机构去除太阳能电池组件后的结构示意图;图3为图1所示机构的太阳能电池组件展开示意图;图4为本专利技术一实施例提供的太阳能电池帆板展开机构的驱动组件的结构示意图;图5为本专利技术一实施例提供的太阳能电池帆板展开机构的固定支架的结构示意图。其中:001-伸缩组件;011-基部;012-伸缩部;002-太阳能电池组件;021-支撑杆;022-柔性承载膜;023-太阳能电池片;003-驱动组件;031-驱动轮;032-驱动电机;004-固定支架;041-固定杆;042-弹性杆;005-导向结构;006-自锁结构;061-弹性卡凸;062-锁孔;007-安装轴。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本专利技术的伸缩式太阳能电池帆板展开机构及展开方法进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。如图1和图2所示,本专利技术一实施例的伸缩式太阳能电池帆板展开机构,包括:伸缩组件001、太阳能电池组件002和驱动组件003;伸缩组件001包括基部011和多个伸缩部012,基部011和多个伸缩部012均呈中空的套筒状,多个伸缩部012依次套设,且均位于基部011的中空腔内;多个伸缩部012能够依次相对于基部011伸出和缩进;驱动组件003设置于基部011,且位于最内层的伸缩部012的中空腔内,驱动组件003能够分别驱动多个伸缩部012相对于基部011伸出和缩进;太阳能电池组件002包括多个支撑杆021,其中一个支撑杆021与基部011连接,其余的多个支撑杆021分别与多个伸缩部012一一对应地连接;当多个伸缩部012依次相对于基部011伸出时,多个支撑杆021依次分离,以使太阳能电池组件002展开。本实施例中,伸缩组件001的基部011和多个伸缩部012均呈中空的套筒状,多个伸缩部012依次套设,且均位于基部011的中空腔内。驱动组件003位于最内层的伸缩部012的中空腔内。这样,伸缩组件001的结构更加稳定,且将用于驱动多个伸缩部012做伸缩运动的驱动组件003隐藏于伸缩组件001中,使得整个太阳能电池帆板展开机构的结构更加紧凑。可以理解,伸缩组件001的基部011在整个伸缩过程中是相对固定的。将整个太阳能电池帆板展开机构与卫星安装时,基部011相对于卫星固定,而多个伸缩部012相对于基部011伸出实现太阳能电池组件002的展开。可选择地,在基部011本文档来自技高网...
伸缩式太阳能电池帆板展开机构及展开方法

【技术保护点】
一种伸缩式太阳能电池帆板展开机构,其特征在于,包括:伸缩组件、太阳能电池组件和驱动组件;所述伸缩组件包括基部和多个伸缩部,所述基部和所述多个伸缩部均呈中空的套筒状,所述多个伸缩部依次套设,且均位于所述基部的中空腔内;所述多个伸缩部能够依次相对于所述基部伸出和缩进;所述驱动组件设置于所述基部,且位于最内层的所述伸缩部的中空腔内,所述驱动组件能够分别驱动所述多个伸缩部相对于所述基部伸出和缩进;所述太阳能电池组件包括多个支撑杆,其中一个所述支撑杆与所述基部连接,其余的多个所述支撑杆分别与多个所述伸缩部一一对应地连接;当所述多个伸缩部依次相对于所述基部伸出时,所述多个支撑杆依次分离,以使所述太阳能电池组件展开。

【技术特征摘要】
1.一种伸缩式太阳能电池帆板展开机构,其特征在于,包括:伸缩组件、太阳能电池组件和驱动组件;所述伸缩组件包括基部和多个伸缩部,所述基部和所述多个伸缩部均呈中空的套筒状,所述多个伸缩部依次套设,且均位于所述基部的中空腔内;所述多个伸缩部能够依次相对于所述基部伸出和缩进;所述驱动组件设置于所述基部,且位于最内层的所述伸缩部的中空腔内,所述驱动组件能够分别驱动所述多个伸缩部相对于所述基部伸出和缩进;所述太阳能电池组件包括多个支撑杆,其中一个所述支撑杆与所述基部连接,其余的多个所述支撑杆分别与多个所述伸缩部一一对应地连接;当所述多个伸缩部依次相对于所述基部伸出时,所述多个支撑杆依次分离,以使所述太阳能电池组件展开。2.根据权利要求1所述的伸缩式太阳能电池帆板展开机构,其特征在于,所述驱动组件包括驱动轮和驱动电机,所述驱动电机设置于所述基部,且与所述驱动轮传动连接,用于带动所述驱动轮正反转;所述驱动轮能够依次与所述多个伸缩部配合连接,当所述驱动轮正转时,所述驱动轮能够带动所述多个伸缩部依次相对于所述基部伸出;当所述驱动轮反转时,所述驱动轮能够带动所述多个伸缩部依次相对于所述基部缩进。3.根据权利要求2所述的伸缩式太阳能电池帆板展开机构,其特征在于,每个所述伸缩部均具有与所述驱动轮摩擦配合的表面;所述驱动轮转动时,利用所述驱动轮与所述伸缩部之间的摩擦力,带动所述伸缩部相对于所述基部伸缩。4.根据权利要求3所述的伸缩式太阳能电池帆板展开机构,其特征在于,所述驱动电机通过固定支架固定安装于所述基部,所述驱动轮安装于所述驱动电机的输出轴;所述驱动电机设置于所述固定支架的远离所述固定支架与所述基部连接的一端。5.根据权利要求4所述的伸缩式太阳能电池帆板展开机构,其特征在于,所述固定支架包括固定杆和弹性杆,所述固定杆的两...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴前进
申请(专利权)人:星际漫步北京航天科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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