本实用新型专利技术公开了大面积体装电池板散热装置，包括铝蜂窝基板、聚酰亚胺薄膜、太阳电池片组件、OSR片组件和多层隔热材料；所述聚酰亚胺薄膜黏贴于铝蜂窝基板表面，太阳电池片组件黏贴于聚酰亚胺薄膜表面，且聚酰亚胺薄膜的大小完全覆盖太阳电池片组件的黏贴区域；所述OSR片组件通过导电胶黏贴于铝蜂窝基板表面；且所述太阳电池片组件和OSR片组件交错布置；所述多层隔热材料粘接于铝蜂窝基板背面。可以有效的降低电池片的工作温度，提供更多的能源，同时减小了卫星的转动惯量，增加了卫星机动性能。动性能。动性能。
【技术实现步骤摘要】
大面积体装电池板散热装置
[0001]本技术属于航天应用领域，具体涉及一种大面积体装电池板散热装置，是可应用于大面积体装电池板散热的设计方案，特别是对能源需求紧张，整星转动惯量需要严格限制，无法安装或者尽量少安装展开式帆板的卫星。对提高卫星的能源供给有很强的实用意义，对于需要太阳电池阵与平板状载荷进行耦合设计的卫星也有借鉴意义。
技术介绍
[0002]目前国内的低轨小卫星，整星的功耗普遍在千瓦级左右，机动过程中空间指向精度要求不高，所以对整星的转动惯量要求不高，可以安装大面积的展开太阳电池板，随着航天技术的进步，部分卫星需要做大范围的机动，并且对空间指向精度提出了较高的需求，这种情况下既要满足整星能源的需求又要减小卫星的转动惯量，体装电池板就是一种解决方案，但体装电池板会带来热量无法散出，电池片温度较高，发电效率降低的问题，传统的体装电池板通过背面黏贴热管的形式散热，既增加了整星重量又提高了装配的难度，不是一种高效、便捷的方案。
技术实现思路
[0003]针对现有技术存在的问题，本技术提供一种大面积体装电池板散热装置，尤其是针对在轨功耗较大，转动惯量又需要尽量小的卫星，可以充分的利用卫星向阳面的表面安装体装电池板。应用本方案后，可以有效的降低电池片的工作温度，提供更多的能源，同时减小了卫星的转动惯量，增加了卫星机动性能。
[0004]本技术的技术方案是：大面积体装电池板散热装置，包括铝蜂窝基板、聚酰亚胺薄膜、太阳电池片组件、OSR片组件和多层隔热材料；
[0005]所述聚酰亚胺薄膜黏贴于铝蜂窝基板表面，太阳电池片组件黏贴于聚酰亚胺薄膜表面，且聚酰亚胺薄膜的大小完全覆盖太阳电池片组件的黏贴区域；
[0006]所述OSR片组件通过导电胶黏贴于铝蜂窝基板表面；
[0007]且所述太阳电池片组件和OSR片组件交错布置；
[0008]所述多层隔热材料粘接于铝蜂窝基板背面。
[0009]进一步的，所述太阳电池片组件中的太阳电池片为不可裁剪结构，且所述太阳电池片组件能够通过聚酰亚胺薄膜过渡黏贴于铝蜂窝基板表面的规则形状区域内；
[0010]所述OSR片组件中的OSR片为可裁剪结构，且所述OSR片组件通过导电胶黏贴覆盖满铝蜂窝基板表面没有黏贴太阳电池片组件的区域。
[0011]进一步的，所述铝蜂窝基板表面黏贴的太阳电池片组件总面积和OSR片组件总面积的面积比为：(1+sin(θ)):sin(θ)，其中θ为太阳光与电池板的夹角。
[0012]进一步的，所述铝蜂窝基板的厚度为10
‑
20mm，铝蜂窝板正反两面蒙皮的厚度均为0.4
‑
0.6mm。
[0013]进一步的，所述聚酰亚胺薄膜的厚度为18
‑
25μm。
[0014]进一步的，所述太阳电池片组件通过压敏胶黏贴于聚酰亚胺薄膜表面。
[0015]进一步的，所述多层隔热材料包括20层6μm厚的双面镀铝聚酯薄膜和20层涤纶网巾，所述双面镀铝聚酯薄膜和涤纶网巾1:1间隔设置，最外层表面覆盖25μm聚酰亚胺薄膜。
[0016]进一步的，所述多层隔热材料表面预先缝制有软面尼龙搭扣，所述铝蜂窝基板背面采用单组分室温硫化硅橡胶粘接硬面尼龙搭扣，所述多层隔热材料表面和铝蜂窝基板背面通过尼龙搭扣粘接固定。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018](1)整个系统结构紧凑、成本低，减少了外贴热管和单独设计散热面的成本；
[0019](2)相较于以往的外贴热管的方案，便于装配，并且可以显著减低的整个电池板的重量；
[0020](3)大面积体装电池板的散热设计围绕减低体装电池片的温度展开。整个结构设计中，太阳电池片作为产热源，OSR片作为散热位置，热量的传递路径为：电池片
‑‑‑
聚酰亚胺薄膜
‑‑‑‑
蜂窝板
‑‑‑
导电胶
‑‑‑
OSR片
‑‑‑
空间深冷环境。其中铝基蜂窝板是热量传递的桥梁，通过本方案中设计的面积比，可以有效的减低电池片的温度，在θ＝90
°
的情况下电池片温度小于115℃，在θ＝30
°
的情况下电池片温度小于70℃，温度减低以后，有效的提高电池片的发电效率。
附图说明
[0021]图1为大面积体装电池板散热装置的局部截面示意图；
[0022]图2为大面积体装电池板散热装置的表面局部示意图；图2中空白区域为黏贴聚酰亚胺薄膜和太阳电池片组件的位置，网格区域为黏贴OSR片组件的位置，OSR片可依据蜂窝板形状进行裁剪布置；
[0023]图3为左：θ＝30
°
、中：θ＝90
°
、右：θ＝150
°
的散热区域的太阳电池片组件和OSR片组件的黏贴区域设计图；图3中，网格区域为黏贴太阳电池片组件的位置，网格区域之间的空白区域为黏贴OSR片组件的位置。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术做进一步的说明。
[0025]如图1所示的大面积体装电池板散热装置，分为五部分，具体如下：
[0026]铝蜂窝基板1，铝蜂窝基板厚度10mm至20mm厚度均可，铝蜂窝基板正反两面蒙皮的厚度需设计为0.5mm。
[0027]聚酰亚胺薄膜2，聚酰亚胺薄膜起绝缘的作用，厚度设计为25μm，聚酰亚胺薄膜的大小要完全覆盖电池片组件的黏贴区域，通过压敏胶进行固定。聚酰亚胺薄膜在铝蜂窝基板制作完成后，由铝蜂窝基板承制方直接黏贴完成。
[0028]太阳电池片组件3，太阳电池片与聚酰亚胺薄膜之间用专用的压敏胶进行固定。
[0029]OSR片组件4，OSR片为英文Optical Solar Reflector的缩写，主要成份是SiO2，常见的规格为20mm
×
20mm和40mm
×
40mm两种形式，整片的厚度一般为0.4mm，是一种成熟的卫星热控涂层材料，可以直接采购。OSR属于镜面反射的卫星用涂层材料，这种镜面的反射涂层由两个表面的特性决定其热辐射特性，表面层为对可见光透明、对红外线有较强吸收率
的玻璃透明层，底层为对可见光有很强反射率的金属底层，卫星上常用的导电型OSR片再在表面层上铺设一层铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,简称ITO)作为表面防静电放电涂层薄膜。
[0030]导电胶5，导电胶为掺杂了金属粉末后的专用胶，在起到固定黏贴作用的同时，能把OSR片和铝蜂窝基板导通，从而保证OSR片表面与铝蜂窝基板成为等势体。
[0031]多层隔热材料6，星内多层隔热组件包括20层6μm厚的双面镀铝聚酯薄膜和20层涤纶网巾，采用1:1间隔形成，最外层采用25μm聚酰亚胺薄膜。多层隔热组件的安装采用尼龙搭扣固定，在多层隔热材料上预先缝制软面尼龙搭扣，在铝蜂窝基板背面用GD414C单组分室温硫化硅橡胶粘接硬面尼龙搭本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.大面积体装电池板散热装置，其特征在于：包括铝蜂窝基板(1)、聚酰亚胺薄膜(2)、太阳电池片组件(3)、OSR片组件(4)和多层隔热材料(6)；所述聚酰亚胺薄膜(2)黏贴于铝蜂窝基板(1)表面，太阳电池片组件(3)黏贴于聚酰亚胺薄膜(2)表面，且聚酰亚胺薄膜(2)的大小完全覆盖太阳电池片组件(3)的黏贴区域；所述OSR片组件(4)通过导电胶(5)黏贴于铝蜂窝基板(1)表面；且所述太阳电池片组件(3)和OSR片组件(4)交错布置；所述多层隔热材料(6)粘接于铝蜂窝基板(1)背面。2.根据权利要求1所述的大面积体装电池板散热装置，其特征在于：所述太阳电池片组件(3)中的太阳电池片为不可裁剪结构，且所述太阳电池片组件(3)能够通过聚酰亚胺薄膜(2)过渡黏贴于铝蜂窝基板(1)表面的规则形状区域内；所述OSR片组件(4)中的OSR片为可裁剪结构，且所述OSR片组件(4)通过导电胶(5)黏贴覆盖满铝蜂窝基板(1)表面没有黏贴太阳电池片组件(3)的区域。3.根据权利要求1所述的大面积体装电池板散热装置，其特征在于：所述铝蜂窝基板(1)表面黏贴的太阳电池片组件(3)总面积和OSR片组件(4)总面积的面积比为：(1+...
【专利技术属性】
技术研发人员：元晓川，王慧元，李晓莉，汤素超，周世龙，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，
类型：新型
国别省市：
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