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一种新型柔性太阳电池阵展开装置制造方法及图纸

技术编号:9696685 阅读:163 留言:0更新日期:2014-02-21 04:50
本发明专利技术公开了属于民用航天工程技术领域的一种新型柔性太阳电池阵展开装置。该装置由同步伸展机构与中央驱动机构两部分组成,其中柔性太阳电池阵帆板,采用5个环形非晶硅薄膜;驱动机构,采用扭簧驱动与伺服电机驱动组合的形式,铰链处的扭簧可补充展开过程中所需的驱动力矩;展开机构,采用可更换驱动销轴的间隙铰链;同步机构,采用钢丝绳索带联动机构;锁定机构,采用凸轮柱销式锁定机构。它提出了一种柔性太阳电池阵的展开形式,解决了传统柔性太阳电池阵结构复杂、折叠比小、工作可靠度低的问题,充分利用了柔性基板的材料特性,从而提高了太阳电池阵的发电效率与运用可靠性。本发明专利技术在航天技术领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
—种新型柔性太阳电池阵展开装置
本专利技术属于民用航天
,特别涉及一种新型柔性太阳电池阵展开装置。
技术介绍
随着航天技术的发展,航天器的体积和规模日益增大,携带有效载荷日益增多,能量需求也成倍增加,现有的刚性折叠式太阳电池阵已不能满足功率要求。柔性基板太阳电池阵特别是薄膜太阳电池阵因其质量小、发电效率高和比功率较高而成为新一代太阳电池阵的发展趋势。因此,研究具有高折叠比、高可靠度的新型柔性太阳电池阵展开机构对提高航天器在轨发电功率有重要意义。根据国内外的航天器成功运用的柔性太阳电池阵的资料,结合相关文献发现现有的柔性展开装置主要存在以下问题:(1)现有的柔性太阳电池阵其展开方式多为逐步展开,所需驱动电机数量较多,不能同步展开,如美国专利US6983914 ; (2)柔性太阳电池阵的展开机构复杂,含有大量的绳索机构,降低了机构的可靠性,如中国专利CN101428690A ;(3)现有柔性太阳电池阵展开机构的折叠比小,展开面积较小,不能满足航天器的大功率需求;(4)无法方便地调整同步机构的预紧力,不能实时获得绳索张力的数值;(5)仅有一套展开驱动装置,在驱动装置故障时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型柔性太阳电池阵展开装置,其特征在于,该装置由同步伸展机构与中央驱动机构两部分组成;所述同步伸展机构由柔性太阳电池阵帆板、展开机构、铰链机构、驱动机构、同步机构、锁定机构、顶盘、电阻式角位移传感器以及微型拉力传感器组成;柔性太阳电池阵帆板通过螺栓与展开机构连接;铰链机构与顶盘、展开机构连接;铰链机构集成了驱动机构、锁定机构;顶盘连接中央驱动机构以及展开机构;电阻式角位移传感器安装在柔性太阳电池阵帆板之间,与展开机构同轴;微型拉力传感器与预紧力微调计串联安装于同步机构的同步带上;所述中央驱动机构由伺服电机、传动系统、传动拉杆、丝杠以及盘型丝杠螺母组成;伺服电机通过伺服电机安装座与顶盘连接;...

【技术特征摘要】
1.一种新型柔性太阳电池阵展开装置,其特征在于,该装置由同步伸展机构与中央驱动机构两部分组成; 所述同步伸展机构由柔性太阳电池阵帆板、展开机构、铰链机构、驱动机构、同步机构、锁定机构、顶盘、电阻式角位移传感器以及微型拉力传感器组成; 柔性太阳电池阵帆板通过螺栓与展开机构连接;铰链机构与顶盘、展开机构连接;铰链机构集成了驱动机构、锁定机构;顶盘连接中央驱动机构以及展开机构;电阻式角位移传感器安装在柔性太阳电池阵帆板之间,与展开机构同轴;微型拉力传感器与预紧力微调计串联安装于同步机构的同步带上; 所述中央驱动机构由伺服电机、传动系统、传动拉杆、丝杠以及盘型丝杠螺母组成; 伺服电机通过伺服电机安装座与顶盘连接;伺服电机输出轴通过联轴器与传动系统输入轴相连;传动系统输出轴通过联轴器与丝杠相连;传动拉杆沿周向与盘型丝杠螺母铰接,另一端与展开机构铰接。2.根据权利要求1所述的一种新型柔性太阳电池阵展开装置,其特征在于,所述柔性太阳电池阵帆板为一面涂有非结晶硅的环状柔性薄膜基板材料,可以拆卸与更换;柔性太阳电池阵帆板由顶盘向外顺次编号为O号,I号,2号,3号,4号,O号柔性太阳电池阵帆板的尺寸为:外径X内径X厚度为138L8mmX38L82mmXlmm,l号柔性太阳电池阵帆板的尺寸为:外径X内径X厚度为2587.8mmX 1587.8mmX 1mm,2号柔性太阳电池阵帆板的尺寸为:外径X内径X厚度为3791.8mmX 2791.8mmX 1mm,3号柔性太阳电池阵帆板的尺寸为:外径X内径X厚度为4995.8mmX3995.8mmX 1mm,4号柔性太阳电池阵帆板的尺寸为:外径 X 内径 X 厚度为 62 31.8mmX5231.8mmX 1mm。3.根据权利要求1所述的一种新型柔性太阳电池阵展开装置,其特征在于,所述展开机构由沿顶盘周向等距分布的12条折叠肋系组成,每条折叠肋系由顶盘向外5根刚性肋板顺次组成,分别为第一刚性肋板,第二刚性肋板,第三刚性肋板,第四刚性肋板,第五刚性肋板,刚性肋板采用铝合金5032材料,刚性肋板的尺寸为532mmX60mmX30mm。4.根据权利要求1所述的一种新型柔性太阳电池阵展开装置,其特征在于,所述铰链机构中...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵杰亮吴嘉宁阎绍泽
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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