一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件及其研制方案的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件，屬于航空航天能源系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著空天技術(shù)領(lǐng)域的進一步拓展，針對航空、航天結(jié)合部使用的平流層飛行器已成為各國研宄的重點，在這類飛行器中尤以平流層飛艇最受關(guān)注。配置太陽能電池陣和可循環(huán)儲能系統(tǒng)后的平流層飛艇具有飛行高度高、使用時間長、可區(qū)域駐留、對環(huán)境污染小等優(yōu)點，可用于通信中繼、預(yù)警、偵查監(jiān)視、高空技術(shù)驗證等眾多領(lǐng)域。目前，應(yīng)用于平流層飛艇的太陽能電池組件主要是柔性薄膜太陽能電池組件，這些組件通過串聯(lián)、并聯(lián)的方式組成太陽能電池陣與飛艇上表面連接。在實際應(yīng)用過程中，由于鋪設(shè)的電池陣面積相對較大，故要求太陽能電池陣可快速拆卸。同時，由于平流層飛艇用太陽能電池陣在實際使用中上下表面溫差很大，溫差過大將導(dǎo)致太陽能電池轉(zhuǎn)化效率變低以及對艇體內(nèi)部的溫控產(chǎn)生負面影響，故要求太陽能電池陣具有散熱功能。
[0003]為此，本發(fā)明提供一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件的研制方案，既可實現(xiàn)電池組件間的快速連接和導(dǎo)線的有效依附，還可降低電池表面廢熱對飛艇蒙皮的負面熱影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]( I)目的:本發(fā)明提供一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件及其研制方案，既可實現(xiàn)電池組件間的快速連接和導(dǎo)線的有效依附，還可降低電池表面廢熱對飛艇蒙皮的負面熱影響。
[0005](2)技術(shù)方案:本發(fā)明一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件，主要包括:太陽能電池、帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼和帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼。其中，帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼的纖維面與太陽能電池底部縫合在一起，毛刺面面與平流層飛艇艇體連接。太陽能電池四周縫合條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼。相鄰的電池模塊間通過條形和方框形魔術(shù)貼搭扣連接在一起。
[0006]上述組合體在與飛艇蒙皮接觸時，由于帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼中鉤刺的存在，與艇體表面將形成間隙型風(fēng)道，可有利于太陽能電池陣的散熱；另外，搭扣型連接，可實現(xiàn)快速的拆裝，并且，搭扣的邊緣可作為輸電線纜的輔助承力結(jié)構(gòu)，可將輸電線纜沿搭扣布置和固定。
[0007]所述的太陽能電池，主要是柔性薄膜太陽能電池模塊，這類模塊具有比功率高、結(jié)構(gòu)柔軟、對安裝基體要求低等優(yōu)點。由于這類模塊具有一定的柔性，使得其組成的太陽能電池陣可以與艇體光滑接觸，而且薄膜太陽能電池的基底可以與帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼有效地縫制在一起。
[0008]所述的帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼，是魔術(shù)貼的一面。魔術(shù)貼分公母兩面，一面是細軟的纖維，另一面是帶有勾刺的彈性纖維。公母相扣，在受到一定橫力的情況下，富有彈性的勾被拉直，從絨圈上松掉而打開，然后又恢復(fù)原有的勾型，如此反復(fù)開合可達一萬次之多。帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼就是一面帶有勾刺的彈性纖維，另一面為光滑表面。通過將其與太陽能電池縫制在一起，即纖維面與太陽能電池下表面連接，毛刺面與艇體接觸，既有利于散熱又滿足與艇體光滑接觸的要求。
[0009]所述的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼，即正常的公母面魔術(shù)貼，又名粘扣帶。按照設(shè)計尺寸和位置縫合條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼，將雙面魔術(shù)貼縫制在太陽能電池的四周，通過條形魔術(shù)貼與方框形魔術(shù)貼間搭扣連接以及解扣，可以實現(xiàn)相鄰太陽能電池模塊連接與拆卸，進而達到太陽能電池模塊組成的電池陣即可實現(xiàn)快速拆裝的要求。
[0010]本發(fā)明一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件，其基本研制流程如下:
1.購置薄膜太陽能電池、帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼和帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼。同時，檢驗?zāi)g(shù)貼以及太陽能電池的質(zhì)量；
2.按照太陽能電池模塊的尺寸裁剪帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼，并預(yù)留出必要的邊沿(3_5cm)；
3.將裁剪出的帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼與薄膜太陽能電池縫合在一起，并且使帶硬鉤刺毛的那部分朝外，即纖維面部分與太陽能電池下表面連接；
4.按設(shè)計要求裁剪條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼；
5.在上面的半成品的四周，按照設(shè)計尺寸和位置縫合條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼；
6.將多個上述的太陽能電池模塊通過魔術(shù)貼的搭扣連接在一起，測試其承力性能，并檢驗其拆裝的方便性；
需要說明的是，由于薄膜太陽能電池模塊本身質(zhì)量不大，再加上平流層飛艇艇體的支撐作用以及其他固定電池陣的方式，本發(fā)明中提供的一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件設(shè)計方案，既可實現(xiàn)太陽能電池陣的快速拆裝要求，又能滿足相鄰模塊間連接力的要求。
[0011](3)優(yōu)點及功效:一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件，主要包括:太陽能電池、帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼和帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼。其中，帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼的纖維面與太陽能電池底部縫合在一起，毛刺面與平流層飛艇艇體連接。太陽能電池四周縫合條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼。相鄰的電池模塊間通過條形魔術(shù)貼和方框形魔術(shù)貼搭扣連接在一起。上述組合體既有利于太陽能電池陣的散熱，同時，搭扣型連接，可實現(xiàn)快速的拆裝，并且，搭扣的邊緣可作為輸電線纜的輔助承力結(jié)構(gòu)，可將輸電線纜沿搭扣布置和固定。
[0012]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件的實現(xiàn)過程圖；
圖中標(biāo)號說明如下:
1.太陽能電池，
2.帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼，
3.方框形帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼， 4.條形帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼。
[0013]【具體實施方式】:
下面結(jié)合圖1、2對本發(fā)明一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件作進一步的說明:
本發(fā)明一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件，如圖1所示，主要包括太陽能電池1、帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼2、方框形帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼3、條形帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼4。
[0014]按照太陽能電池I的尺寸大小剪裁相應(yīng)大小的帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼2，并帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼2的纖維面與太陽能電池I底部縫合在一起，毛刺面與平流層飛艇艇體連接。由于帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼中鉤刺的存在，與艇體表面將形成間隙型風(fēng)道，可有利于太陽能電池陣的散熱。
[0015]將帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼分別剪裁成合適大小的條形4和方框形3，并按照設(shè)計尺寸和位置將條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼縫合在太陽能電池的四周。
[0016]將多個上述的太陽能電池模塊I通過條形魔術(shù)貼和方框形魔術(shù)貼搭扣連接在一起，測試其承力性能，并檢驗其拆裝的方便性。
[0017]本發(fā)明一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件，其基本的研制流程如下:
1.購置薄膜太陽能電池、帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼和帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼。同時，檢驗?zāi)g(shù)貼以及太陽能電池的質(zhì)量；
2.按照太陽能電池模塊的尺寸裁剪帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼，并預(yù)留出必要的邊沿(3_5cm)；
3.將裁剪出的帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼與薄膜太陽能電池縫合在一起，并且使帶硬鉤刺毛的那部分朝外，即纖維面部分與太陽能電池下表面連接；
4.按設(shè)計要求裁剪條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼；
5.在上面的半成品的四周，按照設(shè)計尺寸和位置縫合條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼；
6.將多個上述的太陽能電池模塊通過魔術(shù)貼的搭扣連接在一起，測試其承力性能，并檢驗其拆裝的方便性。
[0018]應(yīng)當(dāng)指出，本實例僅列示性說明本發(fā)明的應(yīng)用方法，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此種使用技術(shù)的人員，均可在不違背本發(fā)明的精神及范圍下，對上述實施例進行修改。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【主權(quán)項】
1.一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件，其特征在于: 主要包括:太陽能電池、帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼和帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼；其中，帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼的背面與太陽能電池底部縫合在一起，底面與平流層飛艇艇體連接；太陽能電池四周縫合條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼；相鄰的電池模塊間通過條形和方框形魔術(shù)貼搭扣連接在一起。2.針對權(quán)利要求1所述的一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件，其特征在于: 上述組合體結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)過程容易；由于魔術(shù)貼成本較低，且其可進行一萬次以上的有效開合，故工作可靠，成本較低。3.針對權(quán)利要求1所述的一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件，其特征在于: 上述組合體在與飛艇蒙皮接觸時，由于帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼中鉤刺的存在，與艇體表面將形成間隙型風(fēng)道，可有利于太陽能電池陣的散熱；另外，搭扣型連接，可實現(xiàn)快速的拆裝，并且，搭扣的邊緣可作為輸電線纜的輔助承力結(jié)構(gòu)，可將輸電線纜沿搭扣布置和固定。4.一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件的研制方案，其特征在于: 其基本的研制流程如下: (1)購置薄膜太陽能電池、帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼和帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼；同時，檢驗?zāi)g(shù)貼以及太陽能電池的質(zhì)量； (2)按照太陽能電池模塊的尺寸裁剪帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼，并預(yù)留出必要的邊沿(3_5cm)； (3)將裁剪出的帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼與薄膜太陽能電池縫合在一起，并且使帶硬鉤刺毛的那部分朝外，即纖維面與太陽能電池下表面連接； (4)按設(shè)計要求裁剪條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼； (5)在上面的半成品的四周，按照設(shè)計尺寸和位置縫合條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼； (6)將多個上述的太陽能電池模塊通過魔術(shù)貼的搭扣連接在一起，測試其承力性能，并檢驗其拆裝的方便性。
【專利摘要】本發(fā)明一種搭扣連接式柔性太陽能電池組件，主要包括：太陽能電池、帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼和帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼。其中，帶硬鉤刺毛的魔術(shù)貼的纖維面與太陽能電池底部縫合在一起，毛刺面與平流層飛艇艇體連接。太陽能電池四周縫合條形和方框形的帶硬鉤刺毛/細小柔軟纖維毛的雙面魔術(shù)貼。相鄰的電池模塊間通過條形魔術(shù)貼和方框形魔術(shù)貼搭扣連接在一起。上述組合體既有利于太陽能電池陣的散熱，同時，搭扣型連接，可實現(xiàn)快速的拆裝，并且，搭扣的邊緣可作為輸電線纜的輔助承力結(jié)構(gòu)，可將輸電線纜沿搭扣布置和固定。
【IPC分類】H02S40/00, H02S20/00
【公開號】CN104967396
【申請?zhí)枴緾N201510437245
【發(fā)明人】孫康文, 祝明
【申請人】北京天航華創(chuàng)科技股份有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月23日