ПАНЕЛЬ СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ

Полезная модель относится к устройствам энергопитания космического аппарата, предназначенным для преобразования солнечной энергии в электрическую энергию с помощью фотопреобразователей, и предназначена для использования в конструкциях солнечных батарей, содержащих плоские рамные каркасы.
Из существующего уровня техники известна панель солнечной батареи, описанная в изобретении «Formation of stretchable photovoltaic devices and carriers» (патент US 2010/0233843 A1,H01L 31/042, 13.03.2006), состоящая из каркаса, несущей поверхности и фотопреобразователей в виде модулей. Несущая поверхность закрепляется на каркасе и формирует сетеполотно, состоящее из набора продольно и поперечно расположенных струн и электрических кабелей, выполняющих функцию закрепления фотопреобразователей и соединения их в электрическую цепь.
Недостатком конструкции данной панели солнечной батареи является то, что конструкция каркаса является нежесткой и способна изменять свои геометрические размеры под действием внешних сил, из-за чего необходимо использовать дополнительные сложные механические устройства для раскрытия панелей солнечных батарей из транспортировочного положения в рабочее.
Из существующего уровня техники известна панель солнечной батареи, описанная в изобретении «Панель солнечной батареи» (патент RU 2424956 С1, Н01L 31/05, 27.07.2011), состоящая из каркаса, несущей поверхности и фотопреобразователей в виде модулей. Каркас представляет собой профили квадратного сечения, соединенные между собой в прямоугольную раму с продольными и поперечными силовыми элементами. Несущая поверхность закрепляется на каркасе и состоит из набора продольно и поперечно расположенных упруго натянутых элементов (струн), формирующих сетеполотно, на которое устанавливаются и крепятся модули фотопреобразователей.
Из существующего уровня техники известна панель солнечной батареи, описанная в изобретении «Панель солнечной батареи» (патент RU2703800 С1, H01L 31/042, 22.10.2019), состоящая из каркаса, несущей поверхности и фотопреобразователей в виде модулей. Каркас представляет собой трубы треугольного сечения, соединенные между собой фитингами в прямоугольную раму с продольными и поперечными силовыми элементами. Несущая поверхность закрепляется на каркасе и состоит из набора продольно и поперечно расположенных упруго натянутых элементов (струн), формирующих сетеполотно, на которое устанавливаются модули фотопреобразователей.
Из существующего уровня техники наиболее близким к заявленной полезной модели (прототипом) является изобретение «Панель солнечной батареи» (патент RU 2332750 С1, H01L 31/042, 27.08.2008), состоящее из каркаса, несущей поверхности и фотопреобразователей в виде модулей. Каркас представляет собой трубы круглого сечения, соединенные между собой фитингами в прямоугольную раму с продольными и поперечными силовыми элементами. Несущая поверхность закрепляется на каркасе и состоит из набора продольно и поперечно расположенных упруго натянутых элементов (струн), формирующих сетеполотно, на которое устанавливаются и крепятся модули фотопреобразователей.
Недостатком конструкций данного типа является то, что конструкция панелей солнечной батареи не предусматривает возможность электрического соединения фотопреобразователей между собой и формирование электрической цепи. При использовании описанных выше конструкций необходимо обеспечивать соединение фотопреобразователей дополнительными электрическими проводами и формировать эти провода в электрическую цепь. Этот фактор увеличивает массу конструкции панели солнечной батареи, увеличивает трудоемкость сборки и усложняет технологию изготовления панели.
Для заявленной полезной модели выявлены общие существенные признаки: каркас, несущая поверхность, сетеполотно, струны, фотопреобразователи, кабельная сеть.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличенная масса конструкции панели солнечной батареи и высокая трудоемкость сборки.
Поставленная техническая проблема решается тем, что панель солнечной батареи содержит несущую поверхность в виде сетеполотна, состоящего из набора продольно расположенных упруго натянутых элементов (струн) и поперечно расположенных упруго натянутых электрических проводов, заранее очищенные от изоляции места которых электрически соединяются с контактными площадками модулей фотопреобразователей при помощи паяного соединения.
Техническим результатом является создание панели солнечной батареи, в конструкции которой заложены решения, обеспечивающие уменьшение массы и повышение технологичности без потери эффективности и удельной мощности, за счет того, что панель солнечной батареи содержит несущую поверхность в виде сетеполотна, состоящего из набора продольно расположенных упруго натянутых элементов (струн) и поперечно расположенных упруго натянутых электрических проводов, заранее очищенные от изоляции места которых электрически соединяются с контактными площадками модулей фотопреобразователей при помощи паяного соединения.
Техническая проблема решается за счет того, что сетеполотно, закрепленное на раме и создающее необходимую жесткость конструкции, выполнено в виде ортогонально направленных струн и электрических проводов. Провода параллельно соединяют группы модулей фотопреобразователей, соединяясь с контактными площадками модулей фотопреобразователей при помощи паяного соединения.
Техническая сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид панели солнечной батареи.
На фиг. 2 представлен фрагмент панели солнечной батареи.
Панель солнечной батареи состоит из рамы 1, закрепленного на ней сетеполотна 2, выполненное в виде упруго натянутых элементов, пересекающихся в ортогональных направлениях, и модулей фотопреобразователей 3, установленных поверх сетеполотна и прикрепленных к нему с помощью держателей 4. Сетеполотно состоит из набора продольно расположенных струн 5 и поперечно расположенных электрических проводов 6. Модули фотопреобразователей 3 имеют на тыльной стороне контактные площадки 7, предназначенные для электрического соединения с ними. Заранее очищенные от изоляции места 8 проводов 6 электрически соединяются с контактными площадками 7 модулей фотопреобразователей 3 при помощи паяного соединения 9.