專利名稱：一種柔性薄膜太陽能電池與飛艇蒙皮可靠連接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柔性薄膜太陽電池在飛艇上的應(yīng)用，特別是柔性薄膜太陽能電池與飛艇蒙皮的連接技術(shù)。
背景技術(shù)：
據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前柔性薄膜太陽能電池與飛艇蒙皮的連接方式，在國外主要采用如下兩種“艇皮一體化”、“掛裝連接”。但國內(nèi)尚無柔性薄膜太陽能電池在飛艇上的應(yīng)用先例和相關(guān)連接方式的報(bào)道。太陽能電池陣列在飛艇上的應(yīng)用中，存在太陽能電池與飛艇蒙皮的熱耦合問題，太陽能電池裝配成陣列的問題，太陽能電池 陣列與蒙皮的連接問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種柔性薄膜太陽能電池與飛艇蒙皮可靠連接的方法，實(shí)現(xiàn)飛艇上太陽能電池陣列與飛艇蒙皮的可靠連接及太陽能電池陣列的有效供電。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為
一種柔性薄膜太陽能電池與飛艇蒙皮可靠連接的方法，包括如下內(nèi)容
(1)在飛艇蒙皮上設(shè)置帶有A不銹鋼扣眼的側(cè)向連接簾布以及A尼龍搭扣；
(2)在多層隔熱組件上設(shè)置與A尼龍搭扣對(duì)應(yīng)的B尼龍搭扣，將多層隔熱組件通過A尼龍搭扣和B尼龍搭扣與飛艇蒙皮緊密連接；
(3)在柔性薄膜太陽能電池兩側(cè)邊緣設(shè)置B不銹鋼扣眼；
(4)用穿過B不銹鋼扣眼的錦絲繩將多個(gè)柔性薄膜太陽能電池連接成太陽能電池陣
列；
(5)將太陽能電池陣列覆蓋在多層隔熱組件上，并用穿過B不銹鋼扣眼和A不銹鋼扣眼的錦絲繩將太陽能電池陣列與側(cè)向連接簾布連接。具體而言，所述方法包括如下步驟
(1)將飛艇蒙皮分成若干個(gè)需要連接柔性薄膜太陽能電池的區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域設(shè)置兩條平行的且?guī)в蠥不銹鋼扣眼的側(cè)向連接簾布；
(2)在飛艇蒙皮上需要連接柔性薄膜太陽能電池的區(qū)域設(shè)置若干個(gè)用于連接多層隔熱組件的A尼龍搭扣；
(3)在多層隔熱組件上設(shè)置若干個(gè)與A尼龍搭扣對(duì)應(yīng)的B尼龍搭扣，將多層隔熱組件通過A尼龍搭扣和B尼龍搭扣與飛艇蒙皮緊密連接；
(4)在柔性薄膜太陽能電池兩側(cè)邊緣設(shè)置B不銹鋼扣眼；
(5)用錦絲繩穿過柔性薄膜太陽能電池上的B不銹鋼扣眼，將多個(gè)柔性薄膜太陽能電池連接起來，裝配成太陽能電池陣列；
(6)將太陽能電池陣列覆蓋在多層隔熱組件上，然后將太陽能電池陣列兩側(cè)的B不銹鋼扣眼通過錦絲繩分別與兩條側(cè)向連接簾布的A不銹鋼扣眼連接，完成太陽能電池陣列與側(cè)向連接簾布的連接；
(7)在太陽能電池陣列兩端焊接端向防風(fēng)簾布。其中，所述側(cè)向連接簾布焊接于飛艇蒙皮上；所述A尼龍搭扣縫紉于飛艇蒙皮上；所述多層隔熱組件由反射輻射熱的反射層和隔熱傳導(dǎo)熱的間隔層組成。另外，上述方法還包括用金屬匯流條將太陽能電池陣列中的各個(gè)柔性薄膜太陽能電池串并聯(lián)連接，然后將金屬匯流條與飛艇接線盒端子連接的步驟。下面結(jié)合原理對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
本發(fā)明的方法中，用高頻焊接機(jī)在飛艇蒙皮相應(yīng)位置焊接已鉚接了不銹鋼扣眼的側(cè)向連接簾布；通過縫紉于飛艇蒙皮與多層隔熱組件的尼龍搭扣，將多層隔熱材料與蒙皮的緊 密連接，其中，多層隔熱組件為航天器被動(dòng)熱控的主要手段之一，具有極好的隔熱性能，理論上多層隔熱材料的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)可低到IO-5W/(m· K)，其基本結(jié)構(gòu)是由反射輻射熱的反射層和隔熱傳導(dǎo)熱的間隔層組成；通過穿過鉚接于柔性薄膜太陽能電池封裝膜邊緣的不銹鋼扣眼的錦絲繩，將多個(gè)太陽能電池連接起來，組成太陽能電池陣列；通過穿過太陽能電池陣列邊緣和側(cè)向連接簾布的不銹鋼扣眼的錦絲繩，將太陽能電池陣列與側(cè)向連接簾布連接起來。太陽能電池與飛艇蒙皮之間布置的多層隔熱組件用以隔絕熱的傳遞，避免太陽能電池廢熱對(duì)飛艇蒙皮產(chǎn)生影響。用高頻焊接機(jī)在飛艇蒙皮相應(yīng)位置焊接與太陽能電池陣列縱向尺寸相協(xié)調(diào)的端向防風(fēng)簾布，可減少空氣來流對(duì)太陽能電池陣列的影響。通過金屬匯流條實(shí)現(xiàn)太陽能電池的串并聯(lián)連接，最后匯流到接線盒端子，將電能供應(yīng)給飛艇負(fù)載。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為
太陽能電池的廢熱對(duì)飛艇蒙皮的力學(xué)性能有很大影響，因此要盡量避免太陽能電池與飛艇蒙皮之間的熱耦合，本發(fā)明通過在這兩者之間布置多層隔熱組件將熱量隔絕住，能有效解決該問題；高空(海拔20km)的太陽輻射強(qiáng)度在1265W/m2左右，白天太陽能電池溫度可高達(dá)80°C，通過在太陽能電池之間的間隙處及太陽能電池封裝膜邊緣處用粘貼熱控涂層，可有效減小吸收/發(fā)射比。太陽能電池陣列由多個(gè)太陽能電池組成，通過穿過鉚接于太陽能電池封裝膜邊緣的不銹鋼扣眼的錦絲繩，將多個(gè)太陽能電池互串連接，既實(shí)現(xiàn)了太陽能電池陣列的裝配，又保證了在突風(fēng)載荷情況下，具備良好的延展韌性；通過穿過鉚接于太陽能電池封裝膜邊緣和側(cè)向連接簾布的不銹鋼扣眼的錦絲繩，既實(shí)現(xiàn)了太陽能電池與側(cè)向連接簾布的可靠連接，又保證了在突風(fēng)載荷情況下，具備良好的延展韌性。通過金屬匯流條將各太陽能電池串并聯(lián)連接，最后匯流到接線盒的端子上可將電能供應(yīng)給飛艇負(fù)載。另外，因?yàn)轱w艇的迎風(fēng)特性，因此要盡量避免風(fēng)載影響，通過在飛艇蒙皮相應(yīng)位置焊接與太陽能電池陣列縱向尺寸相協(xié)調(diào)的端向防風(fēng)簾布能有效避免空氣來流對(duì)連接結(jié)構(gòu)的影響?？傊?，本發(fā)明所述的柔性薄膜太陽能電池與飛艇蒙皮可靠連接的方法，既具備了抗風(fēng)能力強(qiáng)，連接可靠，又能實(shí)現(xiàn)太陽能電池的有效供電，可廣泛應(yīng)用于利用太陽能發(fā)電的飛艇平臺(tái)，具備了廣泛軍事和民用應(yīng)用前景。


圖I為采用本發(fā)明方法將柔性薄膜太陽能電池與飛艇蒙皮連接后的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖I中A處的局部放大 圖3為圖I中B處的局部放大圖。
圖中1-飛艇蒙皮，2-A尼龍搭扣，3-B尼龍搭扣(母)，4_側(cè)向連接簾布，5_多層隔熱組件，6-A不銹鋼扣眼，7-柔性薄膜太陽能電池，8-端向防風(fēng)簾布，9-錦絲繩，10-金屬匯流條，11-接線盒，12- B不銹鋼扣眼。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
參見圖I至圖3，一種柔性薄膜太陽能電池與飛艇蒙皮可靠連接的方法包括如下步驟
(1)將飛艇蒙皮I分成若干個(gè)需要連接柔性薄膜太陽能電池7的區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域設(shè)置兩條平行的且?guī)в蠥不銹鋼扣眼6的側(cè)向連接簾布4 ；
(2)在飛艇蒙皮I上需要連接柔性薄膜太陽能電池7的區(qū)域設(shè)置若干個(gè)用于連接多層隔熱組件5的A尼龍搭扣2 ；
(3)在多層隔熱組件5上設(shè)置若干個(gè)與A尼龍搭2扣對(duì)應(yīng)的B尼龍搭扣3，將多層隔熱組件5通過A尼龍搭扣2和B尼龍搭扣3與飛艇蒙皮I緊密連接；
(4)在柔性薄膜太陽能電池7兩側(cè)邊緣設(shè)置B不銹鋼扣眼12；
(5)用錦絲繩9穿過柔性薄膜太陽能電池7上的B不銹鋼扣眼12，將多個(gè)柔性薄膜太陽能電池7連接起來，裝配成太陽能電池陣列；
(6)將太陽能電池陣列覆蓋在多層隔熱組件5上，然后將太陽能電池陣列兩側(cè)的B不銹鋼扣眼12通過錦絲繩9分別與兩條側(cè)向連接簾布4的A不銹鋼扣眼6連接，完成太陽能電池陣列與側(cè)向連接簾布4的連接；
(7)在太陽能電池陣列兩端焊接端向防風(fēng)簾布8；
(8)用金屬匯流條10將太陽能電池陣列中的各個(gè)柔性薄膜太陽能電池7串并聯(lián)連接，然后將金屬匯流條10與飛艇接線盒11端子連接。其中，所述側(cè)向連接簾布4焊接于飛艇蒙皮I上；所述A尼龍搭扣2縫紉于飛艇蒙皮上；所述多層隔熱組件5由反射輻射熱的反射層和隔熱傳導(dǎo)熱的間隔層組成。
權(quán)利要求
1.一種柔性薄膜太陽能電池與飛艇蒙皮可靠連接的方法，其特征在于，所述方法包括如下內(nèi)容 (1)在飛艇蒙皮上設(shè)置帶有A不銹鋼扣眼的側(cè)向連接簾布以及A尼龍搭扣； (2)在多層隔熱組件上設(shè)置與A尼龍搭扣對(duì)應(yīng)的B尼龍搭扣，將多層隔熱組件通過A尼龍搭扣和B尼龍搭扣與飛艇蒙皮緊密連接； (3)在柔性薄膜太陽能電池兩側(cè)邊緣設(shè)置B不銹鋼扣眼； (4)用穿過B不銹鋼扣眼的錦絲繩將多個(gè)柔性薄膜太陽能電池連接成太陽能電池陣列； (5)將太陽能電池陣列覆蓋在多層隔熱組件上，并用穿過B不銹鋼扣眼和A不銹鋼扣眼 的錦絲繩將太陽能電池陣列與側(cè)向連接簾布連接。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法具體包括如下步驟 (1)將飛艇蒙皮分成若干個(gè)需要連接柔性薄膜太陽能電池的區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域設(shè)置兩條平行的且?guī)в蠥不銹鋼扣眼的側(cè)向連接簾布； (2)在飛艇蒙皮上需要連接柔性薄膜太陽能電池的區(qū)域設(shè)置若干個(gè)用于連接多層隔熱組件的A尼龍搭扣； (3)在多層隔熱組件上設(shè)置若干個(gè)與A尼龍搭扣對(duì)應(yīng)的B尼龍搭扣，將多層隔熱組件通過A尼龍搭扣和B尼龍搭扣與飛艇蒙皮緊密連接； (4)在柔性薄膜太陽能電池兩側(cè)邊緣設(shè)置B不銹鋼扣眼； (5)用錦絲繩穿過柔性薄膜太陽能電池上的B不銹鋼扣眼，將多個(gè)柔性薄膜太陽能電池連接起來，裝配成太陽能電池陣列； (6)將太陽能電池陣列覆蓋在多層隔熱組件上，然后將太陽能電池陣列兩側(cè)的B不銹鋼扣眼通過錦絲繩分別與兩條側(cè)向連接簾布的A不銹鋼扣眼連接，完成太陽能電池陣列與側(cè)向連接簾布的連接； (7)在太陽能電池陣列兩端焊接端向防風(fēng)簾布。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述側(cè)向連接簾布焊接于飛艇蒙皮上。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述A尼龍搭扣縫紉于飛艇蒙皮上。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述多層隔熱組件由反射輻射熱的反射層和隔熱傳導(dǎo)熱的間隔層組成。
6.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括用金屬匯流條將太陽能電池陣列中的各個(gè)柔性薄膜太陽能電池串并聯(lián)連接，然后將金屬匯流條與飛艇接線盒端子連接的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性薄膜太陽能電池與飛艇蒙皮可靠連接的方法，該方法采用穿過不銹鋼扣眼的錦絲繩將太陽能電池互串，解決了陣列的裝配問題，采用穿過不銹鋼扣眼的錦絲繩將太陽能電池與焊接于飛艇蒙皮的側(cè)向連接簾布進(jìn)行連接，解決了太陽能電池陣列與蒙皮的可靠連接問題，采用尼龍搭扣(組)將多層隔熱組件與飛艇蒙皮緊密連接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽能電池廢熱的隔絕，解決了太陽能電池與飛艇蒙皮的熱耦合問題。該連接方法可廣泛應(yīng)用于各種利用太陽能發(fā)電的飛艇平臺(tái)上，具備廣泛的軍事和民用應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B64G1/44GK102897330SQ201210403368
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者陳琦, 周湘杰, 鄧波, 彭疆 申請(qǐng)人:湖南航天機(jī)電設(shè)備與特種材料研究所