CN111114838B - 一种柔性太阳电池阵解锁组合装置 - Google Patents

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Abstract

一种柔性太阳电池阵解锁组合装置，包括若干辅助滑动装置(3)、电池阵组合体(2)；电池阵组合体(2)包括上箱体(21)、下箱体(22)、以及压紧在上箱体(21)和下箱体(22)间的电池板(25)、约束释放机构(24)；伸展机构(1)两侧分别设置电池阵组合体(2)，若干辅助滑动装置(3)对称安装在伸展机构(1)的顶端，辅助滑动装置(3)与上箱体(21)连接；约束释放机构(24)将上箱体(21)、下箱体(22)、电池板(25)压紧在一起；当约束释放机构(24)解锁释放时，上箱体(21)、下箱体(22)分离，辅助滑动机构(3)释放上箱体(21)在解锁释放过程中所受的力。本发明具有简单、可靠、释放电池阵组合体解锁过程应力的优点。

Description

一种柔性太阳电池阵解锁组合装置
技术领域
本发明涉及航天技术领域，尤其涉及一种柔性太阳电池阵解锁组合装置。
背景技术
在航天技术领域，飞行器对功率需求日益剧增。柔性太阳电池阵一般用于发电功率大、展开面积大的场合，且柔性太阳电池阵组合体的上箱体和下箱体往往都与伸展机构连接，而在发射段时需要将电池阵组合体压紧固定，入轨后柔性电池阵解锁进而展开。
柔性太阳电池阵是较为前沿的空间技术，国内外未调研到解决柔性太阳电池阵顺利解锁释放的相关装置。
发明内容
针对上述现有技术要求，本发明提出一种柔性太阳电池阵解锁组合装置，其结构简单可靠、释放解锁过程中箱体所受额外应力、承载能力强，适用于电池阵组合体的上箱体和下箱体均固定连接于伸展机构的航天器。
为解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现：一种柔性太阳电池阵解锁组合装置，包括若干辅助滑动装置、电池阵组合体；电池阵组合体包括上箱体、下箱体、以及压紧在上箱体和下箱体间的电池板、约束释放机构；伸展机构两侧分别设置电池阵组合体，若干辅助滑动装置对称安装在伸展机构的顶端，辅助滑动装置与上箱体连接；约束释放机构将上箱体、下箱体、电池板压紧在一起；当约束释放机构解锁释放时，上箱体、下箱体分离，辅助滑动机构释放上箱体在解锁释放过程中所受的力。
辅助滑动装置包括连接杆、连接件、弹簧；连接杆固定连接在伸展机构的顶端框架结构中；连接件的一端套在连接杆上，另一端与上箱体固定连接；弹簧套在连接杆上，安装在连接杆一端，弹簧初始状态由连接件约束而处于压缩状态；弹簧对连接件存在推力作用，连接件上的孔与连接杆形成滑动副，连接件初始状态由于电池阵组合体的约束，保持不动。
约束释放机构包括驱动组件、连杆机构、传动杆、铰链锁环、锁钩；驱动组件安装在下箱体上，输出轴与传动杆相连，沿传动杆的纵向对称分布多个连杆机构，上箱体边缘安装与连杆机构等数量的铰链锁环，铰链锁环通过锁钩与对应的连杆机构相连。
电池阵组合体还包括缓冲泡沫，上箱体和电池板之间、下箱体和电池板之间分别设置缓冲泡沫。
驱动组件提供动力，通过传动杆驱动连杆机构运动，将驱动力矩传递至锁钩，通过锁钩转动和铰链锁环将上箱体和下箱体压紧。
在约束释放机构解锁释放过程中，锁钩将连杆机构和铰链锁环解锁，由于缓冲泡沫的回弹作用，上箱体相对下箱体存在分离的位移，当上箱体相对下箱体分离时，上箱体与连接件一同在弹簧、缓冲泡沫作用下沿着连接杆滑动，释放上箱体在解锁释放过程中所受的力。
相较于现有技术，本发明具有以下优点：
(1)本发明提供的柔性太阳电池阵解锁组合装置，实现了在电池阵组合体解锁释放过程中释放箱体所受额外应力的目的。
(2)本发明提供的柔性太阳电池阵解锁组合装置，解锁的上箱体通过连接件和连接杆承载，具有结构承载能力高的优点；
(3)本发明提供的辅助滑动装置，由连接杆、连接件、弹簧组成，具有结构简单、可靠、重量轻的优点。
附图说明
图1是本发明一实施例的柔性太阳电池阵解锁组合装置的示意图；
图2是本发明一实施例的电池阵组合体的结构示意图；
图3是本发明一实施例的辅助滑动装置的结构示意图；
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
请综合参考图1-3，一种柔性太阳电池阵解锁组合装置，包括辅助滑动装置3、电池阵组合体2；
电池阵组合体2包括上箱体21、下箱体22、以及压紧在上箱体21和下箱体22间的电池板25、缓冲泡沫23、约束释放机构24；上箱体21和电池板25之间、下箱体22和电池板25之间分别设置缓冲泡沫23；
如图3所示，伸展机构1两侧分别设置电池阵组合体2，若干辅助滑动装置3对称安装在伸展机构1的顶端，辅助滑动装置3包括连接杆31、连接件32、弹簧33；连接杆31固定连接在伸展机构1的顶端框架结构中；连接件32的一端套在连接杆31上，另一端与上箱体21固定连接；弹簧33套在连接杆31上，安装在连接杆31一端，弹簧33初始状态由连接件32约束而处于压缩状态；弹簧33对连接件32存在推力作用，连接件32上的孔与连接杆31形成滑动副，连接件32初始状态由于电池阵组合体2的约束，虽有弹簧33推力作用，但保持不动；
如图2所示，约束释放机构24由驱动组件241、连杆机构242、传动杆243、铰链锁环244、锁钩245；驱动组件241安装在下箱体22上，输出轴与传动杆243相连，沿传动杆243的纵向对称分布多个连杆机构242，上箱体21边缘安装与连杆机构242等数量的铰链锁环244，铰链锁环244通过锁钩245与对应的连杆机构242相连；驱动组件241提供动力，通过传动杆243驱动连杆机构242运动，将驱动力矩传递至锁钩245，通过锁钩245转动和铰链锁环244将上箱体21和下箱体22压紧；
如图2所示，电池阵组合体2包括约束释放机构24将上箱体21、下箱体22、缓冲泡沫23、电池板25压紧在一起，在约束释放机构24解锁释放过程中，锁钩245将连杆机构242和铰链锁环244解锁，由于缓冲泡沫23的回弹作用，上箱体21相对下箱体22存在分离的位移；
上箱体21与连接件32固定连接；当上箱体21相对下箱体22分离时，上箱体21与连接件32一同在弹簧33、缓冲泡沫23作用下沿着连接杆31滑动，释放上箱体21在解锁释放过程中所受的力；若上箱体、下箱体都直接与伸展机构连接，在约束释放机构解锁释放过程中，上箱体存在分离位移而不能移动，上箱体可能因此而损坏；故提出了辅助滑动装置在解锁过程中辅助上箱体滑动，进而释放解锁过程中应力。
电池阵组合体2解锁后可以在伸展机构1作用下分离而展开；
下箱体22直接与伸展机构1固定连接，上箱体21与辅助滑动装置3连接后与伸展机构1连接，且上箱体21与辅助滑动装置3的连接件32固定连接；
如图2所示，缓冲泡沫23有2块，分别与上箱体21、下箱体22固定连接；约束释放机构24与下箱体22固定连接，而后通过六对锁钩245将上箱体21约束固定；
如图3所示，辅助滑动装置3的连接件32可沿连接杆31滑动，且弹簧33对连接件32存在推力作用；
电池阵组合体2的上箱体21在约束释放机构24解锁释放过程中，缓冲泡沫23逐渐回弹，上箱体21产生位移，上箱体21对连接件32的约束逐步解除，上箱体21与连接件32一同沿连接杆31滑动，进而释放上箱体21在解锁释放过程中所受的力；
辅助滑动装置3可实现上箱体21在约束释放机构24解锁释放过程中释放所受的力，进而对上箱体21进行保护；
电池阵组合体2完全解锁后伸展机构1可将其展开。
此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。

Claims (2)

1.一种柔性太阳电池阵解锁组合装置，其特征在于，包括若干辅助滑动装置(3)、电池阵组合体(2)；电池阵组合体(2)包括上箱体(21)、下箱体(22)、以及压紧在上箱体(21)和下箱体(22)间的电池板(25)、约束释放机构(24)；伸展机构(1)两侧分别设置电池阵组合体(2)，若干辅助滑动装置(3)对称安装在伸展机构(1)的顶端，辅助滑动装置(3)与上箱体(21)连接；约束释放机构(24)将上箱体(21)、下箱体(22)、电池板(25)压紧在一起；当约束释放机构(24)解锁释放时，上箱体(21)、下箱体(22)分离，辅助滑动装置(3)释放上箱体(21)在解锁释放过程中所受的力；
约束释放机构(24)包括驱动组件(241)、连杆机构(242)、传动杆(243)、铰链锁环(244)、锁钩(245)；驱动组件(241)安装在下箱体(22)上，输出轴与传动杆(243)相连，沿传动杆(243)的纵向对称分布多个连杆机构(242)，上箱体(21)边缘安装与连杆机构(242)等数量的铰链锁环(244)，铰链锁环(244)通过锁钩(245)与对应的连杆机构(242)相连；
驱动组件(241)提供动力，通过传动杆(243)驱动连杆机构(242)运动，将驱动力矩传递至锁钩(245)，通过锁钩(245)转动和铰链锁环(244)将上箱体(21)和下箱体(22)压紧；
辅助滑动装置(3)包括连接杆(31)、连接件(32)、弹簧(33)；连接杆(31)固定连接在伸展机构(1)的顶端框架结构中；连接件(32)的一端套在连接杆(31)上，另一端与上箱体(21)固定连接；弹簧(33)套在连接杆(31)上，安装在连接杆(31)一端，弹簧(33)初始状态由连接件(32)约束而处于压缩状态；弹簧(33)对连接件(32)存在推力作用，连接件(32)上的孔与连接杆(31)形成滑动副，连接件(32)初始状态由于电池阵组合体(2)的约束，保持不动；
在约束释放机构(24)解锁释放过程中，锁钩(245)将连杆机构(242)和铰链锁环(244)解锁，由于缓冲泡沫(23)的回弹作用，上箱体(21)相对下箱体(22)存在分离的位移，当上箱体(21)相对下箱体(22)分离时，上箱体(21)与连接件(32)一同在弹簧(33)、缓冲泡沫(23)作用下沿着连接杆(31)滑动，释放上箱体(21)在解锁释放过程中所受的力。
2.根据权利要求1所述的一种柔性太阳电池阵解锁组合装置，其特征在于，电池阵组合体(2)还包括缓冲泡沫(23)，上箱体(21)和电池板(25)之间、下箱体(22)和电池板(25)之间分别设置缓冲泡沫(23)。
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