CN112531597A - 一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，包括：电缆固定夹工字型成型步骤，通过电缆固定夹固定电缆束；电缆固定夹粘接步骤，将所述电缆固定夹粘接在基板上；电缆束绑扎步骤，对所述电缆束进行绑扎；电缆束二次绝缘步骤，在所述电缆束外包覆绝缘材料；降低剪应力实施步骤，用于降低相邻所述电缆固定夹之间的所述电缆束的剪应力。本发明的有益效果是通过采用本发明方法，实现了整个太阳电池阵应用到的80根导线铺设与固定完成后厚度不超过5mm，电缆束扁平化走线，满足扇形柔性太阳电池阵扁平化需求；采用粘贴的方式将工字型电缆固定夹固定在太阳板上，实施工艺简单，对基板接口需求小。

Description

一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法
技术领域
本发明属于航天电源技术领域，尤其是涉及一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法。
背景技术
太阳电池阵作为卫星(探测器)的主电源，利用太阳电池光生伏打效应，将太阳光能转换为电能，该电能通过安装在太阳电池阵上的电缆传送至电源控制设备，为整器负载供电，同时为蓄电池组充电。
对于常用的刚性太阳电池阵，负责传输电能的电缆安装在基板的背面，有足够的空间(15mm以上)进行电缆铺设和固定(图1)。而对于扇形展开的太阳电池阵(图2)，受到其收拢体积和收拢方式的限制，为避免电缆束与展开/收拢机构干涉，铺设并固定完成的电缆束的厚度必须限制在一定的尺寸内，才能保证扇形太阳电池阵的正常收拢和展开。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，尤其适合扇形柔性太阳电池阵电缆束的固定。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，包括：
电缆固定夹工字型成型步骤，通过电缆固定夹固定电缆束；
电缆固定夹粘接步骤，将所述电缆固定夹粘接在基板上；
电缆束绑扎步骤，对所述电缆束进行绑扎；
电缆束二次绝缘步骤，在所述电缆束外包覆绝缘材料；
降低剪应力实施步骤，用于降低相邻所述电缆固定夹之间的所述电缆束的剪应力。
进一步的，所述电缆固定夹工字型成型步骤：使用所述电缆固定夹对所述电缆束进行固定，并限制所述电缆束的高度在所述电缆固定夹高度范围内。
进一步的，所述电缆固定夹为工字型电缆固定夹，所述电缆束从工字型的所述电缆固定夹的两侧空隙中通过，固定和限制所述电缆束的高度在工字型的所述电缆固定夹的上端面和下端面之间。
进一步的，所述上端面和所述下端面之间的高度不大于4.6mm；
所述电缆束固定夹的两侧分别穿过一束所述电缆束，所述电缆束包含10根电缆，太阳电池阵包含80根所述电缆。
进一步的，所述电缆固定夹粘接步骤：采用导电胶将所述电缆固定夹粘贴于基板上，所述电缆固定夹粘接工艺的粘接强度大于100N/cm2。
进一步的，所述电缆固定夹粘贴在太阳翼两端的所述基板上。
进一步的，所述电缆束绑扎步骤：采用8字绕线绑扎方法将所述电缆固定夹两侧的2束所述电缆束均进行绑扎，采用8字绕线绑扎方法将所述电缆束与所述电缆固定夹绑扎。
进一步的，所述电缆束二次绝缘步骤：所述绝缘材料为聚酰亚胺胶带。
进一步的，所述聚酰亚胺胶带缠绕在所述电缆束与所述电缆固定夹接触位置。
进一步的，所述降低剪应力实施步骤：相邻两个所述电缆固定夹之间的所述电缆束采用弧形走线，使相邻两个所述电缆固定夹之间的所述电缆束留有长度余量。
由于采用上述技术方案，具有以下优点：
1.通过采用本发明方法，实现了整个太阳电池阵应用到的80根导线铺设与固定完成后厚度不超过5mm，电缆束扁平化走线，满足扇形柔性太阳电池阵扁平化需求；
2.采用粘贴的方式将工字型电缆固定夹固定在太阳板上，实施工艺简单，对基板接口需求小；
3.同时可满足空间太阳电池阵电缆束固定时的二次绝缘要求和减应力要求，满足航天电缆绑扎要求；电缆成束走线，无飞线、跳线等风险，外观整洁；
4.实施工艺简单、外观整洁，解决了扇形柔性太阳电池阵电缆束固定的难题。
附图说明
图1是本发明扇形展开太阳电池阵展开状态示意图；
图2是本发明一种实施例的电缆固定夹的整体示意图；
图3是本发明一种实施例的电缆束绑扎的整体示意图；
图4是本发明一种实施例的局部装配示意图；
图5是本发明一种实施例的整体装配示意图。
图中：
1、电缆固定夹 2、电缆束 3、电缆
4、基板 5、聚酰亚胺胶带
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：
在本发明的一种实施例中，如图2-5所示中，一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，包括：电缆固定夹工字型成型步骤；电缆固定夹粘接步骤；电缆束绑扎步骤；电缆束二次绝缘步骤与降低剪应力实施步骤。
如图2、图4所示中，电缆固定夹工字型成型步骤为：使用电缆固定夹1对电缆束进行固定，并限定电缆束2的高度在电缆固定夹1高度范围内，这样就实现对电缆束扁平化的铺设。
如图2所示的电缆固定夹1，该电缆固定夹1为工字型，在工字型的电缆固定夹1的每一侧的空隙中分别穿过10根电缆3，即每个电缆固定夹1上穿过有两束电缆束2、共计10根电缆3，太阳电池阵包含4组电缆束2。考虑到扇形柔性太阳电池阵对电缆束2扁平化的要求，电缆束2高度不超过5mm，如果超过5mm容易对扇形展开的太阳电池阵的收拢造成干涉。因此，本电缆固定夹工字型成型方法中用到的优选的电缆固定夹1的高度为4.6mm，固定和限制电缆束2的高度在工字型的电缆固定夹1的上端面和下断面之间，上端面和下端面的高度为0.8mm，即上端面和下端面之间可供电缆束2穿过的高度为3mm，实现对电缆3固定的同时，可限制电缆束2的高度在电缆固定夹1高度范围内，即不超过4.6mm，解决了电缆3不易成型、可能超出5mm指标要求的难题，电缆束2扁平化走线，满足扇形柔性太阳电池阵扁平化需求。
如图4-5所示中，电缆固定夹粘接步骤为：采用导电胶将接有电缆束2的电缆固定夹1粘贴于太阳翼两端的基板4上，其中粘贴位置为电缆固定夹1的上端面或者下断面，电缆固定夹1粘接工艺的粘接强度大于100N/cm2，可确保电缆固定夹1固定牢固，在航天器发射过程中加速度在10g/㎡以上、火箭振动等力学的环境下也无脱落，采用粘贴的方式将工字型电缆固定夹1固定在太阳板上，实施工艺简单，对基板4接口需求小。
如图3-5所示中，电缆束绑扎步骤为：采用8字绕线绑扎方法将电缆固定夹1两侧的两束电缆束2均进行绑扎，并采用8字绕线绑扎方法将电缆束2分别绑扎在电缆固定夹1上。将固定夹两侧电缆束2绑扎在电缆固定夹1上，可预防电缆束2松散、避免和电缆固定夹1脱开，增加了稳固性和安全性，同时电缆3成束走线，无飞线、跳线等风险，外观整洁。
如图4-5所示中，电缆束二次绝缘步骤：在电缆束2上缠绕聚酰亚胺胶带5；聚酰亚胺胶带5缠绕在电缆束2与电缆固定夹1接触位置。在电缆束2上缠绕聚酰亚胺胶带5防止电缆束2与金属固定夹之间因摩擦导致电缆束2破损影响产品供电安全。
降低剪应力实施步骤为：相邻两个电缆固定夹1之间的电缆束2采用弧形走线，保证相邻两个电缆固定夹1之间的电缆束1有足够的长度余量，避免在轨高低温发生热障冷缩，交变应力下发生断裂的风险，同时兼顾二次绝缘和减应力等工艺需求，满足航天电缆绑扎要求。
本发明主要应用于扇形柔性太阳电池阵上的电缆束2扁平化铺设，如图1所示中，扇形柔性太阳电池阵从左到右依次从收拢状态直至展开成型，扇形柔性太阳电池阵由10个太阳电池毯组成，每个毯上布置1个电池电路，扇形柔性太阳电池阵用电池片粘贴在太阳毯上，电缆3固定在太阳翼两端的固定基板4上；每个电路输出电缆束由正极4根、负极4根导线组成，整翼功率线共计80根，即所需共计80根电缆3，该80根导电缆2捆扎成束后，整束电缆直径为11mm，远超出扁平化铺设的需求。
而通过采用本发明方法，综合考虑电缆束扁平化需求和铺设空间的限制，将电缆束分为4组×2束走线，设计了高度为4.6mm的工字型电缆固定夹，该方法可使整个太阳电池阵应用到的80根导线铺设与固定完成后厚度不超过5mm，同时可满足空间太阳电池阵电缆束固定时的二次绝缘要求和剪应力要求。
本专利技术的实施过程需使用专用工字型电缆固定夹、使用专用工具辅助电缆束走线、采用8字型绑扎线绕线方式，使电缆束绑扎固定实现扁平化，电缆固定牢固，走线外观整洁，实施工艺简单、外观整洁、兼顾二次绝缘和剪应力等特点，解决了扇形柔性太阳电池阵电缆束固定的难题。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，其特征在于，包括：
电缆固定夹工字型成型步骤，通过电缆固定夹固定电缆束；
电缆固定夹粘接步骤，将所述电缆固定夹粘接在基板上；
电缆束绑扎步骤，对所述电缆束进行绑扎；
电缆束二次绝缘步骤，在所述电缆束外包覆绝缘材料；
降低剪应力实施步骤，用于降低相邻所述电缆固定夹之间的所述电缆束的剪应力。
2.根据权利要求1所述的一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，其特征在于，所述电缆固定夹工字型成型步骤：使用所述电缆固定夹对所述电缆束进行固定，并限制所述电缆束的高度在所述电缆固定夹高度范围内。
3.根据权利要求2所述的一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，其特征在于，所述电缆固定夹为工字型电缆固定夹，所述电缆束从工字型的所述电缆固定夹的两侧空隙中通过，固定和限制所述电缆束的高度在工字型的所述电缆固定夹的上端面和下端面之间。
4.根据权利要求3所述的一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，其特征在于，所述上端面和所述下端面之间的高度不大于4.6mm；
所述电缆束固定夹的两侧分别穿过一束所述电缆束，所述电缆束包含10根电缆，太阳电池阵包含80根所述电缆。
5.根据权利要求1所述的一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，其特征在于，所述电缆固定夹粘接步骤：采用导电胶将所述电缆固定夹粘贴于基板上，所述电缆固定夹粘接工艺的粘接强度大于100N/cm2。
6.根据权利要求1所述的一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，其特征在于，所述电缆固定夹粘贴在太阳翼两端的所述基板上。
7.根据权利要求1所述的一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，其特征在于，所述电缆束绑扎步骤：采用8字绕线绑扎方法将所述电缆固定夹两侧的2束所述电缆束均进行绑扎，采用8字绕线绑扎方法将所述电缆束与所述电缆固定夹绑扎。
8.根据权利要求1所述的一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，其特征在于：所述电缆束二次绝缘步骤：所述绝缘材料为聚酰亚胺胶带。
9.根据权利要求8所述的一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，其特征在于：所述聚酰亚胺胶带缠绕在所述电缆束与所述电缆固定夹接触位置。
10.根据权利要求1所述的一种扇形柔性太阳电池阵用电缆束铺设方法，其特征在于：所述降低剪应力实施步骤：相邻两个所述电缆固定夹之间的所述电缆束采用弧形走线，使相邻两个所述电缆固定夹之间的所述电缆束留有长度余量。
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