JPH04146897A

JPH04146897A - フレキシブル太陽電池アレイ

Info

Publication number: JPH04146897A
Application number: JP2271065A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Arai; 荒井　英俊
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1992-05-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はフレキシブル太陽電池アレイに関し、特に人工
衛星等の宇宙航行体の一次ＺＳとして使用されるフレキ
シブル太陽を地アレイに関する。

〔従来の技術〕

人工衛星などに搭載されたフレキシブル太陽電池アレイ
は、地上からロケットなどにより宇宙空間に打上げられ
るときは、太陽電池セルが電気的絶縁体で体で作られた
フレキシブルな膜状のブランケットの表面にアレイ状に
配置され、このブランケットが短冊状に折り畳まれた状
態となっているか、あるいは、上述のようなブランケッ
トの表面に太陽電池セルがアレイ状に配置されているも
のがロールに巻取られた状態となっており、何れも、こ
の人工衛星が所定の軌道に打上げられてから上述した多
数の太陽電池セルから成る太陽電池アレイが平面状に展
開される構造となっていた。

すなわち、第８図（ａ＞はこのような太陽電池アレイの
一例の斜視図であって、地上から打上げられるときには
、太陽電池セルフはこの太陽電池セルを固定しているブ
ランケット１とともにコンテナ１６の内部に短冊状に折
り畳まれて収納されている。

第８図（ｂ）は第８図（ａ）のＣの部分の詳細図を示し
たもので、コンテナ１６から太陽電池アレイが取り出さ
れ展開する途中の状態を示している。

コンテナ１６内に太陽電池アレイが収容されているとき
には、太陽電池セルフの受光面が互いに接触して打上げ
時の振動や衝撃によって損傷しないように保護シート１
５が上述した互いに対面する太陽電池セルフの間に挿入
され、この太陽電池アレイが展開された後は、コンテナ
１６に残る構造となっている。

なお、第８図の太陽電池アレイの場合には伸展マスト１
７が展開時に機械的に軸方向に伸展し、この伸展マスト
１７の先端に一端が固定されているブランケット１がこ
の伸展マストの伸展と共に展開されて平面状になり、こ
のブランケット１に取付けられている多数の太陽電池セ
ルフからなる太陽電池アレイも平面状に展開されること
になる。

第１０図（ａ）は従来のこの種の太陽電池アレイの別の
実施例を示す部分図である。

この太陽電池アレイは、ブランケット１の上に複数個の
太陽電池セルフが正方形状の群に分割され、各群の間に
僅かな隙間を持って配置された構造となっている。

第１０図（ｂ）は第１０図（ａ＞のＤの部分の詳細図で
あって、上述した太陽電池セルが作る群間に設けられた
格子状の隙間の各交点付近に十字形をしたバッド２１が
配置されている。

これらバッド２１の断面の大きさを適切な値に設定し、
上述した太陽電池アレイが折り畳まれたとき、対面する
太陽電池セルフの受光面が互いに接触しないようにして
いる。

第９図は従来の太陽電池アレイの別の例を示し斜視図で
ある。

本図において、打上げ時には、ブランケット１上に取付
けられている多数の太陽電池セルフから成る太陽電池ア
レイは伸展ブーム駆動部２ｏのロールに層状に巻き取ら
れて収容されている。

このような太陽電池アレイは宇宙空間に打上げられてか
ら伸展ブーム駆動部２０により繰り出される伸展ブーム
１９に導かれて平面状に展開される。　上述の太陽電池
アレイが層状に巻き取られているときに、太陽電池セル
の受光面が損傷されるのを防ぐために眉間には保護シー
トが挿入されている。

この保護シートはこの太陽電池アレイが展開されるとき
に、保護シート巻取りリール１８によって巻き取られる
構造になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のフレキシブル太陽！８！！アレイにおい
ては、今まで説明したように、何れも、打上げ時の振動
あるいは衝撃による損傷の防止のため保護シートまたは
パッドが使用されていた。

上述の保護シートまたはパッドは太陽電池アレイが展開
されるまでは必要であるが、太陽を池アレイが展開され
た後にはまったく不要なものとなっていた。

本発明の目的は、太陽電池アレイの打上げ時に使用する
保護シートをこの太陽電池アレイが展開された後には、
太陽光の集光器として使用し従来と同一の面積の太陽電
池アレイによって、より大なる発生電力を得ることがで
きるフレキシブル太陽電池アレイを提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のフレキシブル太陽電池アレイは、宇宙航行体に
搭載され、フレキシブルな膜状のブランケットの表面に
多数配置された太陽電池セルが展開時には太陽光を反射
するフレキシブルな保護シート兼集光器により前記太陽
電池の表面を覆われ短冊状に折曲げられその折曲げ面が
一対の圧着板に挟まれて打上げられ前記宇宙航行体が所
定の軌道に達したとき、前記圧着板を駆動する伸展ロッ
ドにより前記圧着板の表面とほぼ直交する方向に前記太
陽電池セルが平面状に展開されるフレキシブル太陽電池
アレイにおいて、前記圧着板の互いに対向する面内に前
記圧着板の面と平行に前記圧着板に接しそれぞれ前記展
開方向に直交する面内で前記圧着板の長さのほぼ１／２
の長さに分割され互いに端部を接しこれら２分割された
２枚の板面で前記圧着板の板面をほぼ覆う大きさをもつ
２対のスライド板と、前記伸展方向に沿って２分割され
前記各１対のスライド板のそれぞれに前記伸展方向の端
部が固定された前記保護シート兼集光器と、前記展開時
には前記各スライド板を前記圧着板の中心部より前記圧
着板の長手方向に予め設定した距離移動させる手段と、
前記展開時には前記保護シート兼集光器の互いに遠い方
の解放端を前記多数の太陽電池セルが展開された受光面
より上方に引上げる手段とを備えている。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は本発明の一実施例
の斜視図であって、収納状態がら順次展開されて行く状
態を示したものである。

第２図（ａ）と（ｂ）は第１図の（ａ）がら（Ｃ）に示
した状態に引続く展開状態を示した斜視図である。

すでに説明した従来の太陽電池アレイと同様に本発明の
太陽電池アレイも、多数の太陽電池セルフを電気的な絶
縁体でフレキシブルな膜状のブランケット１の表面に配
置したものを主構成としている。

第４図は第１図（Ｃ）のＢ−Ｂ面の部分断面図である。

本図に示したように、ブランケット１の長手の方向の両
端部はそれぞれ圧着板３の下辺部付近のガイド１３を介
して固定されている。

上述した２枚の圧着板３は互いに対面しており、スライ
ド板４ａおよび４ｂがこれら各圧着板３の互いに対面し
ている側の付近に圧着板３の面と平行に配置されている
。

圧着板３の下部には第４図の紙面の方向に長いガイド１
３が固定されており、このガイド１３によりスライド板
４ａおよび４ｂは圧着板３の面と平行に互いに接近また
遠ざかる方向に移動が可能となっている。

打上げ時には、上述したブランケット１の上に配置され
た太陽電池セルフの表面は、２枚の平行して配置された
保護シート兼集光器２で覆われている。

保護シート兼集光器２としては、たとえば、アルミニウ
ムを表面に薄く蒸着した４弗化エチレンのフィルム、あ
るいは、表面に薄く銀を蒸着したポリイミド樹脂のフィ
ルムなどを使用することができる。

これら２枚の保護シート兼集光器２の一方の長手方向の
両端は前述した一対のスライド板４ａの下方に第６図の
部分図に示した支持棒１４４を介してそれぞれ固定され
ており、他方の保護シート兼集光器２の長手方向の両端
は一対のスライド板４ｂの下方にそれぞれ支持棒１４４
を介して固定されている。

ブランケット１と保護シート兼集光器２は積層された状
態で、打上げ時には波状に折り返して短冊状に畳まれ、
２枚の圧着板３の間に収容され、打上げ時に受ける振動
、衝撃によって太陽電池セルが損傷することを防いでい
る。

この折り畳まれた状態は２枚の圧着板３のそれぞれの下
部を支持している第１の伸展ロッド５によって保たれる
。

第１の伸展ロッド５としては従来のフレキシブル太陽電
池アレイに使用されているものを使用すればよい。

このような太陽電池アレイが宇宙空間に打上げられ所定
の位置に到達すると、第１の伸展ロッド５が外部からの
指令によって駆動され進展し、ブランケット１と保護シ
ート兼集光器２を長手方向に進展させ、第１図（ｂ）の
状態を経て第１図（Ｃ）に示したように平面状とする。

続いて、第２の伸展ロッド６が伸展して側端部が互いに
接していたスライド板４ａと４ｂとを圧着板３の表面に
沿って互いに遠ざける方向に予め決められた距離だけ移
動させる。

このとき、上述したスライド板４ａと４ｂとはガイド１
３と上述の第２の伸展ロッド６によって上述した方向に
導かれる。

第３図（ａ）は第１図（ｃ）のＡ部の詳細図であって、
第３図（ｂ）は同図（ａ）の上方の部分を示す側面図で
ある。

第５図は第３図に示されている第２の伸展ロッド６の一
例を示したものであって、第２の伸展ロッド６の軸を含
む面で切断した断面図である。

第２の伸展ロッド６は同軸の３種の異なった外形を有す
る円筒、すなわち、内部ロッド６１、中間ロッド６２お
よび外部ロッド６３を主構成としている図中に示されている外部ロッド６３のＸの部分の外周部
がスライド板４ｂの上方の突起の部分に設けられている
穴の中に固定されており、内部ロッド６１に示されてい
るＹの部分がスライド板４ａの上部の突起に設けられて
いる穴の中に固定されている。

内部ロッド６１、中間ロッド６２および外部ロッド６３
の一端は何れも半径方向にに突起した部分を持っており
、また、これらの端部にはそれぞれ当板６４．６５およ
び６６が取付けられている。

外部ロッド６３の内部には当板６５を持つ中間ロッド６
２か第２のばね６８を挟んで挿入され、また、上述した
中間ロッド６２の内部には当板６４を持つ内部ロッド６
１が第１のばね６７を挟んで挿入されている。

第５図において、中間ロッド６２には第２のばね６８の
弾性力によって外部ロッド６３の右方に押出す力が働い
ており、内部ロッド６１も第１のばね６７の弾性力によ
って中間ロッド６２から右の方へ押し出す力を受けてい
る。

従って、外部からこれらロッドを束縛する力が加えられ
ないときには、中間ロッド６２は第５図の右の方向へ伸
展し、中間ロッド６２の半径方向へ突出している部分が
外部ロッド６３の他端の中心方向へ突出している部分に
よって移動を阻止されるまで進展する。

内部ロッド６１も同様に中間ロッド６２内を右方に伸展
する。

前述したスライド板４ａの突起の上面には第３図（ｂ）
に部分図として示したようにアーム８の下端が固定され
ている。

また、スライド板４ｂの突起上に取付けられている保持
部１１とアーム８の先端付近に取付けられている掛着部
９の間は紐１０によって連結されている。

従って、第２のロッド６内に挿入されている第１のばね
６７と第２のばね６８の弾性力により中間ロッド６２と
内部ロッド６１が軸方向に伸展するのをこれらアーム８
、固定部１１および紐１０により防いでいる。

紐１０に接して両端部をスライド板４ｂの突起の上面に
固定されているし−タ１２が設けられており、このヒー
タ１２に外部から電力を供給して加熱し紐１０を焼切る
と保持部１１と掛着部９との連結が解放され第２の伸展
ロッド６が伸展するのでスライド板４ａと４ｂは互いに
遠ざかる方向に移動することになる。

このようにしてスライド板４ａと４ｂとが移動すると、
第２図（ａ＞に斜視図で示した状態となる。すなわち、
保護シート兼集光器２は太陽電池アレイの長手の方向と
直交する方向にスライドして太陽電池セルフの受光面が
露出する。

上述した伸展動作に続いて、外部から巻上部１４を動作
させて保護シート兼集光器２の解放端を上方に引上げて
第２図（ｂ）に示す状態にする。

この巻上部１４は、たとえば、以下に説明する構成とす
ればよい。

前述したスライド板４ａと４ｂのコーナ付近にはそれぞ
れ第６図に示した巻上部１４が配置されている。

この巻上部１４はモータ１４１、プーリ１４２および紐
１４３より構成されている。

モータ１４１の回転軸はスライド板４ａまたは４ｂの板
面とほぼ直交しており、このモータ１４１のステータ側
はスライド板４ａまたは４ｂに固定されている。

モータ１４１の回転軸にはプーリ１４２が固定されてい
る。

プーリ１４２には紐１４３の一端が固定されており、こ
の紐の他端は支持棒１４４の一端に固定されている。

モータ１４１が外部電源によって駆動されるとプーリ１
４２が回転し、プーリ１４２によって紐１４３が巻取ら
れ、支持棒１４４の一端を上方に引上げる。

なお、上述の支持棒１４４の他端はスライド板４ａまた
は４ｂの面と直交する軸まわりに回転自在に上述のスラ
イド板４ａまたは４ｂに取付けられている。

前述したように太陽電池アレイが第２図（ａ）のように
展開されると、巻上部１４のモータ１４１が外部電源に
よって駆動され、保護シート兼集光器２の解放端を上方
に引上げることにより太陽電池アレイは第２図（ｂ）に
示す状態になる。

第２図（ｂ）に示す状態でのブランケット１の長手の方
向と直交する面内での断面は第７図に示されたようにな
る。

ブランケット１上に直接入射する太陽光Ｓ１の他に保護
シート兼集光器２に入射した太陽光Ｓ２もこの保護シー
ト兼集光器２によって反射されてブランケット１上に向
う、従って、このブランケット１上に配置されている太
陽電池セルフには上述の太陽光Ｓ１に８２が加わること
になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、直接太陽電池セル
に入射する太陽光のほかに保護シート兼集光器に入射す
る太陽光をも電気エネルギに変換することができる。

すなわち、従来宇宙空間へ打上時にのみ使用していた太
陽電池セルの保護シートを太陽電池セルの集光器として
も利用できるようにしたため、従来と同一の受光面積を
有する太陽電池アレイによって、従来の太陽電池アレイ
よりも多くの電力を発生する太陽電池アレイを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ本発明の
一実施例を展開順に示した斜視図、第２（ａ）および（
ｂ）は第１図の実施例について第１図（ｃ）に示した展
開状態に引続いて起る展開状態を示した斜視図、第３図
＜ａ）は第１図（ｂ）に示したＡ部の詳細図、第３図（
ｂ）は第３図（ａ）の上部の詳細図、第４図は第１図（
ｃ）のＢＢ面の部分断面図、第５図は第１図の実施例に
使用されている第２の伸展ロッドの一例を示す断面図、
第６図は第１図の実施例に使用されている巻上部の一実
施例を示す説明図、第７図は第２図（ｂ）に示されてい
る状態での横断面図、第８図（ａ）は従来の太陽電池ア
レイの一例を示す斜視図、第８図（ｂ）は第８図（ａ＞
に示されているコンテナ付近の詳細図、第９図は従来の
この種の太陽電池アレイの別の例を示した斜視図、第１
０図（ａ）は従来のこの種の太陽電池アレイのさらに別
の例を示す部分図、第１０図（ｂ）は第１０図（ａ）の
１部分を示す詳細図である。１・・・ブラケット、２・・・保護シート兼集光器、３
・・・圧着板、４ａ、４ｂ・・・スライド板　、５・・
・第１の伸展ロッド、６・・・第２の伸展ロッド、７・
・・太陽電池セル、９・・・掛着部、１０・・・紐、１
４・・・巻上部。

Claims

【特許請求の範囲】

　宇宙航行体に搭載され、フレキシブルな膜状のブラン
ケットの表面に多数配置された太陽電池セルが展開時に
は太陽光を反射するフレキシブルな保護シート兼集光器
により前記太陽電池の表面を覆われ短冊状に折曲げられ
その折曲げ面が一対の圧着板に挟まれて打上げられ前記
宇宙航行体が所定の軌道に達したとき、前記圧着板を駆
動する伸展ロッドにより前記圧着板の表面とほぼ直交す
る方向に前記太陽電池セルが平面状に展開されるフレキ
シブル太陽電池アレイにおいて、前記圧着板の互いに対
向する面内に前記圧着板の面と平行に前記圧着板に接し
それぞれ前記展開方向に直交する面内で前記圧着板の長
さのほぼ１／２の長さに分割され互いに端部を接しこれ
ら２分割された２枚の板面で前記圧着板の板面をほぼ覆
う大きさをもつ２対のスライド板と、前記伸展方向に沿
って２分割され前記各１対のスライド板のそれぞれに前
記伸展方向の端部が固定された前記保護シート兼集光器
と、前記展開時には前記各スライド板を前記圧着板の中
心部より前記圧着板の長手方向に予め設定した距離移動
させる手段と、前記展開時には前記保護シート兼集光器
の互いに遠い方の解放端を前記多数の太陽電池セルが展
開された受光面より上方に引上げる手段とを備えたこと
を特徴とするフレキシブル太陽電池アレイ。