| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2200357
СОНЯЧНА БАТАРЕЯ
Ім'я винахідника: Фінтісов О.І .; Казьмін С.І.
Ім'я патентовласника: Відкрите акціонерне товариство "Сатурн"
Адреса для листування: 350072, г.Краснодар, ул.Солнечная, 6, Товариство з обмеженою відповідальністю "Сатурн", патентний сектор
Дата початку дії патенту: 2001.06.04
Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до пристроїв для генерування електричної енергії шляхом перетворення енергії світлового випромінювання в електричну енергію, і призначене для використання в конструкціях сонячних батарей, що містять панелі стільникового конструкції. Технічний результат пропонованої сонячної батареї полягає в підвищеної надійності сонячної батареї, більш простій збірці і більш низькою деградації електричних характеристик в процесі експлуатації. Сутність: в сонячній батареї, розташованої на панелі стільникового конструкції з вуглепластиковою несучою поверхнею, яка складається з модулів, утворених сонячними елементами, послідовно або послідовності паралельно з'єднаними за допомогою плоских металевих шин з термомеханічними компенсаторами, до лицьової поверхні кожного сонячного елемента приклеєна захисна скляна пластина, на тильну поверхню сонячної батареї або її частина наклеюється перфорована плівкова підкладка, що перекриває всі проміжки між сонячними елементами і залишає відкритою більшу частину тильної поверхні сонячних елементів.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до пристроїв для генерування електричної енергії шляхом перетворення енергії світлового випромінювання в електричну енергію, і призначене для використання в конструкціях сонячних батарей, що містять плоскі панелі стільникового конструкції.
Відома сонячна батарея [1], призначена для забезпечення енергією космічних апаратів. Сонячна батарея складається з сонячних елементів, з'єднаних один з одним гнучкими межелементних соединителями, і зі стільникових панелей, поверхні яких утворені шарами вуглепластика, і ізоляційного матеріалу, між якими розташований стільниковий наповнювач з алюмінієвої фольги.
Електрогенеруюча частина сонячної батареї, що складається з сонячних елементів із захисними покриттями, приклеюється до плоскої поверхні панелі за допомогою еластичних герметиків, при цьому клеїть наноситься суцільним шаром.
Недоліками даної конструкції є наявність клею в межелементних проміжках, що призводить до підвищеної деградації характеристик сонячної батареї в процесі експлуатації в результаті впливу факторів електризації, і технологічна складність забезпечення межелементних зазорів при наклейці.
Найбільш близькою і прийнятої за прототип, є сонячна батарея [2] для космічного апарату "GLOBALSTAR", що складається з 8 плоских панелей стільникового конструкції розміром 800х1778 мм. Стільниковий наповнювач виконаний з алюмінієвої фольги і вклеєна між двома листами з вуглепластика. Для забезпечення електроізоляції на вуглепластик наклеєна поліімідного плівка Kapton. Сонячні елементи приклеюються до полиимидной плівці Kapton за допомогою силіконового клею RTV-S691.
У електрогенеруючій частини сонячної батареї використовуються кремнієві елементи розміром 65,0х40,0 мм, товщиною 200 мкм. Межелементних комутація виконується шинками з срібної фольги товщиною 12,5 мкм. На лицьову поверхню сонячних елементів наклеєні пластини зі скла марки СМХ товщиною 100 мкм.
Недоліком даної конструкції є технологічна складність приклеювання з'єднаних один з одним сонячних елементів із забезпеченням необхідних межелементних зазорів і без пошкодження межелементних з'єднувачів з термомеханічними компенсаторами. Крім того, в процесі приклеювання частина клею заповнює проміжки між сонячними елементами, що призводить до підвищеної деградації характеристик сонячної батареї в процесі експлуатації в результаті впливу факторів електризації.
Технічними результатами, що досягаються в пропонованій конструкції сонячної батареї, є: підвищена надійність в експлуатації, більш проста збірка і більш низька деградація електричних характеристик в процесі експлуатації.
Досягається це тим, що в сонячній батареї, розташованої на панелі стільникового конструкції і складається з модулів, утворених сонячними елементами, послідовно або послідовно-паралельно з'єднаними за допомогою плоских металевих шин з термомеханічними компенсаторами, а до лицьової поверхні кожного сонячного елемента приклеєна захисна скляна пластина, на тильну поверхню сонячної батареї або її частина наклеюється перфорована плівкова підкладка, що перекриває всі проміжки між сонячними елементами і залишає відкритою більшу частину тильної поверхні сонячних елементів.
Відмінні ознаки, що обумовлюють відповідність пропонованій сонячної батареї критерію "новизна", такі: наявність перфорованої плівковою підкладки на тильній стороні сонячних елементів; виконання плівковою підкладки з можливістю перекриття нею проміжків між сонячними елементами, залишаючи при цьому максимально відкритою більшу частину тильної поверхні сонячної батареї.
Наявність перфорованої плівковою підкладки, розташованої як вказано вище, забезпечує відсутність клеїть речовини в проміжках між сонячними елементами і іншими елементами конструкції, що істотно зменшує деградацію електричних характеристик сонячної батареї в процесі її експлуатації і виключає проведення очистки межелементних проміжків, при якій велика можливість пошкодження межелементних комутації.
Крім того, розташування перфорованої плівковою підкладки вищевказаним чином забезпечує збереження геометричних розмірів і межелементних проміжків при наклейці на каркас панелі, чим суттєво спрощується технологія збирання та необхідна оснастка.
І нарешті, перфорована плівкова підкладка пропонованої конструкції сонячної батареї забезпечує додаткову електричну ізоляцію сонячної батареї від електропровідних поверхонь каркаса панелі, що особливо важливо для стільникових панелей з вуглепластиковим поверхнями.
Для підтвердження відповідності запропонованої сонячної батареї критерію "винахідницький рівень" була проаналізована вся сукупність ознак і окремо відмітні ознаки. Встановлено, що застосування вищевказаних відмінних ознак, що дають в сукупності з відомими ознаками технічний результат, що полягає в поліпшенні питомих показників сонячної батареї (збільшення потужності в кінці терміну експлуатації за рахунок зменшення її деградації) і зменшенні трудомісткості її виготовлення, в літературних джерелах не виявлено.
Таким чином, на думку авторів, пропонована сонячна батарея відповідає критерію "винахідницький рівень".
 |
На кресленні схематично розташований розріз конструкції сонячної батареї на вуглепластиковою стільникового панелі. Несуча частина стільникового панелі складається з двох шарів вуглепластика 1, між якими розташований стільниковий наповнювач 2, виконаний з алюмінієвої фольги. На углепластиковую поверхню, призначену для наклейки сонячних елементів, наклеєна електроізоляційна плівка 3. електрогенеруючих частина сонячної батареї (модулі) складається з сонячних елементів 4, з'єднаних один з одним за допомогою комутаційних елементів 5 з термокомпенсатором. На лицьову поверхню кожного сонячного елемента 4 наклеєна скляна пластина 6; з тильного боку до сонячних елементів приклеєна перфорована плівкова підкладка 7. Модулі сонячної батареї приклеєні до стільникового панелі клеїть складом 8. |
Приклад конкретного виконання запропонованої конструкції сонячної батареї
Пропонована сонячна батарея складається з чотирьох прямокутних плоских стільникових панелей розміром 2,12х2,025 м. В якості електроізоляції 3 в панелях використана поліімідного плівка товщиною 40 мкм. На кожній панелі встановлюється 18 модулів, в яких використовуються сонячні елементи 4 товщиною 200 мкм і розміром 57,4х30,7 мм. Сонячні елементи 4 з'єднані в послідовні ланцюжки за допомогою срібних шинок 5 товщиною 30 мкм, приварених до контактів сонячних елементів 4. Шинки 5 мають s-подібний термокомпенсаціонних вигин. До лицьової поверхні кожного сонячного елемента 4 приклеєне захисне скло 6. Ланцюжки послідовно з'єднаних сонячних елементів 4 з наклеєними скляними пластинами 6 укладаються тильною стороною вгору в пристосування з роздільниками, що забезпечують необхідні розміри модуля і межелементние зазори. До тильній стороні сонячних елементів 4 в модулі клеєм ВК-9 приклеюється перфорована поліімідного плівка 7 товщиною 40 мкм, причому проклеюється периметр кожного сонячного елемента. Після затвердіння клею модуль витягується з пристосування, перевіряється і приклеюється до панелі в заздалегідь відведене місце за допомогою клею 8, в якості якого використовується герметик УФ 7-21, який попередньо тонким шаром наноситься на підготовлену поверхню панелі.
ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ
1. Gunther la Roche. Solargeneratoren fur die Raumfahrt. Braunschweig, Wiesbaden Vieweg, Germany, 1997. ISBN 3-528-06945-7.
2. GLOBASTAR. Solar Generator Design And Layout For Low Earth Orbit Application in Consideration Of Commercial Aspects And Quantity Production. D-вісімдесят одна тисяча шістсот шістьдесят три Munich, Germany.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Сонячна батарея, розташована на стільникового панелі з вуглепластиковою несучою поверхнею і складається з модулів, утворених сонячними елементами, послідовно або послідовно-паралельно з'єднаними за допомогою плоских металевих шин з термомеханічними компенсаторами, причому до лицьової поверхні кожного сонячного елемента приклеєна захисна скляна пластина, а на тильну поверхню сонячної батареї або її частина приклеєна перфорована плівкова підкладка, яка відрізняється тим, що перфорована плівкова підкладка виконана з можливістю перекриття всіх проміжків між сонячними елементами, залишаючи при цьому відкритою більшу частину тильної поверхні сонячних елементів.
Версія для друку
Дата публікації 03.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.