| 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 RU2257643
СОНЯЧНА БАТАРЕЯ
Ім'я винахідника: Беркаліев Р.І. (RU); Битків В.А.
Ім'я патентовласника: Відкрите акціонерне товариство "Сатурн"
Адреса для листування: 350072, г.Краснодар, вул. Сонячна, 6, ВАТ "Сатурн"
Дата початку дії патенту: 2004.02.16
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 (СБ), що містять плоскі панелі, каркаси яких виконані з вуглепластикових труб або інших конструкційних матеріалів певного профілю . Технічний результат полягає в підвищенні технологічності виготовлення і експлуатації СБ в поєднанні з підвищенням її надійності. Сутність: в РБ, що складається з каркаса у вигляді плоских панелей з рівномірно розташованими осередками і з встановленими в них модулями, модулі складаються з послідовно або послідовно-паралельно з'єднаних між собою комутаційними шинами з термокомпенсаціонних вигином сонячних елементів (СЕ). СЕ прикріплені до перфорованої плівковою підкладці за допомогою тильних скляних пластин. Підкладка виконана з армованої плівки і має стрічкові виступи для кріплення модуля до каркасу. У стрічкові виступи вмонтовані заставні елементи у вигляді відрізків струмопровідних спиць. Кріплення модулів до каркасу здійснюється нитками, закріпленими на закладних елементах. Суміжні СЕ з'єднані в електричний ланцюг по периметру модуля шляхом з'єднання еластичних комутаційних шин з термокомпенсаціонних вигином із заставними елементами.
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 (СБ), що містять плоскі панелі, каркаси яких виконані з вуглепластикових труб або інших конструкційних матеріалів певного профілю .
Відома СБ (1), призначена для забезпечення електричною енергією космічної станції і космічної платформи. СБ складається з панелей, які при транспортуванні вкладаються в контейнери з демпфірувальними прокладками. Електрогенеруюча частина СБ складається з сонячних елементів (СЕ) з кремнію розміром 80 × 80 мм, товщиною 200 мкм з обволакивающим фронтальним контактом, виведеним на тильну поверхню. СЕ приклеюються до несучої підкладці, що складається з двох шарів полиимидной плівки товщиною 25 мкм з розташованим між ними армирующим шаром склотканини. Комутація СЕ здійснюється методом контактного зварювання за допомогою мідних комутаційних шин, які вклеєні в підкладку між двома шарами полиимидной плівки.
Недоліками даної конструкції є технологічна складність виготовлення підкладки, недостатня надійність клейових з'єднань СЕ і підкладки, недостатня захищеність СЕ від виникнення тріщин в процесі експлуатації, а й низька ремонтопридатність СБ в цілому.
Ознаки, загальні даної конструкції СБ з ознаками пропонованої СБ, такі:
- Панелі;
- Сонячні елементи;
- Плівкова підкладка, до якої приклеєні СЕ;
- Здійснення з'єднання СЕ за допомогою комутаційних шин.
Найбільш близькою і прийнятої за прототип є СБ (2), що складається з каркаса у вигляді плоских панелей з рівномірно розташованими осередками і з встановленими на них модулями, що складаються з послідовно або послідовно-паралельно з'єднаних СЕ, прикріплених до перфорованої плівковою підкладці за допомогою тильних скляних пластин , причому перфорована плівкова підкладка має стрічкові виступи, призначені для кріплення модуля до каркасу СБ, при цьому стрічкові виступи розташовані рівномірно по периметру модуля і перфорована плівкова підкладка виконана з армованої полиимидной плівки, а СЕ з'єднані між собою комутаційними шинами з компенсаційними вигинами.
Недоліком прототипу є:
- Низька технологічність виготовлення і експлуатації, обумовлена неможливістю ремонту СБ, так як при демонтажі модуля з каркаса необхідно провести руйнування клейового з'єднання стрічкових виступів, що призводить до їх пошкодження або розриву. При цьому подальше використання модулів неможливо. Крім того, виникають труднощі конструктивного поєднання суміжних модулів в складі панелей, так як стрічкові виступи для закріплення на трубах в середній частині панелей зустрічно розведені в просторі і входять в зону сусідніх модулів;
- Низька надійність СБ, обумовлена необхідністю організації спеціальних комутуючих елементів, що з'єднують периферійні СЕ в електричний ланцюг з організацією їх кріплення до елементів модуля, що створює передумови їх відмови.
Ознаки прототипу, спільні з ознаками пропонованої СБ, такі:
- СБ складається з каркаса з рівномірно розташованими осередками і з встановленими в них модулями;
- Модулі складаються з послідовно або послідовно-паралельно з'єднаних між собою за допомогою комутаційних шин з компенсаційними вигинами сонячних елементів;
- СЕ приклеєні до перфорованої плівковою підкладці за допомогою тильних пластин;
- Перфорована плівкова підкладка виконана з армованої плівки і має стрічкові виступи для кріплення модуля до каркасу.
Технічним результатом, що досягається в пропонованій СБ, є підвищення технологічності виготовлення і експлуатації СБ в поєднанні з підвищенням її надійності, обумовлене наступним:
- Спрощенням конструктивного поєднання суміжних модулів в складі панелі СБ;
- Відсутністю спеціальних комутуючих елементів (шин), що з'єднують периферійні СЕ в електричний ланцюг;
- Забезпеченням вільної поверхні каркаса СБ України.
Досягається це тим, що в РБ, що складається з каркаса у вигляді плоских панелей з рівномірно розташованими осередками і з встановленими в них модулями, що складаються з послідовно або послідовно-паралельно з'єднаних між собою комутаційними шинами з термокомпенсаціонних вигином СЕ, прикріплених до перфорованої плівковою підкладці за допомогою тильних скляних пластин, виконаної з армованої плівки і має стрічкові виступи для кріплення модуля до каркасу, в ці стрічкові виступи вмонтовані заставні елементи у вигляді відрізків струмопровідних спиць. При цьому кріплення модулів до каркасу здійснюється нитками, закріпленими на закладних елементах. Крім того, суміжні СЕ з'єднані в електричний ланцюг по периферії модуля шляхом з'єднання еластичних комутаційних шин з термокомпенсаціонних вигином із заставними елементами.
При необхідності можна легко демонтувати модуль з каркаса без його пошкодження шляхом зрізання ниток кріплення з подальшим його повторним монтажем на місце.
При монтажі суміжних модулів в середній частині каркаса нитки легко розлучаються в просторі.
Використання закладних елементів за подвійним призначенням дозволяє обійтися без додаткових комутаційних елементів і пов'язаної з цим ймовірністю обривів ланцюга і коротких замикань.
Відмінні ознаки запропонованої СБ, що забезпечують її відповідність критерію "новизна", такі:
- Вмонтовані в стрічкові виступи перфорованої плівковою підкладки заставні елементи, виконані з відрізків струмопровідних спиць;
- Кріплення модуля до каркасу здійснюється нитками, закріпленими до заставних елементів;
- Суміжні СЕ з'єднані в електричний ланцюг по периферії модуля шляхом з'єднання еластичних комутаційних шин з термокомпенсаціонних вигином із заставними елементами.
Для підтвердження відповідності пропонованої конструкції СБ критерію "винахідницький рівень" були проаналізовані 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 підвищенні технологічності і надійності СБ, в літературних джерелах не виявлено. Таким чином, на думку авторів, пропонована конструкція СБ відповідає критерію "винахідницький рівень".
 |
 |
 |
Пропонована СБ схематично зображено на фіг.1 і 2. На фіг.1 показана окрема плоска панель, з яких складається СБ України. Панель містить несучий каркас 1, що складається з осередків 2, в кожній з яких встановлено модуль 3 (фіг.1, а). Модуль 3 складається з СЕ 4 (фіг.1, в), лицьових 5 і тильних 6 скляних пластин, перфорованої плівковою підкладки 7, що має стрічкові виступи 8, розташовані рівномірно по периметру модуля 3 і в які вмонтовані заставні елементи з відрізків металевих струмопровідних спиць 9 (фіг.1, в), що забезпечують послідовну комутаційну ланцюг між сусідніми СЕ 4. СЕ 4 з'єднані між собою і зі спицями 9 еластичними комутаційними металевими шинами 10, мають термокомпенсаціонних вигин 11 (фіг.1, в; е). СЕ 4 закріплені в модулі 3 на підкладці 7, розташованої між СЕ 4 і тильної скляною пластиною 6 через перфорацію в підкладці 7 (фіг.1, в; д). На фіг.2 показаний зовнішній вигляд модуля, готового для установки на каркас. |
Модуль 3 закріплюється на каркасі 1 нитками 12, кінці, яких приклеюються до каркаса 1 (фіг.1, в; д). Стійки 13 з електроізоляційного матеріалу (фіг.1, в) приклеюються до каркаса 1 з кроком, рівним відстані між стрічковими виступами 8 на модулі 3.
Приклад конкретного виконання конструкції пропонованої СБ
Пропонована СБ складається з плоских прямокутних панелей розміром 1600 × 3200 мм, каркаси 1 яких виконані з вуглепластикових труб діаметром 25 мм. Кожна панель розділена на 16 осередків 2 розміром 400 × 800 мм кожна. У кожну клітинку 2 встановлюється модуль 3 з габаритними розмірами 387.4 × 785.8 мм, що містить 138 СЕ 4 розміром 33 × 63,5 мм, з'єднаних послідовно за допомогою комутаційних срібних шин 10 з термокомпенсаціонних вигином 11. Як підкладка 7 використовується армована склотканиною поліімідного плівка товщиною 100 мкм, яка розташовується між тильною стороною СЕ 4 і тильної скляною пластиною 6. Кріплення СЕ 4 здійснюється шляхом приклеювання тильній скляної пластини 6 до тильної сторони СЕ 4 через перфорацію в підкладці 7 за допомогою еластичного кремнийорганического каучуку СКТНФ (ТУ 38-103-129- 77). На лицьову поверхню СЕ 4 наклеєна скляна пластина 5. В осередках 2 модулі 3 закріплені нитками 12, кінці яких приклеюються до каркаса 1 клеєм ВК-9 (ОСТ 92-0949-74, ПІ 1.2А.526-99). При закріпленні модулів 3 на каркасі 1 забезпечується умова рівномірного натягу ниток по периметру модуля.
ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ
1. "Проектування, розробка сонячної батареї космічної станції", РЖ 22Ф, 2Ф282, с.41, 1989 г.
2. Патент РФ на винахід №2187863, опубл. 20.08.02. БІ №23 (прототип).
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Сонячна батарея, що складається з каркаса у вигляді плоских панелей з рівномірно розташованими осередками і з встановленими в них модулями, що складаються з послідовно або послідовно-паралельно з'єднаних між собою комутаційними шинами з термокомпенсаціонних вигином сонячних елементів, прикріплених до перфорованої плівковою підкладці за допомогою тильних скляних пластин, виконаної з армованої плівки і має стрічкові виступи для кріплення модуля до каркасу, що відрізняється тим, що в стрічкові виступи вмонтовані заставні елементи у вигляді відрізків струмопровідних спиць, при цьому кріплення модулів до каркасу здійснюється нитками, закріпленими на закладних елементах, крім того, суміжні сонячні елементи з'єднані в електричний ланцюг по периферії модуля шляхом з'єднання еластичних комутаційних шин з термокомпенсаціонних вигином із заставними елементами.
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.