一种太阳电池阵驱动机构的制作方法

1.本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种太阳电池阵驱动机构领域。


背景技术：

2.太阳电池阵驱动机构是航天器能源系统的重要组成部分，作为航天器主体和太阳电池阵的连接装置，一方面需要将太阳电池阵产生转换的电流和电信号传输到航天器内，实现电传输功能；另一方面需要驱动太阳电池阵按控制指令旋转，实现对日定向功能。
3.近年来我国航天事业取得了日新月异的进展，特别是商业航天的发展迅猛，航天器逐渐向轻量化、小型化的方向发展。太阳电池阵驱动机构作为航天器平台上的重要单机，是航天器能源系统的重要枢纽，随着航天器平台的发展，对驱动机构也提出了轻量化、小型化、低成本的要求。
4.目前，驱动机构按电传输形式不同主要可以分为三种：导电滑环式驱动机构、导电滚环式驱动机构和电缆摆动式驱动机构。目前航天器大多使用滑环式驱动机构，无论是导电滑环式还是导电滚环式，受限于导电原理，其重量重、外形尺寸大、成本高，难以满足轻量化、小型化的需求；而电缆摆动式，驱动机构的转动范围受到限制，影响了太阳电池阵对太阳能量的吸收利用率，且电缆绝缘层容易受到疲劳磨损。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种太阳电池阵驱动机构，以解决现有技术中导电滑环和导电滚环受限于导电原理，其重量重、外形尺寸大，难以轻量化、小型化的不足；电缆摆动限制驱动机构转动范围，影响对太阳能量的吸收利用率的问题。
6.为实现上述目的，本技术提供了一种太阳电池阵驱动机构，该驱动机构的一端连接太阳电池阵，另一端连接储能系统和控制系统，该驱动机构包括：旋转部件和固定部件，所述固定部件套设在所述旋转部件的外部，所述固定部件和所述旋转部件之间预留有缝隙空间；
7.所述固定部件在太阳电池阵一端设置有转动端电连接器，另一端设置有固定端电连接器；
8.所述旋转部件和固定部件之间的缝隙空间中设置有柔性印制板，所述柔性印制板的两端分别与所述转动端电连接器和所述固定端电连接器连接。
9.在一个可能的实现方式中，所述旋转部件包括传动轴，所述传动轴的与太阳电池阵连接的一端外环设有：固定部件驱动机构输出法兰盘，所述驱动机构输出法兰盘上固定设置有转动端电连接器；
10.所述传动轴与储能系统和控制系统连接的一端外环设有：电机安装端盖，所述电机安装端盖上设置有固定端电连接器，所述固定部件驱动机构输出法兰盘和所述电机安装端盖通过驱动机构壳体连接，并套设在所述传动轴外。
11.在一个可能的实现方式中，所述驱动机构还包括一电机，所述电机与所述传动轴
的一端连接，所述传动轴的另一端与一驱动机构输出法兰盘连接，用于驱动太阳电池阵实现对日定向。
12.在一个可能的实现方式中，所述电机与所述传动轴之间设置有减速机构，所述传动机构用于将所述电机的转动转换为所述传动轴的转动。
13.在一个可能的实现方式中，所述柔性印制板包括固定端机械连接接口和转动端机械连接接口，分别用于与驱动机构的固定部件和转动部件进行固定连接。
14.在一个可能的实现方式中，所述柔性印制板的两端分别设置有电连接接口，分别用于与固定端电连接器和转动端电连接器进行电连接。
15.在一个可能的实现方式中，所述柔性印制板的中间柔性盘绕部位上分布有多条电气连接通路，依靠自身柔性缠绕在所述旋转部件和固定部件之间的缝隙空间中。
16.与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：本发明采取上述的技术方案，既具备结构紧凑、重量轻的优势，又能实现驱动机构在
±
360
°
以上角度范围内进行电传输的功能，可适用于对外形尺寸和重量方面要求严苛的航天器平台，与传统驱动机构相比优势明显。
附图说明
17.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
18.图1是本发明一示例性实施例中太阳电池阵驱动机构的结构示意图；
19.图2是本发明中柔性印制板的结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
21.如图1的实施例所示，该装置包括：驱动机构输出法兰盘01与太阳电池阵相连接，同时固定转动端电连接器02，柔性印制板03一端与转动端电连接器02连接，中间缠绕在驱动机构壳体04和传动轴09之间的环状空间中，另一端与固定端电连接器08连接，固定端电连接器08与航天器内的储能系统相连接，柔性印制板03作为电传输的关键部件，起到重要连接枢纽作用，可以将航天器外部转动端的太阳电池阵的电能传送给内部的储能系统，进而为航天器内各个系统供电。电机部件06是驱动机构的动力来源，动力通过减速装置05传递给传动轴09和驱动机构输出法兰盘01，进而驱动太阳电池阵实现对日定向。在电机部件06的外部覆盖设置有电机安装端盖07。为驱动机构安装法兰面10用于将整个驱动机构进行固定。
22.图2是柔性印制板的结构示意图：11为柔性印制板固定端机械连接接口，12为柔性印制板固定端电连接接口，13为柔性印制板中间柔性盘绕部位，分布有多条电气连接通路，14为柔性印制板转动端电连接接口，15为柔性印制板转动端机械连接接口。
23.柔性印制板固定端机械连接接口11和柔性印制板转动端机械连接接口15分别用
于与驱动机构的固定部件和转动部件进行固定连接，柔性印制板固定端电连接接口12和柔性印制板转动端电连接接口14分别用于与固定端电连接器08和转动端电连接器02进行电连接，用于建立连接太阳电池阵和航天器内储能系统及控制系统之间的电气通路，实现电功率和电信号的传输。柔性印制板中间柔性盘绕部位13上分布有多条电气连接通路，依靠自身柔性缠绕在驱动机构壳体04和传动轴09之间的环状空间中，通过收紧和释放来适应驱动机构转动过程中转动部件和固定部件之间的相对位移。
24.柔性印制板作为实现电传输功能的关键部件，其一端在电路上通过电连接器或导线等元器件与太阳电池阵连接，在结构上与驱动机构输出端的旋转部件连接；另一端在电路上通过电连接器或导线等元器件与航天器内储能系统和控制系统连接，在结构上与驱动机构固定端的固定部件连接。通过在电路上建立从太阳电池阵到航天器内储能系统和控制系统的电气通路，实现电功率和电信号的传输，在结构上柔性印制板依靠自身柔性缠绕在驱动机构内部旋转部件和固定部件之间，通过收紧和释放来适应驱动机构转动过程中转动部件和固定部件之间的相对位移。
25.柔性印制板在驱动机构内部安装，依靠自身柔性缠绕在驱动机构内部旋转部件和固定部件之间，根据驱动机构的旋转方向进行收紧和释放，驱动机构内留有足够的空间容许柔性印制板进行充分的收紧和释放而不发生卡滞或出现褶皱，柔性印制板依靠自身柔软可弯曲的特性，实现在活动部件之间的电传输功能。
26.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。