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申请/专利权人：星际漫步(北京)航天科技有限公司

摘要：本发明涉及航天卫星技术领域，特别是涉及一种卷筒式太阳能电池帆板展开机构，包括：驱动链条、卷收组件和驱动组件；驱动链条的一端与卷收组件连接，且驱动链条能够在驱动组件的驱动下，卷收于卷收组件上或者自卷收组件向外伸展；驱动链条包括安装链节、连接链节和自锁链节，安装链节与连接链节交替铰接；自锁链节的一端转动设置于安装链节上，自锁链节的另一端能够在外力作用下与相邻的安装链节连接。该卷筒式太阳能电池帆板展开机构，在卫星发射前太阳能电池组件卷收成筒状，整个太阳能电池帆板的体积小。而在卫星发射入轨后，太阳能电池帆板能够展开以保证对卫星的电量供应。该机构结构简单可靠，不易发生在轨展开失败的现象。

主权项：1.一种卷筒式太阳能电池帆板展开机构，其特征在于，包括：驱动链条、卷收组件和驱动组件；所述驱动链条用于安装太阳能电池组件，所述驱动链条的一端与所述卷收组件连接，且所述驱动链条能够在所述驱动组件的驱动下，卷收于所述卷收组件上或者自所述卷收组件向外伸展；安装支架，所述卷收组件和所述驱动组件均安装于所述安装支架；所述驱动组件包括驱动齿轮和驱动电机，所述驱动电机安装于所述安装支架，且与所述驱动齿轮传动连接，用于带动所述驱动齿轮转动；所述驱动链条上设有与所述驱动齿轮配合的齿槽；所述驱动链条包括安装链节、连接链节和自锁链节，所述安装链节与所述连接链节交替铰接；所述自锁链节的一端转动设置于所述安装链节上，每个所述安装链节设有用于与所述自锁链节的另一端配合连接的配合部，所述驱动齿轮的外缘与所述安装支架具有预设距离，当所述驱动链条在所述驱动齿轮的驱动下自所述卷收组件向外伸展时，所述自锁链节的另一端能够在所述驱动齿轮与所述安装支架的压力作用下锁紧在相邻的所述安装链节的配合部上；在所述驱动链条卷收于所述卷收组件的过程中，所述自锁链节的另一端与该相邻的安装链节的配合部自动分离。

全文数据：卷筒式太阳能电池帆板展开机构及展开方法技术领域[0001]本发明涉及航天卫星技术领域，特别是涉及一种卷筒式太阳能电池帆板展开机构及展开方法。背景技术[0002]随着技术的发展，卫星的应用越来越广泛，卫星的载荷种类也越来越多，功能越来越强大。卫星的电源系统作为整个卫星的核心部分，是整个卫星功能展示的基础。另外，发射技术也是制约着卫星整体功能的重要因素之一，所以卫星设计的一个重要规则就是尽可能的提高卫星的集成度和可靠性。[0003]对于卫星来说，太阳能电池帆板是目前卫星的主要电源供电系统，是整个卫星系统的核心部件之一，其直接影响着整颗卫星的性能。传统的微小卫星太阳能电池帆板结构主要是采用贴片式和机械展开式两种。贴片式的结构主要是利用在卫星的外表面贴装太阳能电池板来实现，其主要的优点是直接安装在卫星的表面，没有展开的步骤，增加了供电系统的可靠性。但是由于其发电量直接与卫星的表面面积和卫星的在轨姿态相关，所以在电量供应上将会大打折扣，影响整个卫星的性能。而机械展开式的结构主要是通过刚性折叠展开的方式，需要在相邻两个太阳能电池帆板之间设置铰接结构，以及需要设计驱动相邻两个太阳能电池帆板通过铰接结构相对转动的折叠机构等等，因此结构比较复杂，增加了卫星在轨展开失败的风险。发明内容[0004]基于此，有必要针对传统的太阳能电池帆板或电量供应受限、或结构复杂等问题，提供一种结构简单，使用可靠，能够满足电量供应的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，同时还提供了一种卷筒式太阳能电池帆板的展开方法。[0005]上述目的通过以下技术方案实现：[0006]一种卷筒式太阳能电池帆板展开机构，包括:驱动链条、卷收组件和驱动组件;驱动链条用于安装太阳能电池组件，驱动链条的一端与卷收组件连接，且驱动链条能够在驱动组件的驱动下，卷收于卷收组件上或者自卷收组件向外伸展；[0007]驱动链条包括安装链节、连接链节和自锁链节，安装链节与连接链节交替铰接；自锁链节的一端转动设置于安装链节上，自锁链节的另一端能够在外力作用下与相邻的安装链节连接;在驱动链条卷收于卷收组件的过程中，自锁链节的另一端与该相邻的安装链节自动分离。[0008]在其中一个实施例中，卷筒式太阳能电池帆板展开机构还包括安装支架，卷收组件和驱动组件均安装于安装支架；[0009]驱动组件包括驱动齿轮和驱动电机，驱动电机安装于安装支架，且与驱动齿轮传动连接，用于带动驱动齿轮转动;驱动链条上设有与驱动齿轮配合的齿槽。[0010]在其中一个实施例中，驱动齿轮的外缘与安装支架具有预设距离；当驱动链条在驱动凶轮的驱动下自卷收组件向外伸展时，自锁链节能够在驱动齿轮与安装支架的压力作用下锁紧在相邻的安装链节上。[0011]在其中一个实施例中，安装支架上设置有链条压片，链条压片位于驱动齿轮的下方；当驱动链条在驱动齿轮的驱动下自卷收组件向外伸展时，自锁链节能够在驱动齿轮与链条压片的压力作用下锁紧在相邻的安装链节上。[0012]在其中一个实施例中，卷收组件包括卷收轴，驱动链条的一端与卷收轴连接;卷收轴能够与驱动电机的输出轴同步转动。[0013]在其中一个实施例中，卷收组件还包括同步电机，同步电机与卷收轴连接，用于带动卷收轴转动。[0014]在其中一个实施例中，卷收轴上设置有同步齿轮，同步齿轮与驱动齿轮之间通过同步带连接。[0015]在其中一个实施例中，卷收组件还包括挡板，挡板设置于卷收轴的两端。[0016]在其中一个实施例中，太阳能电池组件包括多个太阳能电池板，每个太阳能电池板的相对两侧分别安装于一个驱动链条上。[0017]—种如上述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构的展开方法，包括以下步骤：[0018]通过驱动组件驱动驱动链条运动，以使驱动链条自卷收组件向外伸展。[0019]在其中一个实施例中，在通过驱动组件驱动驱动链条运动，以使驱动链条自卷收组件向外伸展的步骤之后，还包括以下步骤：[0020]通过驱动组件驱动驱动链条运动，以使驱动链条卷收于卷收组件。[0021]上述卷筒式太阳能电池帆板展开机构至少具有以下技术效果：[0022]太阳能电池组件随着驱动链条卷收于卷收组件，或者可自卷首组件向外伸展。这样，在卫星发射的时候，太阳能电池组件被卷收起来，可以减小整个太阳能电池帆板的占用体积，而在卫星发射入轨后，太阳能电池帆板能够展开以保证对卫星的电量供应。此外，驱动驱动链条卷起或伸展的结构简单且可靠，不易发生太阳能电池帆板在轨展开失败的现象。附图说明[0023]图1为本发明一实施例提供的卷筒式太阳能电池帆板展开机构的总装配结构示意图；[0024]图2为本发明一实施例提供的卷筒式太阳能电池帆板展开机构的驱动链条的局部结构示意图；[0025]图3为图2所示结构的侧视图；[0026]图4为图3所示结构的卷收状态示意图；[0027]图5为图1所示的结构的驱动组件带动驱动链条展开的局部不意图。[0028]其中：[0029]001-安装支架;011-安装轴；[0030]002-驱动链条;021-安装链节;022-连接链节;〇23_自锁链节；[0031]003-卷收组件;031-卷收轴;032-同步电机;〇33_挡板；[0032]004-驱动组件;041-驱动齿轮;042-驱动电机；[G033]005-太阳能电池组件;051-太阳能电池板；[0034]006-链条压片。具体实施方式[0035]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的卷筒式太阳能电池帆板展开机构及展开方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0036]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。[0037]如图1至图3所示，本发明一实施例的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，包括:驱动链条002、卷收组件003和驱动组件004;驱动链条002用于安装太阳能电池组件005,驱动链条002的一端与卷收组件003连接，且驱动链条002能够在驱动组件004的驱动下，卷收于卷收组件003上或者自卷收组件003向外伸展；[0038]驱动链条002包括安装链节021、连接链节022和自锁链节023，安装链节021与连接链节022交替较接；自锁链节023的一端转动设置于安装链节021上，自锁链节023的另一端能够在外力作用下与相邻的安装链节021连接;在驱动链条002卷收于卷收组件003的过程中，自锁链节023的另一端与该相邻的安装链节021自动分离。[0039]其中，卷筒式太阳能电池帆板展开机构还包括安装支架001，卷收组件003和驱动组件004均安装于安装支架001。驱动链条002在驱动组件004的驱动下卷收于卷收组件003时，太阳能电池组件005呈卷状地位于安装支架001的安装空间内。安装支架001可呈箱体状，或者板框状等等结构形式。可选择地，安装支架001上还设有用于与卫星对接的安装轴011，通过该安装轴011将整个太阳能电池帆板与卫星固定安装。[0040]驱动链条002采用强度高、质量轻的材料制成，例如PEEK聚醚醚酮材料。驱动链条002包括安装链节021、连接链节022和自锁链节023。安装链节021主要用于安装太阳能电池组件005。一实施例中，太阳能电池组件005包括多个太阳能电池板051，每个太阳能电池板051的相对两侧分别安装于一个驱动链条002上。例如，通过螺钉将太阳能电池板051固定安装于驱动链条002上。这样，太阳能电池组件005利用两个驱动链条002支撑固定，并随驱动链条002—起卷收于卷收组件003上，或自卷收组件003向外伸展。[0041]每个安装链节021上均设有用于与连接链节022铰接的铰接部。铰接部可以是铰接轴结构或者铰接孔结构，相应地，连接链节022上可对应铰接轴结构设置铰接孔，或者对应铰接孔结构设置铰接轴。又或者安装链节〇21的铰接部以及连接链节022均对应设有铰接孔，利用销轴穿过铰接部的铰接孔以及连接链节〇22的铰接孔，以实现安装链节021与连接链节022的铰接。[0042]参见图3和图4,每个安装链节021上还设有用于与自锁链节023的一端连接的连接部，以及用于与自锁链节023的另一端配合连接的配合部。自锁链节023的一端可转动设置于连接部，另一端在外力的作用下能够与相邻的安装链节〇21的配合部配合连接。可选择地，连接部可以是连接轴结构或者连接孔结构，相应地，自锁链节023上可对应连接轴结构设置连接孔，或者对应连接孔结构设置连接轴。又或者安装链节021的连接部以及自锁链节023均对应设有连接孔，利用销轴穿过连接部的连接孔以及自锁链节023的连接孔，以实现自锁链节023可转动连接于安装链节021。[0043]而自锁链节023的另一端与配合部的配合连接方式可以有多种。一实施例中，自锁链节023的与配合部配合连接的端部设有凸起，安装链节021的配合部设有与凸起扣合的凹槽结构。当自锁链节023受到外力作用时，凸起扣合在凹槽内，由于自锁链节023的支撑作用，使得相邻两个安装链节021不会朝向自锁链节023的一侧弯曲而使得整个驱动链条002形成一个刚性链条参见图3，从而使得安装于驱动链条002上的太阳能电池组件005能够顺利展开。而在驱动链条002卷收于卷收组件003的过程中，可以理解，卷收的方向必然是朝向相邻两个安装链节021的远离自锁链节023的一侧弯曲卷收。在卷收过程中，由于相邻两个安装链节021相对折弯，使得自锁链节023的凸起从凹槽内脱离参见图4，从而使得太阳能电池组件005能够顺利卷收。[0044]参见图1，驱动组件004的结构形式可以为多种。作为一种可实施的方式，驱动组件004包括驱动齿轮041和驱动电机042,驱动电机042安装于安装支架001，且与驱动齿轮041传动连接，用于带动驱动齿轮041转动;驱动链条002上设有与驱动齿轮041配合的齿槽。[0045]其中，驱动齿轮041和驱动电机042均选择性能优良，质量较轻的种类。驱动链条002的相邻两个连接链节022之间的安装链节021部分，形成有用于与驱动齿轮041配合的齿槽。驱动电机042带动驱动齿轮041正反转，驱动齿轮041与驱动链条002配合以带动驱动链条002做往复直线运动，则驱动链条002能够卷收于卷收组件003上，或者自卷收组件003上向外伸展。在上述太阳能电池组件005两侧分别与一个驱动链条002固定安装的实施中，对应的驱动齿轮041为两个，两个驱动齿轮041可通过齿轮轴连接，通过驱动电机042可同时驱动两个驱动齿轮041转动。[0046]作为一种可实施的方式，驱动齿轮041的外缘与安装支架001具有预设距离；当驱动链条002在驱动齿轮041的驱动下自卷收组件003向外伸展时，自锁链节023能够在驱动齿轮041与安装支架001的压力作用下锁紧在相邻的安装链节021上。[0047]参见图1和图5，作为另一种可实施的方式，安装支架001上设置有链条压片006，链条压片006位于驱动齿轮041的下方；当驱动链条002在驱动齿轮041的驱动下自卷收组件003向外伸展时，自锁链节023能够在驱动齿轮041与链条压片006的压力作用下锁紧在相邻的安装链节021上。如图5中所示，驱动齿轮041在驱动电机042的驱动下，沿图中箭头方向所示逆时针转动时，驱动齿轮041驱动驱动链条002运动，则自锁链节023在链条压片006的压力作用下锁扣在相邻的安装链节〇21上。[0048]本实施例的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，太阳能电池组件〇〇5随着驱动链条002卷收于卷收组件003，或者可自卷收组件003向外伸展。具体地，在卫星发射前，整个太阳能电池帆板通过安装轴011与卫星主体对接;太阳能电池组件〇〇5卷收于卷收组件〇〇3上而收存于安装支架〇〇1的安装空间内。当卫星发射入轨，太阳能电池帆板展开机构接收到展开信号后，驱动电机042带动驱动齿轮041转动，驱动齿轮041驱动驱动链条〇〇2运动，同时驱动链条002在自锁链节023的作用下能够形成一个刚性链条，使得安装于驱动链条〇〇2上的太阳能电池组件〇〇5顺利展开。[0049]这样，在卫星发射的时候，太阳能电池组件005卷收成卷筒状，可以减小整个太阳能电池帆板的占用体积。而在卫星发射入轨后，太阳能电池组件005能够展开以保证对卫星的电量供应。此外，通过驱动齿轮〇41带动驱动链条002运动，以使驱动链条〇〇2卷起或伸展的结构简单且可靠，不易发生太阳能电池帆板在轨展开失败的现象。[0050]参见图1，作为一种可实施的方式，卷收组件003包括卷收轴031，驱动链条002的一端与卷收轴031连接;卷收轴031能够与驱动电机042的输出轴同步转动。一实施例中，卷收组件003还包括同步电机032,同步电机032与卷收轴031连接，用于带动卷收轴031转动。同步电机032驱动卷收轴031与驱动电机042的输出轴同步转动，这样，能够很好地实现对驱动链条002的卷收，且同步电机032驱动卷收轴031同步转动，对驱动链条〇〇2的运动起到辅助驱动的作用，可在一定程度上减小驱动电机042的驱动功率。[0051]另一实施例中，卷收轴031上设置有同步齿轮，同步齿轮与驱动齿轮041之间通过同步带连接。该实施例中，通过一个驱动电机042带动驱动齿轮041和同步齿轮转动，同时实现对驱动链条002的驱动和卷收操作，结构更加紧凑。[0052]作为一种可实施的方式，卷收组件003还包括挡板033,挡板033设置于卷收轴031的两端。卷收轴031两端的挡板033用于限定出卷筒状的太阳能电池组件〇〇5包括驱动链条002的宽度范围。通过卷收轴031两端的挡板033可以有效保证太阳能电池组件005卷收的位置范围，避免出现偏移。[0053]参见图1，本发明一实施例还提供了一种如上述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构的展开方法，包括以下步骤：[0054]通过驱动组件004驱动驱动链条002运动，以使驱动链条002自卷收组件003向外伸展。进一步地，在通过驱动组件004驱动驱动链条002运动，以使驱动链条002自卷收组件003向外伸展的步骤之后，还包括以下步骤：[0055]通过驱动组件004驱动驱动链条002运动，以使驱动链条002卷收于卷收组件003。[0056]在卫星发射前，太阳能电池组件005卷收于卷收组件003上。当卫星发射入轨，太阳能电池帆板展开机构接收到展开信号后，驱动组件004驱动驱动链条002运动，以使驱动链条002自卷收组件0〇3向外伸展，从而带动太阳能电池组件〇〇5顺利展开。这样，在卫星发射的时候，太阳能电池组件005卷收成卷筒状，可以减小整个太阳能电池帆板的占用体积。而在卫星发射入轨后，太阳能电池组件005能够展开以保证对卫星的电量供应。[0057]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。[0058]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

权利要求：1.一种卷筒式太阳能电池帆板展开机构，其特征在于，包括:驱动链条、卷收组件和驱动组件；所述驱动链条用于安装太阳能电池组件，所述驱动链条的一端与所述卷收组件连接，且所述驱动链条能够在所述驱动组件的驱动下，卷收于所述卷收组件上或者自所述卷收组件向外伸展；所述驱动链条包括安装链节、连接链节和自锁链节，所述安装链节与所述连接链节交替铰接;所述自锁链节的一端转动设置于所述安装链节上，所述自锁链节的另一端能够在外力作用下与相邻的所述安装链节连接;在所述驱动链条卷收于所述卷收组件的过程中，所述自锁链节的另一端与该相邻的安装链节自动分离。2.根据权利要求1所述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，其特征在于，还包括安装支架，所述卷收组件和所述驱动组件均安装于所述安装支架；所述驱动组件包括驱动齿轮和驱动电机，所述驱动电机安装于所述安装支架，且与所述驱动齿轮传动连接，用于带动所述驱动齿轮转动；所述驱动链条上设有与所述驱动齿轮配合的齿槽。3.根据权利要求2所述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，其特征在于，所述驱动齿轮的外缘与所述安装支架具有预设距离;当所述驱动链条在所述驱动齿轮的驱动下自所述卷收组件向外伸展时，所述自锁链节能够在所述驱动齿轮与所述安装支架的压力作用下锁紧在相邻的所述安装链节上。4.根据权利要求2所述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，其特征在于，所述安装支架上设置有链条压片，所述链条压片位于所述驱动齿轮的下方；当所述驱动链条在所述驱动齿轮的驱动下自所述卷收组件向外伸展时，所述自锁链节能够在所述驱动齿轮与所述链条压片的压力作用下锁紧在相邻的所述安装链节上。5.根据权利要求2所述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，其特征在于，所述卷收组件包括卷收轴，所述驱动链条的一端与所述卷收轴连接;所述卷收轴能够与所述驱动电机的输出轴同步转动。1^s6.根据权利要求5所述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，其特征在于，所述卷收组件还包括同步电机，所述同步电机与所述卷收轴连接，用于带动所述卷收轴转动。、7.根据权利要求5所述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，其特征在于，所述卷收轴上设置有同步齿轮，所述同步齿轮与所述驱动齿轮之间通过同步带连接。、…8.根据权利要求5所述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，其特征在于，所述卷收组件还包括挡板，所述挡板设置于所述卷收轴的两端。、9.根据权利要求1所述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构，其特征在于，所述太阳此电池组件包括多个太阳能电池板，每个所述太阳能电池板的相对两侧分别安装于一个所述驱'1〇'.一种如权利要求卜9任一项所述的卷筒式太阳能电池帆板展开机构的展开方法，其特征在于，包括以下步骤：廳驱动组件驱动驱动链条运动，以使所述驱动链条自卷收组件向外伸^11.臓权利要求1〇臟的卷筒式太阳能电池帆獅展贿法，其特征在于，在所述通过驱动组件驱动驱动链条运动，以使驱动链条自雛组件向外伸勵步骤之后，还包括以下步骤：通过所述驱动组件驱动所述驱动链条运动，以使所述驱动链条卷收于所述卷收组件。

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