一种聚光结构、装置以及系统制造方法及图纸

技术编号:37318401 阅读:25 留言:0更新日期:2023-04-21 22:59
本发明专利技术涉及一种聚光结构、装置以及系统,聚光结构包括基座、主镜组件以及调节组件组,聚光装置包括聚光结构、次镜组件以及摆镜组件,聚光系统,包括聚光装置以及卫星平台(即卫星本体),通过在第一镜片的背部设置第一调节组件、第二镜片的背部设置第二调节组件,将第一镜片与第二镜片预先在基座上安装固定并沿两个方向收纳在基座四周,使得整个聚光结构满足火箭发射空间需求,在发射到指定位置后,利用第一调节组件与第二调节组件分别将第一镜片与第二镜片从两个方向旋转至第一标定位置与第二标定位置,第一镜片与第二镜片拼合形成主镜镜片,对光束进行收集并反射,因此无需对子镜镜片进行再次的加工与装调,从而确保太阳能的收集效率。能的收集效率。能的收集效率。

【技术实现步骤摘要】
一种聚光结构、装置以及系统


[0001]本申请涉及航空光学领域,具体涉及一种聚光结构、装置以及系统。

技术介绍

[0002]由于太空中不受大气环境的影响,太阳光平均能量可达到1367W/m2,空间太阳能有潜力获得比地面太阳能更高的能量效率,随着空间技术的发展及人类对新能源的需求,目前空间太阳能已经得到了实际的应用,绝大多数的航天器通过太阳能帆板收集太阳能作为动力源;另一方面空间大规模发电在物理原理和实现技术上是可行的,利用超大口径聚光结构会聚太阳光并控制光束,照射至能量收集平台,再以波的形式传输至地球,转换为所需能量。
[0003]目前运载发射条件下,太阳光会聚单元的大口径反射镜的尺寸包络增加了加工制造及发射难度。在现有技术中,由于子镜分别进行加工和装调,且发射时受环境温度和运载火箭的振动的影响,子镜镜片组装后会影响光线质量,从而降低太阳能的收集效率。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题,本申请提供了一种聚光结构、装置以及系统,解决了分别装调镜片出现位置误差影响光线质量,降低太阳能的收集效率的问题。
[0005]为实现上述目的,在第一方面,本专利技术提供了一种聚光结构,聚光结构包括基座、主镜组件以及调节组件组,基座的中心处设置有第一通光孔;主镜组件包括主镜镜片,主镜镜片阵列分布在第一通光孔的周向上,主镜镜片包括多个第一镜片与多个第二镜片,第一镜片与第二镜片间隔设置;调节组件组包括第一调节组件组以及第二调节组件组,第一调节组件组包括多个第一调节组件,第一调节组件的数量与第一镜片的数量对应,第一调节组件包括第一驱动单元以及第一底板,第一底板与基座铰接,第一驱动单元设置在基座上,第一驱动单元的输出端与第一底板传动连接,第一镜片设置在第一底板上,第一驱动单元驱动第一底板带动第一镜片沿第一方向转动,以使第一镜片达到第一标定位置;
[0006]第二调节组件组包括多个第二调节组件,第二调节组件的数量与第二镜片的数量对应,第二调节组件包括第二驱动单元以及第二底板,第二底板与基座铰接,第二驱动单元设置在基座上,第二驱动单元的输出端与第二底板传动连接,第二镜片设置在第二底板上,第二驱动单元驱动第二底板带动第二镜片沿第二方向转动,以使第二镜片达到第二标定位置。
[0007]在一些实施例中,第一调节组件还包括第一连杆组,第一连杆组包括第一连杆以及第二连杆,第一连杆的一端与第一驱动单元的输出端铰接;第二连杆的一端与第一连杆的另一端铰接,第二连杆的另一端与第一底板铰接;第二调节组件还包括第二连杆组,第二连杆组包括第三连杆以及第四连杆,第三连杆的一端与第二驱动单元的输出端铰接;第四连杆的一端与第三连杆的另一端铰接,第四连杆的另一端与第二底板铰接。
[0008]在一些实施例中,第一连杆组的数量至少为两个,和/或,第二连杆组的数量至少
为两个。
[0009]在一些实施例中,主镜组件还包括镜片背板,镜片背板包括多个第一镜片背板以及多个第二镜片背板,第一镜片背板的数量与第一镜片的数量相同,第二镜片背板的数量与第二镜片的数量相同,第一镜片设置在第一镜片背板上,第二镜片设置在第二镜片背板上,聚光结构还包括多个微调组件;多个微调组件沿第一镜片背板的周向设置在第一镜片背板背离第一镜片的一侧,第一镜片背板通过微调组件设置在第一底板上;和/或,多个微调组件沿第二镜片背板的周向设置在第二镜片背板背离第二镜片的一侧,第二镜片背板通过微调组件设置在第二底板上。
[0010]在一些实施例中,微调组件包括第一促动器以及第二促动器;第一促动器的一端与第一底板铰接,第一促动器的另一端与第一镜片背板铰接于一点,第二促动器的一端与第一底板铰接,第二促动器的另一端与第一镜片背板铰接,且与第一促动器的另一端铰接于同一点;
[0011]或者,第一促动器的一端与第二底板铰接,第一促动器的另一端与第二镜片背板铰接于一点,第二促动器的一端与第一底板铰接,第二促动器的另一端与第二镜片背板铰接,且与第一促动器的另一端铰接于同一点。
[0012]在一些实施例中,一个第一镜片背板上设置有三个微调组件,第一镜片背板的形状为三角形,三个微调组件分别设置在第一镜片背板的三个角上;和/或,一个第二镜片背板上设置有三个微调组件,第二镜片背板的形状为三角形,三个微调组件分别设置在第二镜片背板的三个角上。
[0013]为实现上述目的,在第二方面,本专利技术提供了一种聚光装置,包括聚光结构、次镜组件以及摆镜组件,聚光结构为在第一方面所述的聚光结构,主镜镜片用于对光束进行一级反射;次镜组件包括次镜镜片,次镜镜片用于对经由主镜镜片一级反射后的光束进行二级反射,以使经过二级反射后的光束进入第一通关孔中;摆镜组件包括摆镜镜片,摆镜镜片与次镜镜片设置于主镜镜片的两侧,次镜镜片用于对经过第一通关孔的光束进行三级反射,以使经过三级反射后的光束被光束接收仪器所接收。
[0014]在一些实施例中,次镜组件还包括多个支撑杆以及次镜底板,多个支撑杆的一端沿第一通光孔的周向设置;多个支撑杆的另一端与次镜底板的边缘连接,用于固定次镜底板,次镜镜片设置在次镜底板上。
[0015]在一些实施例中,摆镜组件还包括旋转平台,旋转平台设置在基座上,摆镜镜片设置在旋转平台上,旋转平台用于调节摆镜镜片的旋转角度。
[0016]为实现上述目的,在第三方面,本专利技术还提供一种聚光系统,包括聚光装置以及卫星平台,聚光装置为在第二方面所述的聚光装置,基座上还设置有第一连接件;卫星平台包括第二连接件以及卫星本体,第二连接件设置在卫星本体上,第一连接件与第二连接件配合连接。
[0017]区别于现有技术,上述技术方案通过在第一镜片的背部设置第一调节组件、第二镜片的背部设置第二调节组件,将第一镜片与第二镜片预先在基座上安装固定并沿两个方向收纳在基座四周,使得整个聚光结构满足火箭发射空间需求,在发射到指定位置后,利用第一调节组件与第二调节组件分别将第一镜片与第二镜片从两个方向旋转至第一标定位置与第二标定位置,第一镜片与第二镜片拼合形成主镜镜片,对光束进行收集并反射,因此
无需对子镜镜片进行再次的加工与装调,从而确保太阳能的收集效率。
[0018]上述
技术实现思路
相关记载仅是本申请技术方案的概述,为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案,进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施,并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解,以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
[0019]附图仅用于示出本专利技术具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等,并不能认为是对本申请的限制。
[0020]在说明书附图中:
[0021]图1为具体实施方式所述聚光结构的展开第一示意图;
[0022]图2为具体实施方式所述聚光结构的展开第二示意图;
[0023]图3为具体实施方式所述聚光结构的收拢示意图;
[0024]图4为具体实施方式所述聚光结构的展开第三示意图;本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚光结构,其特征在于,包括:基座,所述基座的中心处设置有第一通光孔;主镜组件,包括主镜镜片,所述主镜镜片阵列分布在所述第一通光孔的周向上,所述主镜镜片包括多个第一镜片与多个第二镜片,所述第一镜片与第二镜片间隔设置;调节组件组,所述调节组件组包括:第一调节组件组,包括多个第一调节组件,所述第一调节组件的数量与第一镜片的数量对应,所述第一调节组件包括第一驱动单元以及第一底板,所述第一底板与所述基座铰接,所述第一驱动单元设置在所述基座上,所述第一驱动单元的输出端与所述第一底板传动连接,所述第一镜片设置在所述第一底板上,所述第一驱动单元驱动所述第一底板带动所述第一镜片沿第一方向转动,以使所述第一镜片达到第一标定位置;第二调节组件组,包括多个第二调节组件,所述第二调节组件的数量与第二镜片的数量对应,所述第二调节组件包括第二驱动单元以及第二底板,所述第二底板与所述基座铰接,所述第二驱动单元设置在所述基座上,所述第二驱动单元的输出端与所述第二底板传动连接,所述第二镜片设置在所述第二底板上,所述第二驱动单元驱动所述第二底板带动所述第二镜片沿第二方向转动,以使所述第二镜片达到第二标定位置。2.根据权利要求1所述的聚光结构,其特征在于,所述第一调节组件还包括第一连杆组,所述第一连杆组包括:第一连杆,所述第一连杆的一端与所述第一驱动单元的输出端铰接;第二连杆,所述第二连杆的一端与所述第一连杆的另一端铰接,所述第二连杆的另一端与所述第一底板铰接;所述第二调节组件还包括第二连杆组,所述第二连杆组包括:第三连杆,所述第三连杆的一端与所述第二驱动单元的输出端铰接;第四连杆,所述第四连杆的一端与所述第三连杆的另一端铰接,所述第四连杆的另一端与所述第二底板铰接。3.根据权利要求2所述的聚光结构,其特征在于,所述第一连杆组的数量至少为两个;和/或,所述第二连杆组的数量至少为两个。4.根据权利要求1所述的聚光结构,其特征在于,所述主镜组件还包括镜片背板,所述镜片背板包括多个第一镜片背板以及多个第二镜片背板,所述第一镜片背板的数量与第一镜片的数量相同,所述第二镜片背板的数量与第二镜片的数量相同,所述第一镜片设置在所述第一镜片背板上,所述第二镜片设置在所述第二镜片背板上,所述聚光结构还包括多个微调组件;多个所述微调组件沿所述第一镜片背板的周向设置在所述第一镜片背板背离所述第一镜片的一侧,所述第一镜片背板通过所述微调组件设置在所述第一底板上;和/或,多个所述微调组件沿所述第二镜片背板的周向设置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩春杨梅金源徐振邦秦超戚允升孟庆宇
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:

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