另外有CLYDE SPACE公司针对一单元到三单元卫星研制的太阳能电池板，可在电池板两面粘贴电池片。还有Pumpkin公司研制的采用1.6mm厚的PCB基板，典型应用为Qbx-1（立方体试验-1卫星），如图1.11所示。

为了满足立方星对功率的更高需求，美国空间信息实验室研制了自动展开太阳电池阵，自动展开电池阵的三种构型如图1.12所示。电池阵采用了PCB基板，正反两面粘贴三结砷化镓电池片，在其寿命初期峰值功率高达五十瓦。

 1.12  自动展开电池阵三种构型

还有Tethers Unlimited公司研制的PowerCube SunMill太阳翼，如图1.13所示，三块电池板组成一个太阳翼，在收拢状态下这三块电池板折叠在一起，展开后呈现并排的状态。这种太阳翼峰值时的功率可以达到80W。

 美国的MMA公司研制了称为HaWK的太阳翼，如图1.14所示，它的展开构型为三块板并联当卫星发射入轨以后，在中心板铰链的驱动下，三块板叠在一起同步展开，当展开到90度以后两块侧板再分别展开，展开过程如图1.15所示。

电池展开阵是立方体纳卫星上最重要的部件之一，它可否根据设计要求在轨道上完全展开，对于立方体纳卫星能否正常工作起到了十分重要的作用。一旦展开阵在展开过程中出现了“卡死”等机械故障，这将会严重影响到立方体纳卫星的能源供给，卫星没有了能源，一切功能将无法实现，这会造成不可估量的损失[23]。因此，对电池展开阵尤其是合页的可靠性要求很高。设计是否合理决定了产品的可靠度的高低，太空环境非常恶劣，有光照区与无光照区温差大，高能粒子多，而展开电池阵又直接暴露在空间环境中，这就要求我们在设计电池展开阵的过程中，需要考虑到多方面的因素，严格按照航天产品的标准进行设计，电池展开阵才能够在恶劣的太空环境中顺利展开，太阳能电池展开阵必须满足以下设计要求:

（1）耐原子氧环境；

（2）耐紫外线辐射；

（3）耐空间轨道运行期间的温度冲击（主要来自卫星进出地影时的温度交变应力）；

（4）具有防静电措施；

（5）能够适应由于星体遮挡导致的外部环境温度极低情况[24]。

同时，为了验证设计的可展开太阳能电池阵能否满足指标要求，需要把模型导入到ADAMS软件中对电池阵的展开过程进行运动学和动力学分析，通过对电池展开阵进行建模仿真分析可以尽快找出设计的缺陷漏洞与薄弱环节，并对其进行优化，大大缩短产品开发的时间[25]。

从国外研究的现状来看，由于多次展开式结构构型独特、展开过程复杂，因此采用多次展开式太阳能电池阵方案的例子很少，在国内则属于首度研制，可参考的经验比较少，给方案总体设计带来比较大的难度[26]。在展开机构的设计过程中，需要全面考虑各个零部件之间的连接与配合关系。在展开过程中，不同合页驱动的电池板数量差别，展开惯量负载相差很大，可否保证展开的良好的时序性、各个电池板之间的碰撞等都是设计的难点。为满足总体设计要求，一方面要尽可能采用目前已经相对成熟的设计技术，如基板、合页、压紧释放机构等，以提高展开过程可靠度；另一方面，要对现有的技术进行一定的创新，对原有设计中的不足加以改进，增加必要的功能。

1.4  主要研究内容

本文围绕电池展开阵的设计，主要完成了一下几方面的内容：

（1）介绍了立方体纳卫星的特点以及主要用途，并对该课题的项目背景进行了阐述，并结合我校研制的NJUST-1介绍了立方星研制的意义，对电池展开阵的发展历史和研究现状进行了整理，为课题的后续研究提供帮助；