系統(tǒng)，
3.直流變換器，4.能源管理系統(tǒng)，
5.后端負載。
[0014]【具體實施方式】: 下面結合圖1、2對本發(fā)明一種平流層飛艇用光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)作進一步的說明:
本發(fā)明一種平流層飛艇用光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)，如圖1所示，主要包括:太陽能電池陣1、風力發(fā)電系統(tǒng)2、直流變換器3、能源管理系統(tǒng)4以及后端負載5。
[0015]太陽能電池陣I將光能轉化為電能經過直流變換器3，進入能源管理系統(tǒng)4 ;同時，風力發(fā)電系統(tǒng)2將風能轉化為電能經過直流變換器3，進入能源管理系統(tǒng)4。以上兩路電能經過能源管理系統(tǒng)之后給后端負載5供電，主要包括推進系統(tǒng)、儲能電池以及飛艇自身的載荷。
[0016]太陽能電池陣I主要由柔性薄膜太陽能電池模塊組成；風力發(fā)電系統(tǒng)2為離網型的，主要包括風輪、發(fā)電機、調向機構、調速機構；直流變換器3能夠把交流整流成直流輸出或者不同等級的直流之間的進行變換；能源管理系統(tǒng)4可根據太陽能電池陣列和風力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率的變化和系統(tǒng)負荷的變化，對飛艇的能源進行分配和管理。
[0017]本發(fā)明一種平流層飛艇用光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)，其基本的研制流程如下:
1.根據艇體尺寸以及系統(tǒng)的能源需求設計風能發(fā)電系統(tǒng)，包括風輪葉片材料的選擇與外形設計，風力發(fā)電機的選擇，調向機構、調速機構和剎車機構的設計。除此之外，考慮整個風力發(fā)電系統(tǒng)在艇體上的安裝問題；
2.與此同時，在考慮風力發(fā)電的基礎上重新評估太陽能電池陣的尺寸大小。在滿足飛艇能源需求的基礎上，鋪設合適面積的太陽能電池，以減小太陽能電池陣占整個飛艇重量的比重；
3.在已有的能源管理系統(tǒng)中接入風能發(fā)電控制模塊，并在風能發(fā)電系統(tǒng)與能源管理系統(tǒng)中加入直流變換器；
4.將風力發(fā)電系統(tǒng)、太陽能電池陣以及直流變化器與能源管理系統(tǒng)連接，作為前端。同時將后端負載接入，完成平流層飛艇用光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)的組裝；
5.完成以上步驟之后，對整個光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)的性能進行測試，并根據測試結果進行參數修正和方案優(yōu)化。
[0018]應當指出，本實例僅列示性說明本發(fā)明的應用方法，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此種使用技術的人員，均可在不違背本發(fā)明的精神及范圍下，對上述實施例進行修改。因此，本發(fā)明的權利保護范圍，應如權利要求書所列。
【主權項】
1.一種平流層飛艇用光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 該系統(tǒng)主要包括:太陽能電池陣、風力發(fā)電系統(tǒng)、直流變換器、能源管理系統(tǒng)以及后端負載(推進系統(tǒng)、儲能電池和載荷)；其中，太陽能電池陣將光能轉化為電能經過直流變換器，進入能源管理系統(tǒng)；同時，風力發(fā)電系統(tǒng)將風能轉化為電能經過直流變換器，進入能源管理系統(tǒng)；以上兩路電能經過能源管理系統(tǒng)之后給后端負載供電，主要包括推進系統(tǒng)、儲能電池以及飛艇自身的載荷。2.針對權利要求1所述的一種平流層飛艇用光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 太陽能電池陣主要由柔性薄膜太陽能電池模塊組成；風力發(fā)電系統(tǒng)為離網型的，主要包括風輪、發(fā)電機、調向機構、調速機構；直流變換器能夠把交流整流成直流輸出或者不同等級的直流之間的進行變換；能源管理系統(tǒng)可根據太陽能電池陣列和風力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率的變化和系統(tǒng)負荷的變化，對飛艇的能源進行分配和管理。3.針對權利要求1所述的一種平流層飛艇用光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 風力發(fā)電系統(tǒng)的引進構成了光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)，可提高平流層飛艇單位時間內的能源供應量，從而降低太陽能電池陣在飛艇平臺上的比重，提高平流層飛艇執(zhí)行飛行任務的能力。4.針對權利要求1所述的一種平流層飛艇用光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 其基本的研制流程如下: (1)根據艇體尺寸以及系統(tǒng)的能源需求設計風能發(fā)電系統(tǒng)，包括風輪葉片材料的選擇與外形設計，風力發(fā)電機的選擇，調向機構、調速機構和剎車機構的設計； 除此之外，考慮整個風力發(fā)電系統(tǒng)在艇體上的安裝問題； (2)與此同時，在考慮風力發(fā)電的基礎上重新評估太陽能電池陣的尺寸大小； 在滿足飛艇能源需求的基礎上，鋪設合適面積的太陽能電池，以減小太陽能電池陣占整個飛艇重量的比重； (3)在已有的能源管理系統(tǒng)中接入風能發(fā)電控制模塊，并在風能發(fā)電系統(tǒng)與能源管理系統(tǒng)中加入直流變換器； (4)將風力發(fā)電系統(tǒng)、太陽能電池陣以及直流變換器與能源管理系統(tǒng)連接，作為前端； 同時將后端負載接入，完成平流層飛艇用光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)的組裝； (5)完成以上步驟之后，對整個光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)的性能進行測試，并根據測試結果進行參數修正和方案優(yōu)化。
【專利摘要】本發(fā)明一種平流層飛艇用光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)，主要包括：太陽能電池陣、風力發(fā)電系統(tǒng)、直流變換器、能源管理系統(tǒng)以及后端負載。其中，太陽能電池陣將光能轉化為電能經過直流變換器，進入能源管理系統(tǒng)；同時，利用平流層環(huán)境中穩(wěn)定的風場，風力發(fā)電系統(tǒng)將風能轉化為電能經過直流變換器，進入能源管理系統(tǒng)。以上兩路電能經過能源管理系統(tǒng)之后給后端負載供電。本發(fā)明通過將風力發(fā)電系統(tǒng)的引進，構成了平流層飛艇的光能-風能一體化發(fā)電系統(tǒng)，可提高平流層飛艇單位時間內的能源供應量，從而降低太陽能電池陣在飛艇平臺上的比重，提高平流層飛艇執(zhí)行飛行任務的能力。
【IPC分類】H02S10/12, H02J7/35
【公開號】CN104993774
【申請?zhí)枴緾N201510440078
【發(fā)明人】孫康文, 祝明
【申請人】北京天航華創(chuàng)科技股份有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月23日