太阳能飞艇刚性电池阵列接收能量分析

作     者：刘思宇 高健 孙康文 

作者机构：北京航空航天大学云南创新研究院 北京航空航天大学航空科学与工程学院 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金（51775021） 中央高校基本科研业务费专项资金（YWF-21-JC-01、YWF-22-JC-02） 

主　　题：太阳能飞艇 太阳辐射 刚性电池阵列 柔性电池阵列 接收能量 

摘      要：太阳能飞艇能量全部来自太阳能电池阵列，阵列接收的太阳辐射大小决定飞艇的续航能力。对用于飞艇的刚性晶体硅电池和柔性薄膜电池进行建模，考虑实际电池板单元的尺寸和形状，对比刚性电池的斜平面阵列和柔性电池的曲面阵列两种布置形式在接收能量上的差异。并分析飞艇尺寸对两种阵列接收能量的影响。然后对于刚性电池设置四种斜平面阵列布置形式，比较斜平面阵列中电池板的尺寸和形状对接收能量的影响。结果表明，中低纬度处刚性电池的斜平面阵列在全年各天中接收的太阳辐射能量都高于柔性电池的曲面阵列，在高纬度地区则相反。对于刚性电池，电池板在飞艇圆周方向上的尺寸会显著影响斜平面阵列接收的太阳辐射能量。在低纬度地区应增大电池板在圆周方向上的长度以获得更多的辐射能量，而在高纬度地区则应减小长度。