[發(fā)明專利]一種飛艇太陽能光伏電池熱控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410129192.6
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103929122A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方賢德
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H02S20/30
• 分類號: H02S20/30;H02S40/42;B64B1/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種飛艇太陽能光伏電池熱控制方法，用于飛艇熱控制、運行控制、以及能源系統(tǒng)，屬于輕于空氣的飛行器的熱控制、運行控制和能源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對于高空飛艇，特別是平流層飛艇，一個基本要求是長航時飛行。這就要求其能源系統(tǒng)能夠提供持續(xù)的動力和有效載荷工作所需要的電能。將太陽能光伏電池安裝在飛艇蒙皮上方，從太陽能獲得動力和電力，是平流層飛艇長航時飛行必需的選擇。

太陽能光伏電池在飛艇蒙皮上的安裝方法直接影響太陽能光伏電池的電效率和飛艇的熱特性。專利201310226141.0公開了將太陽能光伏電池置于飛艇蒙皮上縫制的裙邊、防止風進入太陽能光伏電池與飛艇蒙皮之間的方法。專利201210403368.3公開的太陽能光伏電池安裝方法是，利用尼龍粘扣將隔熱組件與飛艇蒙皮緊密連接，然后將太陽能光伏電池覆蓋在隔熱組件上，不留間隙。這兩個發(fā)明的共同特點是，從太陽能光伏電池到飛艇蒙皮之間沒有間隙，氣流不能進入其間。這也是目前國內(nèi)外太陽能光伏電池在飛艇蒙皮上安裝的共同特征。

飛艇蒙皮是柔性曲面，傳統(tǒng)的思維是，只有太陽能光伏電池也是柔性，才能適應(yīng)飛艇蒙皮的柔性曲面特性。而柔性太陽能光伏電池如果不與蒙皮或隔熱層貼合，風的進入會引起太陽能光伏電池抖動，造成太陽能光伏電池破損。這就是國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)在太陽能光伏電池到飛艇蒙皮之間不留間隙的依據(jù)。

利用上述方法，太陽能光伏電池溫度白天可高達80℃以上。溫度每升高10℃，太陽能光伏電池產(chǎn)電量會降低5%左右，這嚴重影響了太陽能光伏電池的電效率。同時，太陽能光伏電池覆蓋的蒙皮溫度比沒有太陽能光伏電池的蒙皮溫度白天可高出30℃，這嚴重影響了飛艇的熱性能和高度控制能力。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)難題，提供一種飛艇太陽能光伏電池熱控制方法，可降低太陽能光伏電池溫度，提高其電效率，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

????一種飛艇太陽能光伏電池熱控制方法,其特征在于：在太陽能光伏電池與飛艇蒙皮之間留有間距，太陽能光伏電池沿飛艇軸向連續(xù)鋪設(shè)，或斷續(xù)鋪設(shè)周向形成太陽能光伏電池陣列，太陽能光伏電池與飛艇蒙皮之間通過若干均勻分布的連接組件連接。

本發(fā)明中，所述連接組件是指包括套管、尼龍粘扣、動作管和多支管的柔性套管組件，所述套管軸向與飛艇軸向平行，其上下表面為設(shè)置有尼龍粘扣的剛性平面，兩側(cè)為柔性平面，太陽能光伏電池的底面與飛艇蒙皮外表面分別設(shè)置有與套管上下表面向?qū)?yīng)的尼龍粘扣，套管通過尼龍粘扣與太陽能光伏電池的底面和飛艇蒙皮外表面分別連接；動作管穿過套管，兩端分別與兩個呈飛艇蒙皮周向弧形的多支管連接；多支管將一個太陽能光伏電池陣列的所有動作管并聯(lián)，其中一多支管一端密封，另一端安裝有自動關(guān)斷閥，另一多支管一端密封，另一端安裝單向閥；單向閥進氣口連接微型充氣泵，微型充氣泵日出時給動作管充氣；自動關(guān)斷閥白天關(guān)閉，保持動作管內(nèi)壓力，使太陽能光伏電池與飛艇蒙皮之間保持間距，夜晚保持打開，放掉動作管內(nèi)空氣，這時套管扁平，太陽能光伏電池與飛艇蒙皮相互靠近。

?????本發(fā)明中，所述連接組件為包括頁片、鉸鏈插銷和插銷的連接鉸鏈，所述頁片兩邊均具有對稱的連接插銷孔，飛艇蒙皮外表面與太陽能光伏電池的底面分別設(shè)置有與連接插銷孔齒合的銷母，兩個頁片一邊通過鉸鏈插銷相互連接，另一邊分別與對應(yīng)的飛艇蒙皮外表面或太陽能光伏電池底面上的銷母連接；所述鉸鏈插銷插入端與拉索鎖定連接，拉索的一端接馬達，馬達通電后，拉索拉緊，頁片完全張開成平面，抬起太陽能光伏電池，?使太陽能光伏電池與飛艇蒙皮之間保持間距；馬達斷電后，拉索放松，頁片靠近，太陽能光伏電池與飛艇蒙皮相互靠近。

????本發(fā)明中，所述連接組件為固定高度組件，固定高度組件高度與間距相同，其上表面與下表面均設(shè)置有尼龍粘扣；太陽能光伏電池的底面與飛艇蒙皮的外表面分別設(shè)置有與平面剛性組件對應(yīng)的尼龍粘扣，平面剛性組件通過尼龍粘扣連接，使太陽能光伏電池與飛艇蒙皮之間保持間距。

本發(fā)明中，所述固定高度組件是指軸向與飛艇軸向平行的剛性矩形管。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，通過在飛艇蒙皮與太陽能光伏電池之間留有間距，以降低太陽能光伏電池溫度，提高電效率，同時消除太陽能光伏電池廢熱向飛艇浮升氣體的傳遞；另一方面，本發(fā)明不要求太陽能光伏電池為柔性，降低了太陽能光伏電池制造難度。

附圖說明

圖1為安裝有柔性套管組件的太陽能光伏電池示意圖。

圖2為圖1中的A-A剖面圖。

圖3為圖2中A處局部放大示意圖。

圖4為安裝有連接鉸鏈的太陽能光伏電池示意圖。