和储能电池系统2的数据通过RS485总线上传至飞艇计算机，当处于指定工况时，由飞艇计算机发出控制信号，对单片机(MCU)和储能电池系统2进行控制。
[0034]本实施例利用上述能源系统的供电控制方法，步骤包括:
I)实时判断飞艇当前所处的环境中是否有太阳光，如果是，启动光伏发电系统I，转入执行步骤2);否则启动储能电池系统2进行放电，转入执行步骤3);
2)光伏发电系统I通过供电总线向直流负载供电，并判断光伏发电系统I输出的能量是否大于当前直流负载所需的能量，如果是，将多余的能量存储至储能电池系统2中，否则启动储能电池系统2放电以补充不足的能量，转入执行步骤3);
3)实时检测储能电池系统2中蓄电池的端电压，并根据检测到的端电压调整光伏发电系统I输出的能量或调整负载功率，返回执行步骤I)。
[0035]本实施例中，步骤2)中将多余的能量存储至储能电池系统2时，实时判断储能电池系统2中蓄电池的端电压，若大于预设过充电压值，通过充放电开关关闭充电状态。
[0036]本实施例中，步骤3)的具体步骤为:根据检测到的端电压判断储能电池系统2的状态，若为能量充满状态，且光伏发电系统I输出的能量大于负载所需消耗的能量，限制光伏发电系统I的输出功率，使得输出的能量与负载所需消耗的能量达到平衡;若为能量不足状态，且光伏发电系统I输出的能量小于负载所需消耗的能量，调整或关闭负载供电。其中，若储能电池系统2中蓄电池的端电压小于第一阈值、且大于第二阈值时，降低负载功率;若储能电池系统2中蓄电池端的端电压小于第二阈值时，即能量过低时，关闭负载的供电开关，负载停止工作，即当光伏发电系统I输出的电能、储能电池系统2的剩余电能均不足(小于第一阈值、大于第二阈值)时，通过降低输出功率执行限功率输出模式，保证负载在低功率下运行；当光伏发电系统I输出的电能、储能电池系统2的剩余电能过低(小于第二阈值)时，则控制关闭供电开关，使负载停止工作，保证飞艇的安全可靠运行。
[0037]本实施例中，步骤I)前还包括光伏发电系统配置步骤，具体步骤为:配置柔性晶硅太阳能电池，并将柔性晶硅太阳能电池中各电池组件划分为多个电池组件串，每个电池组件串由多个电池组件串联构成，并使得各个电池组件串输出的电压均处于预设电压范围(本实施例取200?500V)内、电流均处于预设电流范围(本实施例取5?20A)内，实现大电压、小电流输出，最大限度地减少了输电线缆的重量，为飞艇减小载重。
[0038]上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种用于高空飞艇的能源系统，其特征在于包括:光伏发电系统(I)、储能电池系统(2)以及控制模块，所述光伏发电系统(1)、储能电池系统(2)的一端分别与控制模块(3)连接，另一端分别接入飞艇中供电总线;所述控制模块在有太阳光时控制启动所述光伏发电系统(I)，通过所述供电总线向直流负载供电，并将多余的能量存储至所述储能电池系统(2)中，当所述光伏发电系统(I)输出的能量不足时，控制所述储能电池系统(2)放电以补充不足的能量。2.根据权利要求1所述的用于高空飞艇的能源系统，其特征在于:所述光伏发电系统(1)包括相互连接的柔性晶硅电池模块(11)以及DC/DC模块(12)，所述柔性晶硅电池模块(11)接收太阳光并采用柔性晶硅太阳能电池转换为电能，经所述DC/DC模块(12)输出所需的直流电。3.根据权利要求2所述的用于高空飞艇的能源系统，其特征在于:所述柔性晶硅电池模块(11)包括多个电池组件单元(111)以及分别与各个所述电池组件单元(111)连接的汇流单元(112 )，每个所述电池组件单元(111)包括MPPT子单元以及由多个电池组件串联构成的电池组件串子单元，所述MPPT子单元调节所述电池组件串子单元的工作点至最大功率点。4.根据权利要求1或2或3所述的用于高空飞艇的能源系统，其特征在于:所述储能电池系统(2)包括蓄电池以及充放电控制模块，所述充放电控制模块根据所述光伏发电系统(I)输出的能量、所述蓄电池的电压状态控制所述蓄电池进行充、放电。5.根据权利要求4所述的用于高空飞艇的能源系统，其特征在于:所述储能电池系统(2)还包括与所述蓄电池连接的加热模块，所述加热模块实时检测蓄电池的温度，当检测的温度低于预设温度阈值时，将所述蓄电池加热至正常启动温度。6.根据权利要求5所述的用于高空飞艇的能源系统，其特征在于:所述充放电控制模块包括电压采集电路、控制电路、用于控制调整蓄电池放电过程的放电调整电路以及用于控制蓄电池充放电状态的充放电开关，所述电压采集电路实时采集所述蓄电池的端电压，输出至所述控制电路;所述控制电路根据所述光伏发电系统(I)输出的能量以及所述蓄电池的端电压，发送控制信号至所述放电调整电路或所述充放电开关。7.根据权利要求1或2或3所述的用于高空飞艇的能源系统，其特征在于:还包括分别与所述光伏发电系统(I)、控制模块连接的限功率模块，所述限功率模块当所述储能电池系统(2)为能量充满状态，且所述光伏发电系统(I)输出的能量大于负载所需消耗的能量时，通过所述控制模块控制启动，并限制所述光伏发电系统(I)的输出功率，使得输出的能量与负载所需消耗的能量达到平衡。8.根据权利I?7中任意一项所述能源系统的供电控制方法，其特征在于，步骤包括: 1)实时判断飞艇当前所处的环境中是否有太阳光，如果是，启动所述光伏发电系统(I)，转入执行步骤2);否则启动所述储能电池系统(2)进行放电，转入执行步骤3); 2)所述光伏发电系统(I)通过所述供电总线向直流负载供电，并判断所述光伏发电系统(I)输出的能量是否大于当前直流负载所需的能量，如果是，将多余的能量存储至所述储能电池系统(2)中，否则启动所述储能电池系统(2)放电以补充不足的能量;转入执行步骤3)； 3)实时检测所述储能电池系统(2)中蓄电池的端电压，并根据检测到的端电压调整所述光伏发电系统(I)输出的能量或调整负载功率，返回执行步骤I)。9.根据权利要求8所述的供电方法，其特征在于，所述步骤3)的具体步骤为:根据检测到的端电压判断所述储能电池系统(2)的状态，若为能量充满状态，且所述光伏发电系统(I)输出的能量大于负载所需消耗的能量，限制所述光伏发电系统(I)的输出功率，使得输出的能量与负载所需消耗的能量达到平衡;若为能量不足状态，且所述光伏发电系统(I)输出的能量小于负载所需消耗的能量，调整或关闭负载供电。10.根据权利要求8或9所述的供电方法，其特征在于，所述步骤I)前还包括光伏发电系统配置步骤，具体步骤为:配置柔性晶硅太阳能电池，并将所述柔性晶硅太阳能电池中各电池组件划分为多个电池组件串，每个所述电池组件串由多个电池组件串联构成，并使得各个所述电池组件串输出的电压均处于预设电压范围内、电流均处于预设电流范围内。
【专利摘要】本发明公开一种用于高空飞艇的能源系统及供电控制方法，该系统包括光伏发电系统、储能电池系统以及控制模块，光伏发电系统、储能电池系统的一端分别与控制模块连接，另一端分别接入飞艇中供电总线；控制模块在有太阳光时控制启动光伏发电系统，通过供电总线向直流负载供电，并将多余的能量存储至储能电池系统中，当光伏发电系统输出的能量不足时，控制储能电池系统放电以补充不足的能量；该供电控制方法通过控制光伏发电系统、储能电池系统对飞艇中负载进行供电。本发明结合光伏发电以及蓄电池实现飞艇的能源系统，能够根据飞艇的飞行工况智能调整能源供应，且具有结构简单、供应持续时间长、供应效率和稳定性高的优点。
【IPC分类】H02J7/35, H01M10/615
【公开号】CN105449822
【申请号】CN201510912896
【发明人】周蒙, 陆运章, 郭进, 吕源
【申请人】中国电子科技集团公司第四十八研究所
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月11日