太阳能电池系统和飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种太阳能电池系统和飞行器。
【背景技术】
[0002]随着天空技术领域的发展，针对航空、航天结合部使用的平流层飞行器已成为各国研宄的重点。这类飞行器配置有太阳能电池阵和可循环储能系统，其具有飞行高度高、使用时间长、可区域驻留、对环境污染小等优点，可用于通信中继、预警、侦查监视、高空技术验证等众多领域。受飞行器的飞行工况及光照方向随时间变化的影响，飞行过程中需要对太阳能电池阵的方向进行实时调整，以使得太阳能电池阵能够跟踪到某一时刻或某一飞行工况下的光照方向，从而使得太阳能电池阵列能够最大限度地的接收光照。
[0003]目前的太阳能电池阵，针对太阳的方位进行跟踪采用的是两轴电机驱动系统，驱动太阳能电池阵转动，以调节太阳能电池阵在两个平面内进行角度调节，通过对比调整后的太阳能电池阵的输出功率与调整前的太阳能电池阵的输出功率，来进行太阳能峰值功率的跟踪，从而确定太阳能电池阵的方向。由于太阳能电池阵处在多变的光照条件下，且其规模和重量都是较大的，因此，对于实时对比输出功率来调整太阳能电池阵的方案，由于驱动太阳能电池阵持续性的旋转和试探性地转动整体结构会消耗较大的能量。
[0004]针对现有技术中调整太阳能电池阵列时消耗能量较大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的主要目的在于提供一种太阳能电池系统和飞行器，以解决现有技术中调整太阳能电池阵列时消耗能量较大的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种太阳能电池系统。根据本实用新型的太阳能电池系统包括:太阳能电池阵列；多棱柱传感装置，包括多个光传感器，所述多个光传感器分别形成于该多棱柱的侧面以朝向多个不同的空间方向，以分别检测多个空间方向的光照强度；以及驱动机构，与所述多棱柱传感装置电连接，用于驱动所述太阳能电池阵列移动以使所述太阳能电池阵列的方向与最大光照强度的空间方向一致。
[0007]进一步地，所述太阳能电池系统还包括根据所述多个空间方向的光照强度的大小来确定最大光照强度的空间方向的处理器，连接在所述多棱柱传感装置和所述驱动机构之间。
[0008]进一步地，所述多个光传感器首尾连接形成所述多棱柱传感装置，该多个光传感器的受光面构成了该多棱柱传感装置的多个侧面。
[0009]进一步地，所述多棱柱传感装置包括多棱柱结构架，所述多个光传感器分别设置于所述多棱柱结构架的多个侧面。
[0010]进一步地，所述多棱柱传感装置为正棱柱形状。
[0011]进一步地，所述多棱柱传感装置与所述太阳能电池阵列轴向平行设置或者同轴设置。
[0012]进一步地，所述多个光传感器包括至少三个光传感器。
[0013]进一步地，所述多个光传感器为多个相同的光传感器。
[0014]进一步地，所述光传感器的数量范围为8-12个。
[0015]进一步地，所述太阳能电池系统还包括用于检测所述多个光传感器的光照强度信号的信号处理器，所述信号处理器的信号接收端与所述多个光传感器的正极相连接，其中，所述多个光传感器的负极相连接。
[0016]进一步地，所述驱动机构包括用于接收所述信号处理器的电信号，并生成电机控制信号的电机控制器以及与所述电机控制器相连接且用于按照所述电机控制信号驱动所述太阳能电池阵列转动至所述最大光照强度的方向的电机。
[0017]进一步地，所述电机为步进电机。
[0018]根据本实用新型的另一方面，提供了一种飞行器，包括囊体、连接机构、吊舱和如上所述的太阳能电池系统，其中，所述连接机构的相对两端分别连接所述囊体和所述吊舱，所述吊舱悬挂于所述囊体的下方；所述太阳能电池阵列悬挂在所述吊舱的下方；所述多棱柱传感装置与所述太阳能电池阵列相连接。
[0019]进一步地，所述飞行器还包括桁架，所述桁架设置在所述囊体和所述连接机构之间，所述多棱柱传感装置设置在所述桁架之上。
[0020]进一步地，所述多棱柱传感装置设置在所述吊舱的下方。
[0021]通过本实用新型，采用包括多个光传感器，多个光传感器分别形成于该多棱柱的侧面以朝向多个不同的空间方向，以分别检测多个空间方向的光照强度；以及驱动机构，与多棱柱传感装置电连接，用于驱动太阳能电池阵列移动以使太阳能电池阵列的方向与最大光照强度的空间方向一致，利用多个光传感器检测不同空间方向的光照强度，再驱动太阳能电池阵列的方向与最大光照强度的空间方向一致，解决了调整太阳能电池阵列时消耗能量较大的问题，进而达到了降低调整太阳能电池阵列时能量消耗的效果。
【附图说明】
[0022]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0023]图1是根据本实用新型实施例的太阳能电池系统的示意图；
[0024]图2是根据本实用新型一实施例的多棱柱传感装置的不意图；
[0025]图3是根据本实用新型又一实施例的多棱柱传感装置的示意图；
[0026]图4是根据本实用新型又一实施例的多棱柱传感装置的示意图；以及
[0027]图5是根据本实用新型实施例的飞行器的示意图。
【具体实施方式】
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0029]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0030]本实用新型提供了一种太阳能电池系统。以下结合图1至图4对本实用新型实施例提供的太阳能电池系统进行说明。
[0031]图1是根据本实用新型实施例的太阳能电池系统的示意图。该太阳能电池系统包括多棱柱传感装置100、驱动机构300和太阳能电池阵列400。
[0032]太阳能电池阵列400可转动地设置在飞艇或其他平流层飞行器上，从而太阳能电池能够进行旋转以接收太阳能。
[0033]多棱柱传感装置100包括多个光传感器101，多个光传感器101首尾连接，并安装成朝向多个不同的空间方向，以检测多个空间方向的光照强度。多个光传感器101可以为辐照传感器，辐照传感器能够采集太阳能，并检测太阳光照强度。
[0034]优选地，为了尽量减少多个光传感器101检测精度的差异导致的光照强度的差异，多个光传感器101为相同的光传感器。每个光传感器101采用相同尺寸、同一型号、同一批次的产品，使得在相同光照条件下，每个光传感器101的直接输出电压差值在千分之一范围内。由上述多个光传感器101组成的多棱柱传感装置100为正棱柱的形状，该多个光传感器101的受光面构成了该正棱柱的多个侧面，且每个侧面对应一个光传感器101的受光面。如图1，本实施例中，多棱柱传感装置100包括八个光传感器101，该八个光传感器101首尾连接构成八棱柱，该八个光传感器101的受光面分别构成该八棱柱的八个侧面，每个侧面均对应一个光传感器101，使得每个侧面朝向的空间方向不同，八个侧面分别检测其朝向的空间方向上的光照强度。
[0035]在其他可选的实施方式中，多棱柱传感装置10a包括多棱柱结构架和多个光传感器101，在多棱柱结构架的每个侧面上均设置有一个光传感器101，本实施例中，多棱柱传感装置10a为正棱柱形状。如图2所示，本实施例的多棱柱结构架为八棱柱结构架102，八棱柱结构架102的每个面上均固定有一个光传感器101。由于本实施例中的光传感器101为竖直方向布置(垂直于地面)，光传感器101能够检测棱柱四周的光照强度，从而判断出最大光照强度所朝向的方向。另外，由于光传感器101可以与太阳能电池阵列400轴向平行设置，因此，太阳能电池阵列400能够通过转动达到最大光照强度所朝向的方向，在该方向上太阳能电池阵列400能够接收到最大光照强度。需要说明的是，为了便于说明八棱柱结构架与设置的传感器的关系，图2中的传感器与八面体结构架102的侧棱之间有间隔，但是，图2的示意图并不用于限制传感器的设置方式，光传感器101可以与八棱柱结构架102的侧棱紧邻设置。
[0036]优选地，多个光传感器101包括至少三个光传感器101。多个光传感器101在包括三个光传感器101时，多棱柱传感装置10b可以形成如图3所不的三棱柱；在多个光传感器101包括四个光传感器101时，多棱柱传感装置10c可以形成四棱柱结构；在多个光传感器101包括6个光传感器101时，可以形成正六棱柱，如图4所示。多个光传感器101包含的光传感器101的个数越多，采集到的光照强度的朝向越多，太阳能电池阵列400朝向最大光照强度的方向也更准确。当然，多个光传感器101所包含光传感器101的个数也不能过多，这样可能导致太阳能电池阵列的转动过多而增加驱动机构出故障的可能性以及消耗过多电能；当光传感器101个数过少时，精确度过低，可能会导致太阳能转化效率过低。因此，多棱柱传感装置的传感器个数优选为8-12个，既减少了驱动机构出故障的可能性，也使得太阳能转化效率尽可能地高。由于多个光传感器的空间指向的有限性，当工况有小幅度变化时，电压最高的传感器的方