太陽能飛機工作條件對太陽能電池性能的影響

【摘要】：太陽能飛機能源系統(tǒng)的核心部件是太陽能電池,性能受外界環(huán)境影響動態(tài)變化,準確預測其性能是飛機方案設(shè)計的重要基礎(chǔ)工作。文章以光伏發(fā)電模型為基礎(chǔ),通過模擬太陽輻射和太陽能電池溫度的逐時變化,預測了太陽能電池在飛行時間、速度和高度等工作條件變化時的性能。研究結(jié)果表明,受一天內(nèi)太陽輻射和環(huán)境溫度的變化影響,飛行時間是太陽能電池性能最大的影響因素,性能指標以太陽時12點為中心左右基本對稱變化。飛行高度的改變伴隨太陽輻射和環(huán)境溫度變化,每升高1 km,開路電壓提高1.52%,短路電流提高1.49%,最大功率提高3.65%。飛行速度的改變使得太陽能電池溫度變化,每加速10 km/h,開路電壓提高3.90%,短路電流降低0.31%,最大功率提高5.32%。以上研究,預測了太陽能電池在不同工作條件下的變化情況,為正確選擇和改進能源系統(tǒng)方案奠定了理論基礎(chǔ)。 【作者單位】： 西北工業(yè)大學動力與能源學院;西北工業(yè)大學無人機特種技術(shù)國防科技重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 概念設(shè)計 數(shù)學模型 光伏電池 發(fā)電 太陽能電池 太陽能飛機
【分類號】：TM914.4
【正文快照】： 太陽能電池是太陽能飛機能源系統(tǒng)的核心部件,受太陽能功率密度低和機翼安裝面積有限的制約,能為太陽能飛機提供的能量非常有限。只有在合理分配和使用的基礎(chǔ)上,太陽能飛機才能正常工作,掌握太陽能電池的工作性能是選擇能源系統(tǒng)方案的基礎(chǔ)[1-3]。在太陽能飛機的工作過程中,飛

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