[发明专利]一种飞艇太阳能光伏电池热控制方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种飞艇太阳能光伏电池热控制方法，用于飞艇热控制、运行控制、以及能源系统，属于轻于空气的飞行器的热控制、运行控制和能源技术领域。

背景技术

对于高空飞艇，特别是平流层飞艇，一个基本要求是长航时飞行。这就要求其能源系统能够提供持续的动力和有效载荷工作所需要的电能。将太阳能光伏电池安装在飞艇蒙皮上方，从太阳能获得动力和电力，是平流层飞艇长航时飞行必需的选择。

太阳能光伏电池在飞艇蒙皮上的安装方法直接影响太阳能光伏电池的电效率和飞艇的热特性。专利201310226141.0公开了将太阳能光伏电池置于飞艇蒙皮上缝制的裙边、防止风进入太阳能光伏电池与飞艇蒙皮之间的方法。专利201210403368.3公开的太阳能光伏电池安装方法是，利用尼龙粘扣将隔热组件与飞艇蒙皮紧密连接，然后将太阳能光伏电池覆盖在隔热组件上，不留间隙。这两个发明的共同特点是，从太阳能光伏电池到飞艇蒙皮之间没有间隙，气流不能进入其间。这也是目前国内外太阳能光伏电池在飞艇蒙皮上安装的共同特征。

飞艇蒙皮是柔性曲面，传统的思维是，只有太阳能光伏电池也是柔性，才能适应飞艇蒙皮的柔性曲面特性。而柔性太阳能光伏电池如果不与蒙皮或隔热层贴合，风的进入会引起太阳能光伏电池抖动，造成太阳能光伏电池破损。这就是国内外现有技术在太阳能光伏电池到飞艇蒙皮之间不留间隙的依据。

利用上述方法，太阳能光伏电池温度白天可高达80℃以上。温度每升高10℃，太阳能光伏电池产电量会降低5%左右，这严重影响了太阳能光伏电池的电效率。同时，太阳能光伏电池覆盖的蒙皮温度比没有太阳能光伏电池的蒙皮温度白天可高出30℃，这严重影响了飞艇的热性能和高度控制能力。

发明内容

为解决上述技术难题，提供一种飞艇太阳能光伏电池热控制方法，可降低太阳能光伏电池温度，提高其电效率，本发明是这样实现的：

    一种飞艇太阳能光伏电池热控制方法,其特征在于：在太阳能光伏电池与飞艇蒙皮之间留有间距，太阳能光伏电池沿飞艇轴向连续铺设，或断续铺设周向形成太阳能光伏电池阵列，太阳能光伏电池与飞艇蒙皮之间通过若干均匀分布的连接组件连接。

本发明中，所述连接组件是指包括套管、尼龙粘扣、动作管和多支管的柔性套管组件，所述套管轴向与飞艇轴向平行，其上下表面为设置有尼龙粘扣的刚性平面，两侧为柔性平面，太阳能光伏电池的底面与飞艇蒙皮外表面分别设置有与套管上下表面向对应的尼龙粘扣，套管通过尼龙粘扣与太阳能光伏电池的底面和飞艇蒙皮外表面分别连接；动作管穿过套管，两端分别与两个呈飞艇蒙皮周向弧形的多支管连接；多支管将一个太阳能光伏电池阵列的所有动作管并联，其中一多支管一端密封，另一端安装有自动关断阀，另一多支管一端密封，另一端安装单向阀；单向阀进气口连接微型充气泵，微型充气泵日出时给动作管充气；自动关断阀白天关闭，保持动作管内压力，使太阳能光伏电池与飞艇蒙皮之间保持间距，夜晚保持打开，放掉动作管内空气，这时套管扁平，太阳能光伏电池与飞艇蒙皮相互靠近。

     本发明中，所述连接组件为包括页片、铰链插销和插销的连接铰链，所述页片两边均具有对称的连接插销孔，飞艇蒙皮外表面与太阳能光伏电池的底面分别设置有与连接插销孔齿合的销母，两个页片一边通过铰链插销相互连接，另一边分别与对应的飞艇蒙皮外表面或太阳能光伏电池底面上的销母连接；所述铰链插销插入端与拉索锁定连接，拉索的一端接马达，马达通电后，拉索拉紧，页片完全张开成平面，抬起太阳能光伏电池， 使太阳能光伏电池与飞艇蒙皮之间保持间距；马达断电后，拉索放松，页片靠近，太阳能光伏电池与飞艇蒙皮相互靠近。

    本发明中，所述连接组件为固定高度组件，固定高度组件高度与间距相同，其上表面与下表面均设置有尼龙粘扣；太阳能光伏电池的底面与飞艇蒙皮的外表面分别设置有与平面刚性组件对应的尼龙粘扣，平面刚性组件通过尼龙粘扣连接，使太阳能光伏电池与飞艇蒙皮之间保持间距。

本发明中，所述固定高度组件是指轴向与飞艇轴向平行的刚性矩形管。

本发明的优点在于，通过在飞艇蒙皮与太阳能光伏电池之间留有间距，以降低太阳能光伏电池温度，提高电效率，同时消除太阳能光伏电池废热向飞艇浮升气体的传递；另一方面，本发明不要求太阳能光伏电池为柔性，降低了太阳能光伏电池制造难度。

附图说明

图1为安装有柔性套管组件的太阳能光伏电池示意图。

图2为图1中的A-A剖面图。

图3为图2中A处局部放大示意图。

图4为安装有连接铰链的太阳能光伏电池示意图。