[发明专利]一种光伏循环能源系统

说明书

本发明实施例提供一种光伏循环能源系统，该系统包括：太阳电池模块、控制模块、能源适配模块和储能模块；太阳电池模块用于将光能转换为电能；控制模块用于控制太阳电池模块为负载供电，还控制所述太阳电池模块为储能模块充电，还控制储能模块为负载供电；能源适配模块用于调节控制模块输出端的电源，以使得输出的电源满足负载需求；储能模块用于存储太阳电池模块中多余的电量，并为负载供电。本发明通过将太阳能转换为电能，在光照期为负载供电，在能量富余时通过储能模块存储电量，使得在没有光照时也能保证对负载电量的供应，该系统保证了平流层飞艇上负载电量的正常供应，保障了系统的用电安全。

技术领域

本发明实施例涉及平流层能源系统技术领域，尤其涉及一种光伏循环能源系统。

背景技术

平流层飞艇具有可长时间飞行、有效载重大、生存力强等优点，搭载任务系统后，可提供地面局部区域的准确观测信息，是高分辨率对地观测系统网络中非常重要的组成部分，在国家的军事需求和经济建设等方面发挥着巨大的作用。

然而，平流层飞艇实现跨昼夜长时驻空需要有持续可靠的能源供应。成功实现平流层飞行的飞艇中，供电方式一般为锂电单独供电，有些飞艇实现了少量太阳电池组件的搭载验证飞行。

光伏循环能源系统由柔性薄膜太阳能电池阵、储能电池组和电源管理器组成，它工作在飞艇飞行的全过程，为飞行安全提供持续的能源供应。

但是，由于平流层飞艇光伏循环能源系统的电池阵的功率水平高、电池布设区域为曲面造型，布设面积大，且均由柔性可弯曲电池组件组成，储能电池组容量大，电源控制器的电压平台高，应用在低温低气压环境中，状态特殊。

在空间飞行器上有过成功飞行应用的光伏循环能源系统，它在电池组件选型、功率级别、电压级别、电池阵面积、储能电池容量和应用环境上与平流层飞艇的应用场合有着很大的差别，难以满足平流层飞艇光伏循环能源系统的应用需求。

目前还没有能够实现平流层飞艇驻留工作的大功率循环能源系统，提供一种平流层飞艇光伏循环能源系统是目前业界亟待解决的需要课题。

发明内容

本发明实施例提供一种光伏循环能源系统，用以解决现有技术中的光伏能源系统无法满足平流层飞艇的应用需求，实现空间飞行器上的能源供给。

本发明实施例提供一种光伏循环能源系统，包括：太阳电池模块、控制模块、能源适配模块和储能模块，所述控制模块分别与所述太阳电池模块、所述能源适配模块和所述储能模块连接；

所述太阳电池模块用于将光能转换为电能；

所述控制模块用于控制所述太阳电池模块为负载供电，还控制所述太阳电池模块为所述储能模块充电，还控制所述储能模块为负载供电；

所述能源适配模块用于调节所述控制模块输出端的电源，以使得输出的电源满足负载需求；

所述储能模块用于存储所述太阳电池模块中多余的电量，并为所述负载供电。

优选地，还包括：应急电池模块，所述应急电池模块与所述能源适配模块连接，所述应急电池模块用于提供应急电源，相应地，所述能源适配模块用于调节所述应急电源，以使得调节后的应急电源满足所述负载需求。

优选地，所述太阳电池模块由若干个太阳电池子模块组成；

对于任一太阳电池子模块，所述任一太阳电池子模块由若干个太阳电池单元并联组成；

对于任一太阳电池单元，所述任一太阳电池单元由若干个太阳电池子单元与阻塞二极管串联组成，所述阻塞二极管的负极与所述控制模块相连，所述阻塞二极管的正极与任一太阳电池子单元的负极连接；