太阳能飞机工作条件对太阳能电池性能的影响

【摘要】：太阳能飞机能源系统的核心部件是太阳能电池,性能受外界环境影响动态变化,准确预测其性能是飞机方案设计的重要基础工作。文章以光伏发电模型为基础,通过模拟太阳辐射和太阳能电池温度的逐时变化,预测了太阳能电池在飞行时间、速度和高度等工作条件变化时的性能。研究结果表明,受一天内太阳辐射和环境温度的变化影响,飞行时间是太阳能电池性能最大的影响因素,性能指标以太阳时12点为中心左右基本对称变化。飞行高度的改变伴随太阳辐射和环境温度变化,每升高1 km,开路电压提高1.52%,短路电流提高1.49%,最大功率提高3.65%。飞行速度的改变使得太阳能电池温度变化,每加速10 km/h,开路电压提高3.90%,短路电流降低0.31%,最大功率提高5.32%。以上研究,预测了太阳能电池在不同工作条件下的变化情况,为正确选择和改进能源系统方案奠定了理论基础。 【作者单位】： 西北工业大学动力与能源学院;西北工业大学无人机特种技术国防科技重点实验室;
【关键词】： 概念设计 数学模型 光伏电池 发电 太阳能电池 太阳能飞机
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 太阳能电池是太阳能飞机能源系统的核心部件,受太阳能功率密度低和机翼安装面积有限的制约,能为太阳能飞机提供的能量非常有限。只有在合理分配和使用的基础上,太阳能飞机才能正常工作,掌握太阳能电池的工作性能是选择能源系统方案的基础[1-3]。在太阳能飞机的工作过程中,飞

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