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平流层飞艇混合能源系统设计
姜东升张沛
(北京空间飞行器总体设计部,北京 100094)

摘要针对平流层飞艇能源分系统设计中的关键技术柔性薄膜太阳电池、再生燃料电池技术的发展
开展了研究,并介绍了一种全新的平流层飞艇混合能源系统设计方案;分析了能源系统双母线拓扑结
构设计的技术特点,重点讨论了太阳电池阵最大功率点跟踪技术和能源动态调度管理技术,并给出了
能源动态调度优化算法。
关键词: 平流层飞艇; 混合能源系统,最大功率点跟踪, 能源管理
Mixed Power System Design of Stratosphere Airship
Abstract A study about key technologies of stratosphere airship power system design, which include
thin-film solar cell, regenerative fuel cell, is developed. A new type mixed power system of stratosphere
airship is also discussed, and the power system double bus topology design is analyzed. At last solar array
Maximum Power Point Tracking and energy dynamic scheduling and management technologies are discussed,
a energy dynamic scheduling arithmetic is also given.
Key Words stratosphere airship mixed power system Maximum Power Point Tracking energy
management
1 概述
平流层飞艇一般工作在距地面 20km 的平流层空间,作为一种新型信息平台,它具有滞空时间长、
生存力强、使用成本低等优点,可用作侦察监视、区域预警、通信中继、电子对抗、导航定位、对地
观测等。与飞机不同,它主要依靠静浮力而不是空气动力来克服重力的影响;与其它航天器一样,平
流层飞艇以太阳能为主要能源,白天依靠艇体覆盖的太阳电池将太阳辐射能转化为电能,为平台设备
供电并给蓄电池充电,晚上依靠蓄电池提供电能,如图 1。

图 1 平流层飞艇与其它飞行器空间中的关系
能源系统是保证飞艇能够长期飞行,在指定区域实现定点、并完成飞行任务的关键分系统之一。
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收稿日期:年-月-日;收到修改稿日期:年-月-日
作者简介:姓名姜东升(1974-),男,硕士研究生,高工,主要从事航天器电源方面的研究。E-mail:
jiang_dongsheng@
通信联系人。E-mail: jiang_dongsheng@
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