太阳能/氢能无人机总体设计与能源管理策略研究

• 作者: 刘莉 张晓辉 张超 徐广通 杜孟尧 王正平
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 太阳能 氢能 长航时 电动无人机 总体设计 能源管理
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 方案设计与多学科分析
• 页码范围: 144-162
• 页数: 19页
• 分类号: V221.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2015.0273

摘要

针对小型低空长航时电动无人机需求,给出了太阳能/氢能混合能源动力系统集成方案和小型低空长航时无人机构型.针对典型任务剖面,综合考虑太阳能电池和氢燃料电池特性,提出了一种考虑全机重量能量耦合关系的总体设计方法和任务剖面驱动的能源管理策略;建立了能源系统模型,给出了能源控制流程,开发了能源管理仿真平台.以1.5 kg任务载荷为例,完成了无人机总体方案设计,仿真分析了各种能源特性对飞行结果的影响.结果表明:能源管理策略能够根据任务剖面的要求合理配置能源系统的功率,满足各阶段的功率需求;无人机在冬至日航时为21 h、夏至日可实现跨昼夜飞行;在能源系统重量相同情况下,该混合能源无人机的航时分别是纯锂电池无人机和燃料电池无人机的5.5倍和1.2倍.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘莉	北京理工大学宇航学院	175	1614	20.0	32.0
2	王正平	北京理工大学宇航学院	15	51	4.0	6.0
3	张超	北京理工大学宇航学院	19	367	5.0	19.0
4	张晓辉	北京理工大学宇航学院	12	33	2.0	5.0
5	杜孟尧	北京理工大学宇航学院	1	25	1.0	1.0
6	徐广通	北京理工大学宇航学院	2	25	1.0	2.0