一种光伏供电的飞行器及其光伏电池组件功率调节方法技术

本申请公开了一种光伏供电的飞行器，包括飞行器主体，还包括设置在飞行器主体上的光伏电池组件和调节机构，光伏电池组件固定在调节机构的输出端，调节机构用以驱动光伏电池组件改变光伏电池组件在飞行器主体上的安装角度而影响光伏电池组件的发电效率。该光伏电池组件功率调节方法包括飞行控制器检测光伏控制器的输出功率；检测到输出功率降低超出预设值时，获取实时飞行姿态数据和实时光线角度数据；飞行控制器控制调节机构改变光伏电池组件的安装角度。本申请涉及航空领域，提供了一种光伏供电的飞行器及其光伏电池组件功率调节方法，可克服无人机飞行姿态变化引起的光伏电池组件功率不稳的问题，能够延长供电时间，提升飞行器续航能力。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏供电的飞行器及其光伏电池组件功率调节方法
本申请涉及航空领域，尤指光伏供电的飞行器及其光伏电池组件功率调节方法。
技术介绍
近些年，各种飞行器如雨后春笋般涌现，而中小型的无人机因其体积小、造价低、使用方便、对使用环境要求低等优点，得以在很多领域都得到了应用。但是，不管是电动还是油动的中小型无人机都存在续航时间短的不足。同时，太阳能作为一种清洁的可再生能源，其可作为小型移动装置的能源。而且，由于固定翼无人机具有翼展面积大的特点，因此，市场上有些无人机将光伏电池安装在无人机两翼上为其供电，而光伏电池在飞行器上的安装角度固定，该方案可明显延长无人机的续航时间。但是，无人机在空中飞行时，其飞行姿态时刻在变化，而太阳辐射的入射角对光伏电池的发电功率影响较大，例如，当太阳辐射光线与光伏电池的夹角改变了5度时，其光伏电池的发电功率也会改变5％左右。
技术实现思路
本申请解决的技术问题是提供一种光伏供电的飞行器及其光伏电池组件功率调节方法，可克服无人机飞行姿态变化引起的光伏电池组件功率不稳的问题，能够延长供电时间，提升飞行器续航能力。为解决上述技术问题，本申请提供了一种光伏供电的飞行器，包括飞行器主体，还包括设置在所述飞行器主体上的光伏电池组件和调节机构，所述光伏电池组件固定在所述调节机构的输出端，所述调节机构用以驱动所述光伏电池组件改变所述光伏电池组件在所述飞行器主体上的安装角度而影响所述光伏电池组件的发电效率。一种可能的设计，还包括飞行控制器，所述飞行控制器与所述调节机构电连接，用以根据飞行姿态来控制所述调节机构动作。一种可能的设计，所述光伏电池组件包括光伏电池板和光伏控制器，所述光伏电池板固定在所述调节机构上并与所述光伏控制器电连接，所述光伏控制器与所述飞行控制器电连接，所述飞行控制器还用以在检测到所述光伏控制器的输出功率变化超出预设值时控制所述调节机构动作。一种可能的设计，所述飞行器主体包括机翼，所述机翼包括骨架，所述调节机构固定在所述骨架上，所述光伏电池组件通过所述调节机构设置在所述骨架上。一种可能的设计，所述调节机构包括升降舵机，所述升降舵机的输出端通过连接件与所述光伏电池板连接，所述连接件支撑所述光伏电池板，所述升降舵机用以通过升降运动改变所述光伏电池板的安装角度。一种可能的设计，所述骨架的上端面呈弧形，所述光伏电池板的截面与所述弧形相匹配。一种可能的设计，四个或四个以上所述升降舵机分别通过四个或四个以上所述连接件连接到所述光伏电池板的边角处。一种可能的设计，所述机翼还包括透明的蒙皮，所述光伏电池组件固定在所述骨架上，所述光伏电池组件和所述骨架设置在所述蒙皮内。一种可能的设计，所述光伏电池板为砷化镓薄膜太阳能电池。本申请还提供了上述光伏供电的飞行器的光伏电池组件功率调节方法，包括：所述飞行控制器检测所述光伏控制器的输出功率；所述飞行控制器检测到所述光伏控制器的输出功率降低超出预设值时，所述飞行控制器获取实时飞行姿态数据和实时太阳辐射光线角度数据；所述飞行控制器根据实时太阳辐射光线角度数据和飞行姿态数据，控制所述调节机构改变所述光伏电池组件的安装角度。与现有技术相比，本专利技术的飞行器可通过调节机构改变光伏电池组件的安装角度，即调整了光伏电池组件与太阳辐射光线的夹角，而保证光伏电池组件的输出功率稳定，能够延长供电时间，提升飞行器续航能力。进一步地，本专利技术的飞行控制器可检测光伏电池组件的功率变化而控制调节机构动作，无需人工控制，实现自动调节，更加便捷。进一步地，本专利技术的骨架的上端面与光伏电池板的截面相匹配，节省空间，同时还可增加光伏电池板的作用面积。进一步地，本专利技术的调节方法降低了光伏控制器的功率追踪区间，提高效率，减小了系统发热及能源浪费。进一步地，本专利技术的光伏电池组件设置在透明的蒙皮内，使得光伏电池组件免受外界环境影响，避免外界环境损坏光伏电池组件或影响其效率。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1为实施例一的飞行器第一示意图；图2为实施例一的飞行器第二示意图；图3为实施例一的飞行器第三示意图；图4为实施例一的光伏电池组件功率调节方法步骤流程图；图5为实施例二的飞行器示意图；图6为实施例三的飞行器电连接示意图；图7为实施例三的光伏电池组件功率调节方法步骤流程图。附图标记：1-光伏电池组件、2-飞行器主体、3-调节机构、4-光伏电池板、5-升降舵机、6-连接件、7-骨架肋板、8-光伏控制器、9-飞行控制器。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。针对相关飞行器的缺陷，本公开实施例提供了一种飞行器，此飞行器可调节光伏电池组件的角度，稳定光伏电池组件的功率，改善了飞行器的续航能力。下面结合实施例阐述本公开的飞行器及其光伏电池组件功率调节方法。实施例一请参阅图1至图4的本专利技术的飞行器的实施例一。如图1至图3所示，该飞行器包括飞行器主体2，以及设置在飞行器主体2上的光伏电池组件1和调节机构3，光伏电池组件1固定在调节机构3的输出端(即调节机构3动力输出一端)，调节机构3可驱动光伏电池组件1改变光伏电池组件1在飞行器主体2上的安装角度(即光伏电池组件1与飞行器主体2所在平面之间的夹角)，而改变了光伏电池组件1与太阳辐射光线的夹角，进而影响到光伏电池组件1的发电效率。由此，该飞行器可通过调节光伏电池组件1的安装角度，达到稳定光伏电池组件输出功率的目的，获得更加充足的电能，明显提升了飞行器的续航能力。具体地，上述光伏电池组件1设置在该飞行器主体2的机翼上，该机翼由骨架和包裹在骨架上的蒙皮构成，而骨架又包括多个平行设置的骨架肋板7，如图1至图3所示，该光伏电池组件1通过调节机构3与骨架肋板7固定，且光伏电池组件1设置在蒙皮外。其中，光伏电池组件1包括用于发电的光伏电池板4，该光伏电池板4为砷化镓薄膜太阳能电池，其占用空间小，具有一定的柔性，并且在外力作用下可使光伏电池板4在一定范围内产生形变。至于调节机构3，其设置在光伏电池板4下侧，可支撑该光伏电池板4，其具体包括四个或四个以上升降舵机5，而升降舵机5的输出端又通过四个或四个以上连接件6与上述光伏电池板4的下端面固定，由此，升降舵机5可升降光伏电池板4的一端而改变其安装角度。两个上述升降舵机5分别固定在一骨架肋板7长度方向的两端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏供电的飞行器，包括飞行器主体，其特征在于，还包括设置在所述飞行器主体上的光伏电池组件和调节机构，所述光伏电池组件固定在所述调节机构的输出端，所述调节机构用以驱动所述光伏电池组件改变所述光伏电池组件在所述飞行器主体上的安装角度而影响所述光伏电池组件的发电效率。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏供电的飞行器，包括飞行器主体，其特征在于，还包括设置在所述飞行器主体上的光伏电池组件和调节机构，所述光伏电池组件固定在所述调节机构的输出端，所述调节机构用以驱动所述光伏电池组件改变所述光伏电池组件在所述飞行器主体上的安装角度而影响所述光伏电池组件的发电效率。


2.根据权利要求1所述的光伏供电的飞行器，其特征在于，还包括飞行控制器，所述飞行控制器与所述调节机构电连接，用以根据飞行姿态来控制所述调节机构动作。


3.根据权利要求2所述的光伏供电的飞行器，其特征在于，所述光伏电池组件包括光伏电池板和光伏控制器，所述光伏电池板固定在所述调节机构上并与所述光伏控制器电连接，所述光伏控制器与所述飞行控制器电连接，所述飞行控制器还用以在检测到所述光伏控制器的输出功率变化超出预设值时控制所述调节机构动作。


4.根据权利要求3所述的光伏供电的飞行器，其特征在于，所述飞行器主体包括机翼，所述机翼包括骨架，所述调节机构固定在所述骨架上，所述光伏电池组件通过所述调节机构设置在所述骨架上。


5.根据权利要求4所述的光伏供电的飞行器，其特征在于，所述调节机构包括升降舵机，所述升降舵机的输出端通过连接件与所述光伏电池板连...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯昆，韩笑，
申请(专利权)人：东汉太阳能无人机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11