[发明专利]太阳能飞机用最大功率跟踪电池阵机构及跟踪方法

权利要求书

1.一种太阳能飞机用最大功率跟踪电池阵机构，其特征在于：机翼骨架包括用于承重的蜂窝夹层型方形主梁和蜂窝夹层型翼肋，机翼上设有若干块蜂窝夹层型刚性太阳能电池模块，蜂窝夹层型刚性太阳能电池模块上设有用于固定太阳能电池模块以及固定与支撑太阳能电池模块间连接线缆的的叶脉型桁架结构，蜂窝夹层型翼肋上设有步进电机组，步进电机组上固定设有铰链机构，叶脉型桁架结构与步进电机通过铰链结构连接，飞机机身上设有用于角度判断的最大功率方位感知系统和用于控制指令的飞控计算机。

2.如权利要求1所述的最大功率跟踪电池阵机构，其特征在于：所述的叶脉型桁架结构包括叶脉型桁架结构支杆和叶脉型桁架结构主杆，叶脉型桁架结构为复合材料纤维杆件，叶脉型桁架结构通过螺栓连接或螺钉连接的方式与固定在步进电机组上的铰链机构相连，叶脉型桁架结构与步进电机组同步转动。

3.如权利要求1所述的最大功率跟踪电池阵机构，其特征在于：所述的步进电机组根据飞控计算机发送的倾角调节指令对叶脉型桁架结构上固定的蜂窝夹层型刚性太阳能电池模块的倾角进行调节。

4.如权利要求1所述的最大功率跟踪电池阵机构，其特征在于：所述的最大功率方位感知系统包括电机固定支架、微小型步进电机、随动支架、电池采样模块、数据采集与分析模块；电机固定支架用于固定微小型步进电机，微小型步进电机与随动支架相连，随动支架内设有电池采样模块，电池采样模块与数据采集与分析模块相连，微小型步进电机的转轴朝向与转动方向与步进电机组一致。

5.如权利要求1所述的最大功率跟踪电池阵机构，其特征在于：所述蜂窝夹层型刚性太阳能电池模块包括绝缘防护涂层、刚性太阳能电池片、第一轻质胶膜、绝缘基板；所述的绝缘防护涂层设于蜂窝夹层型刚性太阳能电池模块的外表面，第一轻质胶膜填充于刚性太阳能电池片下表面与绝缘基板的间隙之中，绝缘基板设于蜂窝夹层型刚性太阳能电池模块的底层，绝缘基板采用蜂窝夹层型结构。

6.如权利要求5所述的最大功率跟踪电池阵机构，其特征在于：所述的绝缘基板包括自上而下依次叠放的绝缘薄膜、第一复合材料纤维板、第二轻质胶膜、蜂窝芯、第三轻质胶膜、第二复合材料纤维板；所述的绝缘薄膜用于绝缘电气，第一复合材料纤维板与第二复合材料纤维板由复合材料纤维预浸料经预压实处理后获得，第二轻质胶膜用于连接第一复合材料纤维板与蜂窝芯，第三轻质胶膜用于连接蜂窝芯与第三复合材料纤维板。

7.如权利要求5所述的最大功率跟踪电池阵机构，其特征在于：绝缘防护涂层可采用有机硅绝缘漆或UV胶，透光率≥90%。

8.一种太阳能飞机用最大功率跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 在接收到飞控计算机进行倾角调节和数据采集与分析的控制指令后，最大功率方位感知系统进行不同倾角下的数据采集与比较；

S2. 通过对采集后的数据对比确定既定时刻下电池采样模块的最佳倾角，并将该倾角参数反馈给飞控计算机；

S3.飞控计算机根据反馈参数对步进电机组发出倾角调节控制指令；

S4. 步进电机组通过倾角调节使固定在叶脉型桁架结构支杆上的蜂窝夹层型刚性太阳能电池模块在相应倾角下获得最大功率输出。

9.如权利要求8所述的最大功率跟踪方法，其特征在于：所述的最大功率方位感知系统每隔0.5小时发送一次倾角调节、数据采集与比较指令给飞控计算机。