新能源飞行器能源管理与控制

第1章绪论

1.1新能源飞行器的发展情况

1.2新能源飞行器的主要特点

1.3能源管理与控制的意义与目的

1.4本书的内容安排

思考题

第2章新能源飞行器能源管理与控制框架

2.1新能源飞行器的主要能源形式

2.1.1锂离子电池简介

2.1.2太阳能电池简介

2.1.3氢燃料电池简介

2.2能源与动力系统组成及拓扑结构

2.2.1能源与动力系统组成及功能

2.2.2能源与动力系统的拓扑结构

2.3飞行任务与能源动力系统的耦合分析

2.4新能源飞行器能源管理与控制框架

2.4.1能源管理与控制框架

2.4.2分层能源管理与控制

思考题

第3章实验平台简介及设备认知实验

3.1实验平台的组成与功能

3.2实验平台主要设备介绍

3.2.1可编程电子负载

3.2.2光伏阵列模拟器

3.2.3能源管理控制模块

3.2.4实时仿真计算机

3.3实验平台设备认知实验

3.3.1可编程电子负载认知实验

3.3.2光伏阵列模拟器认知实验

3.3.3能源管理控制模块认知实验

3.3.4实时仿真计算机认知实验

思考题

……

第4章电池原理与性能及测试实验

第5章电池管理与控制方法及实验

第6章混合能源管理与控制方法及实验

第7章面向飞行任务的能源管理与控制方法及实验

参考文献

第1章绪论

能源紧缺已经成为世界范围内的严峻问题，而传统化石燃料的污染问题也受到了越宋越强烈的重视。探索新能源在装备上的应用，成为了一件亚待解决的事情。作为能源消耗的大户，飞行器需要面对能源危机和环境污染双重问题。近年来，新能源飞行器(如大阳能飞行器、氨燃料电池飞行器等电动飞行器)以其无污染、低振动、长航时等优势得到了广泛重视和迅速发展。本章简单介绍新能源飞行器的发展情况，分析新能源飞行器的主要特点，并在此基础上给出新能源飞行器能源管理与控制的目的和意义。

1.1新能源飞行器的发展情况

新能源飞行器的发展一直伴随着能源技术及其应用的发展不断前行，并对新能源技术的发展和应用起到驱动作用。新能源飞行器技术的发展非常迅速，取得了丰硕的研究成果，下面介绍其中几个比较典型的例子。

1.“日出”(Sunrise)系列太阳能无人机

1974年11月4日，世界上第一架太阳能无人机“日出1号”(Sunrise I,图1-1 (a))在加利福尼亚州的 Camp Irwin进行了3~4h的低空首飞，这标志着太阳能飞机时代的来临。该无人机采用正常式布局，总重12.25 kg，机翼上铺设了4096片太阳能电池。1975年9月12日，“日出1号”的改进型“日出2号”(Sunrise II，图1-1(b))进行了试飞;与“日出1号”相比，在相同翼展情况下，其质量减轻了2.04 kg，并增加了384片太阳能电池。

……

本书分为7章。首先，介绍新能源飞行器的发展情况及其主要特点，给出新能源飞行器能源管理与控制的意义和目的；其次，介绍新能源飞行器常用的能源形式，给出能源与动力系统的组成及典型拓扑结构，提出“单独电池层、混合能源层、飞行任务层”三层次架构的新能源飞行器能源管理与控制框架；最后，构建基于该框架的实验平台，介绍相关理论，并设计相关的实验内容和实验方法。