2.4.2 分层能源管理与控制
2025年09月20日
2.4.2 分层能源管理与控制
1.单独电池层管理与控制
本层次是针对电池本身的管理与控制。对于新能源飞行器采用的几种主要能源形式,各自具有特殊的特性,为了使每种能源系统达到最优的效果,提高其寿命和可靠性,需要针对每种能源系统进行管理与控制。对于本书介绍的几种能源系统,将有针对性地采取相应的管理与控制方法,如锂电池的均衡管理、太阳能电池的最大功率点追踪、氢燃料电池的温度控制等。
2.混合能源层管理与控制
本层次是针对多种能源系统之间的管理与控制。由于太阳能电池、氢燃料电池的功率特性比较软,很难满足飞行器复杂任务剖面下的全部功率需求,因此通常会采用多种能源组合的方式,如太阳能电池/锂电池组合、氢燃料电池/锂电池组合、太阳能电池/氢燃料电池/锂电池组合等。对于本书介绍的几种典型的能源动力系统,可以通过混合能源的管理与控制来提高系统的效能,主要包括混合能源的被动控制与主动控制。
3.飞行任务层管理与控制
本层次是面向飞行任务需求的能源管理与控制。针对不同飞行任务工况功率需求的不同,以及太阳能电池/氢燃料电池特性与飞行状态参数的耦合关系,在飞行任务层采用一定的耦合机制及最优控制方法,在满足复杂条件下飞行器的功率需求的同时,充分发挥能源的效能,实现飞行器任务最优化,主要包括飞行任务/能源系统松耦合和紧耦合方法。