[发明专利]一种系留球能源系统及控制方法

说明书

本发明实施例提供一种系留球能源系统及控制方法，该系统包括负载装置、太阳能电池、垂直轴风力发电装置、地面供电装置、电源控制器、CAN总线和锂电池组；其中，垂直轴风力发电装置与电源控制器电连接，太阳能电池与电源控制器电连接，地面供电装置与电源控制器电连接；锂电池组和负载装置分别与电源控制器电连接，CAN总线与电源控制器电连接；其中，CAN总线获取系留气球工作模式信息，电源控制器从负载装置获取负载功率信息，并根据系留气球工作模式信息和负载功率信息对太阳能电池、垂直轴风力发电装置和地面供电装置进行供电调节。通过增加太阳能电池和垂直轴风力发电装置，减少系留球对于地面电力的依赖。

技术领域

本发明涉及能源控制技术领域，尤其涉及一种系留球能源系统及控制方法。

背景技术

系留球是一种将系留气球在系留绳的牵引作用下实现空中稳定漂浮的空中载体，被广泛应用于军事、科学、商业等领域，其中军事领域的系留球根据其上所载传感器不同主要应用于侦查、监视、通讯和武器检测等用途。其主要由系留气球、设备舱、系留绳组成。工作原理如下：系留气球内部充有轻比重气体，由于密度低于空气，系留气球会在浮力的作用下上升，同时由于风的存在，这样在浮力、牵引力、重力的综合作用下，系留球实现高空静漂浮，从而可以利用高空优势进行通讯、侦查、监视等任务，与其他飞行载体相比，系留球空中载体具有成本低、使用方便等优点。

但是现有的系留球主要是通过系留绳内置的电缆由地面传输电力，从而实现对于系留球的电力供应，系留球所载设备用电要依赖于地面供应，因此必须与发电车配对使用，十分麻烦，因此地面供应电力的方式很难为系留球长时驻空提供可靠能源保证。

因此，如何为系留球长时驻空提供可靠能源保证，已经成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种系留球能源系统及控制方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题，或至少部分解决上述背景技术中提出的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种系留球能源系统，包括负载装置，还包括：太阳能电池、垂直轴风力发电装置、地面供电装置、电源控制器、CAN总线和锂电池组；

其中，所述垂直轴风力发电装置与电源控制器电连接，所述太阳能电池与所述电源控制器电连接，所述地面供电装置与所述电源控制器电连接；

所述锂电池组和所述负载装置分别与所述电源控制器电连接，所述CAN总线与所述电源控制器电连接；

其中，所述CAN总线获取系留气球工作模式信息，所述电源控制器从所述负载装置获取负载功率信息，并根据所述系留气球工作模式信息和所述负载功率信息对所述太阳能电池、垂直轴风力发电装置和地面供电装置进行供电调节。

更具体的，所述垂直轴风力发电装置具体包括：叶轮、发电机、传动机构、塔架和整流器；

其中，所述叶轮设置于传动机构上，所述传动机构与所述发电机连接，所述整流器与所述发电机电连接，所述整流器与所述电源控制器电连接；

其中所述塔架用于固定所述传动机构。

更具体的，述锂电池组由8个电池子模块串联组成，其中，每个电子模块由35个三元锂电池单体并联组成。

第二方面，本发明实施例提供一种基于第一方面系留球能源系统的系留球，包括系留气球，还包括第一直流电缆、第二直流电缆、第三直流电缆、第四直流电缆、第一交流电缆和系缆；

所述太阳能电池固定于所述系留气球上方，所述垂直轴风力发电装置竖向设置于系留气球底部，所述地面供电装置、所述电源控制器、所述锂电池组、CAN总线和所述负载装置均设置于所述系留气球内部；