針對太陽能無人機(jī)在飛行狀態(tài)下可能出現(xiàn)的太陽能電池局部遮擋情況,開展相應(yīng)的太陽能電池最大功率點(diǎn)追蹤算法和能源控制研究。通過將發(fā)光亮度引入相對吸引力計算過程對螢火蟲算法進(jìn)行改進(jìn),實現(xiàn)了局部陰影情況下太陽能電池最大功率點(diǎn)的高效追蹤。以此為基礎(chǔ),設(shè)計了考慮局部遮擋情況下太陽能無人機(jī)的太陽能電池/蓄電池混合能源狀態(tài)機(jī)控制規(guī)則。以"蒲公英Ⅰ"無人機(jī)為例,建立了太陽能電池陣列模型,開展了考慮局部遮擋情況下太陽能電池最大功率點(diǎn)追蹤仿真實驗;基于"蒲公英Ⅰ"飛行剖面,開展了考慮局部遮擋情況的混合能源控制仿真試驗。研究結(jié)果表明:改進(jìn)的螢火蟲算法可以實現(xiàn)在局部陰影情況下太陽能電池最大功率點(diǎn)的有效跟蹤,與螢火蟲算法相比收斂時間更短、且功率波動幅度更小;采用改進(jìn)螢火蟲算法和狀態(tài)機(jī)能源管理策略,在考慮局部遮擋的飛行狀態(tài)下可以實現(xiàn)太陽能電池/蓄電池之間的合理功率分配與控制。 

【文章來源】：航空學(xué)報. 2020,41(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

基于MFA的MPPT控制流程

為了避免蓄電池出現(xiàn)局部狀態(tài)陷阱、保證狀態(tài)間的平滑過渡，在蓄電池電量狀態(tài)臨界點(diǎn)加入狀態(tài)回滯環(huán)[23]（見圖2），在SOC臨界值附近增加狀態(tài)回滯區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)保持上一電量狀態(tài)，進(jìn)而解決局部狀態(tài)反復(fù)跳變問題。基于上述規(guī)則，設(shè)計狀態(tài)機(jī)能源管理策略控制流程如圖3所示。

混合能源控制流程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3476359