CN220022333U - 一种临近空间飞艇用能源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种临近空间飞艇用能源系统，包括能源子系统、均衡隔离电路、第一母线和第二母线，所述第一母线和第二母线之间并联设置多组能源子系统，且各能源子系统与第一母线之间均通过均衡隔离电路连接。本实用新型的能源系统结构相比现有的能源系统，增加了均衡隔离电路，将能源系统分割成若干能源子系统，各能源子系统能够相互均衡、隔离，任一能源子系统故障时其余能源子系统能够正常工作，并不会导致整体能源系统失效，从而提高能源系统整体可靠性。根据不同飞艇的实际需求电量的情况，可以对能源子系统进行扩展，实现能源子系统冗余设计，提高能源系统整体功率的作用，即实现对能源系统整体容量、功率的提升，扩展简单高效。

Description

一种临近空间飞艇用能源系统

技术领域

本实用新型涉及飞艇能源系统技术领域，具体涉及一种临近空间飞艇用能源系统。

背景技术

临近空间飞艇因为其所处环境，存在能源系统故障率高，部件故障容易引起整个能源系统故障，可靠性低的问题。飞艇能源系统主要为飞艇提供电能源，目前飞艇能源系统中采用一个或多个锂电池组并联的方式实现，当一个锂电池组故障时，将引起整个能源系统无法工作。

综上所述，急需一种临近空间飞艇用能源系统以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种临近空间飞艇用能源系统，旨在解决现有能源系统当一个锂电池组故障时，将引起整个能源系统无法工作的问题，具体技术方案如下：

一种临近空间飞艇用能源系统，包括能源子系统、均衡隔离电路、第一母线和第二母线，所述第一母线和第二母线之间并联设置多组能源子系统，且各能源子系统与第一母线之间均通过均衡隔离电路连接。

以上技术方案中优选的，所述均衡隔离电路包括并联设置的第一支路和第二支路，所述第一支路上串联设置均衡电阻和过流保险，所述第二支路上设置二极管。

以上技术方案中优选的，所述能源子系统包括第一电池和太阳能供电单元，所述太阳能供电单元、均衡隔离电路和第一电池三者之间两两连接。

以上技术方案中优选的，所述太阳能供电单元的数量为多组，多组太阳能供电单元均同时连接均衡隔离电路和第一电池。

以上技术方案中优选的，所述太阳能供电单元包括MPPT和太阳能电池，所述太阳能电池通过MPPT连接均衡隔离电路和第一电池。

以上技术方案中优选的，所述太阳能电池的数量为多件，多件太阳能电池均与MPPT连接。

以上技术方案中优选的，所述太阳能电池、MPPT和第一电池均与第二母线连接。

以上技术方案中优选的，所述第一母线为正极线，所述第二母线为负极线。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型的能源系统结构相比现有的能源系统，增加了均衡隔离电路，将能源系统分割成若干能源子系统，各能源子系统能够相互均衡、隔离，任一能源子系统故障时其余能源子系统能够正常工作，并不会导致整体能源系统失效，从而提高能源系统整体可靠性。

根据不同飞艇的实际需求电量的情况，可以对能源子系统进行扩展，实现能源子系统冗余设计，提高能源系统整体功率的作用，即实现对能源系统整体容量、功率的提升，扩展简单高效。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是能源系统的原理图；

图2是图1中均衡隔离电路的原理图；

图3是能源系统的扩展应用图；

其中，1、太阳能电池，2、MPPT，3、均衡隔离电路，3.1、均衡电阻，3.2、过流保险，3.3、二极管，4、锂电池，5、第一母线，6、第二母线。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述，并给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例1：

参见图1和图2，一种临近空间飞艇用能源系统，包括能源子系统、均衡隔离电路3、第一母线5和第二母线6，所述第一母线5和第二母线6之间并联设置多组能源子系统，且各能源子系统与第一母线5之间均通过均衡隔离电路3连接。具体地，所述第一母线5为正极线，所述第二母线6为负极线。

参见图2，所述均衡隔离电路3包括并联设置的第一支路和第二支路，所述第一支路上串联设置均衡电阻3.1和过流保险3.2，所述第二支路上设置二极管3.3。

优选的，所述能源子系统包括第一电池和太阳能供电单元，所述太阳能供电单元、均衡隔离电路3和第一电池三者之间两两连接，本实施例中所述第一电池优选为锂电池4，另外，第一电池也可以是蓄电池。

所述太阳能供电单元包括MPPT2(所述MPPT即为MPPT控制器)和太阳能电池1，所述太阳能电池1通过MPPT2连接均衡隔离电路3和锂电池4。

参见图1，所述太阳能电池1、MPPT2和锂电池4均与第二母线连接。

同时，根据不同飞艇的实际需求电量的情况，本实施例中可以对能源子系统进行扩展，实现能源子系统冗余设计，提高能源系统整体功率的作用。如图3所示，一组能源子系统中，所述太阳能供电单元的数量为多组，多组太阳能供电单元均同时连接均衡隔离电路3和锂电池4(即第一电池)。进一步地，所述太阳能电池的数量为多件，多件太阳能电池1均与MPPT连接，即一组太阳能供电单元中的多件太阳能电池1同时连接一件MPPT。

本实施例中能源系统的工作原理是：

第一母线和第二母线连接飞艇负载，太阳能电池接受太阳光照射后输出电能，MPPT控制器调节太阳能电池输出的电压后与锂电池及均衡隔离电路连接，太阳能电池同时对锂电池充电以及通过均衡隔离电路对负载提供电能。当太阳能电池产生的电能不足时，由锂电池通过均衡隔离电路对负载提供电能。

均衡隔离电路的工作原理是：当均衡电阻两侧的电压不存在压差时，第一支路不工作，均衡电阻无电流，此时由第二支路对负载提供电能；当能源子系统不均衡或故障导致电压不均衡时，该故障能源子系统对应的均衡电阻导通，从而保证各能源子系统之间的电压均衡。

其中，过流保险能够在能源子系统故障产生超压均衡时熔断，以保护其他能源子系统。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种临近空间飞艇用能源系统，其特征在于，包括能源子系统、均衡隔离电路(3)、第一母线(5)和第二母线(6)，所述第一母线(5)和第二母线(6)之间并联设置多组能源子系统，且各能源子系统与第一母线(5)之间均通过均衡隔离电路(3)连接。

2.根据权利要求1所述的临近空间飞艇用能源系统，其特征在于，所述均衡隔离电路(3)包括并联设置的第一支路和第二支路，所述第一支路上串联设置均衡电阻(3.1)和过流保险(3.2)，所述第二支路上设置二极管(3.3)。

3.根据权利要求1所述的临近空间飞艇用能源系统，其特征在于，所述能源子系统包括第一电池和太阳能供电单元，所述太阳能供电单元、均衡隔离电路(3)和第一电池三者之间两两连接。

4.根据权利要求3所述的临近空间飞艇用能源系统，其特征在于，所述太阳能供电单元的数量为多组，多组太阳能供电单元均同时连接均衡隔离电路(3)和第一电池。

5.根据权利要求3或4所述的临近空间飞艇用能源系统，其特征在于，所述太阳能供电单元包括MPPT(2)和太阳能电池(1)，所述太阳能电池(1)通过MPPT(2)连接均衡隔离电路(3)和第一电池。

6.根据权利要求5所述的临近空间飞艇用能源系统，其特征在于，所述太阳能电池(1)的数量为多件，多件太阳能电池(1)均与MPPT(2)连接。

7.根据权利要求6所述的临近空间飞艇用能源系统，其特征在于，所述太阳能电池(1)、MPPT(2)和第一电池均与第二母线连接。

8.根据权利要求1所述的临近空间飞艇用能源系统，其特征在于，所述第一母线(5)为正极线，所述第二母线(6)为负极线。