《表2 常用储能电池特性[123]》
储能电池重量一般占太阳能无人机全机重量的30%以上,是影响方案成败的重要因素之一。历史上,太阳能无人机上采用的储能电池先后有银锌电池(Ag-Zn)、镉镍电池(Ni-Cd)、氢镍(NiMH)电池、锂离子电池(Li-ion)、锂硫电池(Li-S)和燃料电池等[108]。常见储能电池特性[123]如表2所示,锂离子电池和锂聚合物电池在太阳能无人机领域应用最为广泛[124]。其中,锂离子电池的优势在于比能量高,工作电压高(3.6V以上),循环使用寿命长,自放电小,且负极材料具有多元性的特点。“Sunrise”和“Sky Sailor”无人机搭载的锂离子电池能量密度分别为145 W·h/kg和170 W·h/kg。锂聚合物电池能量密度略大于锂离子电池,且成型工艺更好,“Solong”无人机和“Solar Impulse”载人飞机分别搭载了5.6kg和400kg锂聚合物电池,能量密度在180~240 W·h/kg之间。但对超长航时太阳能无人机来说,这样的能量密度仍无法满足不间断巡航的要求,装备这些电池的太阳能无人机都未实现高空跨昼夜飞行。《中国制造2025》中确定的目标是,中国生产锂离子电池的能量密度2020年达到300W·h/kg,2025年达到400 W·h/kg,2030年达到500 W·h/kg。可见,锂离子电池未来仍有广泛应用于超长航时太阳能无人机的前景[125]。
图表编号 | XD00133052700 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.03.25 |
作者 | 马东立、张良、杨穆清、夏兴禄、王少奇 |
绘制单位 | 北京航空航天大学航空科学与工程学院、北京航空航天大学航空科学与工程学院、北京航空航天大学航空科学与工程学院、北京航空航天大学航空科学与工程学院、西安现代控制技术研究所 |
更多格式 | 高清、无水印(增值服务) |