太阳能无人机
无人机太阳能无线充电装置设计
（School of Electrical Engineering，Guangzhou College of South China University，Guangzhou 510800，
有限，续航能力不足、巡航范围受限成为限制无人机
的地形、复杂多变的气象条件、巡线距离长，导致传
进一步发展的瓶颈问题 [2-4]。目前，无人机充电电源
统巡线在面临着条件恶劣、环境艰苦、劳动量不足时
主要为市电，并且依赖人工手动充电方式，降低了无
[1]
存在工作效率不高的问题 。伴随着多旋翼 无人机
人机的作业范围，无法适应输电线路巡检长期野外
数。装置实验结果表明充电成功率达到 99%。
关键词：无人机；太阳能充电；无线充电；智能控制
中图分类号：TM615
文献标识码：A
文章编号：1674-6236（2021）02-0146-04
DOI：10.14022/j.issn1674-6236.2021.02.032
Design of a solar⁃powered wireless charging device for the Unmanned Aerial Vehicles
人机充电过程实现全自动提供了可能。太阳能充电
稿件编号：202003034
基金项目：华南理工大学广州学院校级大学生创新创业训练计划项目（SRP）
（JY190522）
作者简介：马海霞（1981—），女，河北河间人，硕士，讲师。研究方向：智能电网。
-146-
马海霞，
等
无人机太阳能无线充电装置设计
光伏在通信领域的七大应用场景
光伏在通信领域的七大应用场景随着社会的发展，人们对通信技术的需求越来越高。
但是，高能耗和高排放已经成为了这个领域所面临的最大问题。
因此，将太阳能电池板引入通信领域已经成为了一个热门话题。
下面我们将探讨光伏在通信领域的七大应用场景。
1. 基站备份电源：光伏电池板可以为基站提供充足的备份电源，即使外界断电，基站依然可以正常运转，保障了通信系统的稳定性。
2. 无人机充电：当前，无人机的应用已经越来越广泛。
但是，无人机飞行时间非常短，需要频繁充电。
如果能将无人机集中在光伏电池板下面，就能够为无人机提供源源不断的电力。
3. 环境监测：在无人岛、钻井平台、极地等环境下，监测环境的系统需要长时间运行，使用传统电力是不可行的。
然而，将太阳能电池板集成到环境监测系统中，就能够为设备提供源源不断的电力。
4. GPS信号增强器：在很多场景下，GPS信号是非常不稳定的。
如果在信号接收器上加装太阳能电池板，不仅能够为设备提供电力，还能提高GPS信号的稳定性。
5. 医疗通信设施：在灾难或者偏远地区，医疗设施往往不足。
利用光伏系统，移动医疗设备可以获得持续的电力，从而实现在灾难发生后长时间运行。
6. 通信车辆：在通信车辆上加装太阳能电池板，就能够让车辆不依赖内燃机，减少污染和噪音，也能够为车辆提供源源不断的电力。
7. 通信智慧柜：通信柜通常需要长时间运行，使用传统电力是不可行的。
但是，如果为通信智慧柜加装光伏电池板，不仅能够为通信设备提供电力，还能够实现智能管理。
总之，随着太阳能技术的发展，将光伏电池板集成到通信领域已经成为了必然趋势，可以大大提高通信设备的稳定性，并且具有环保和经济的特点。
云端上的轻骑兵——太阳能飞机
云端上的轻骑兵——太阳能飞机作者：暂无来源：《军事文摘·科学少年》 2013年第2期导读：好消息好消息！“小王子”做客《军事文摘·科学少年》啦！你读过《小王子》吗？如果读过的话，一定会羡慕小王子在各个星球的历险经历吧？告诉你个好消息，“小王子”其实没有离开地球，他和你们一样，对科学非常感兴趣，这不，小王子还要给大家讲讲《云端上的轻骑兵——太阳能飞机》的故事呢！◎文/魏庆本刊编辑部小王子：小读者，大家好！我来自遥远的星球，欢迎大家到我的小星球上做客。
安东尼·德·圣埃克苏佩里，也就是《小王子》的作者，本身就是位飞行员，他非常热爱驾驶飞机在太空自由地翱翔。
其实，我和安东尼一样对新鲜事物充满兴趣，最近我迷上了太阳能飞机，最让我惊讶的是，他们的机翼和水平尾翼上表面竟然有几万片硅太阳电池，真像飞翔在“云端上的轻骑兵”！不仅体态轻盈，还身穿“铠甲”，自由地飞翔在阳光充足的云端，简直太令人羡慕了！因此，我特地去太阳能飞机的家逛了逛，运气很不错，我还跟随其中一个“轻骑兵”——太阳能飞机到世界各地旅行了呢。
想了解我的旅行故事吗？请跟我来！“轻骑兵”神通广大在哪里如果不是亲自乘坐太阳能飞机，绝对想象不到在云朵上飞翔是那么惬意！小王子一高兴，就大声唱起歌来。
没想到，太阳能飞机一听到歌声，竟然捂起耳朵。
太阳能飞机：嗨，我说小王子，有你这么难听的歌声吗？你要再唱，我可就直接降落到大海里了。
小王子：别……别……嗨，本事大的人脾气也大。
我说你这个家伙，你究竟有什么神通啊？太阳能飞机：作为这个时代的科技宠儿，我们当然和那些使用普通燃料的飞机不一样啦！我们是以太阳辐射作为推进能源的飞机。
我们的动力装置是由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成的。
说得有点专业吧？哈哈！从外观上看，我们太阳能飞机的机翼面积是有点儿大，因为这一点，有人竟然说我们像巨型版“蚊子”！简直太不像话了，我们的机翼大，是由于太阳辐射的能量密度小，为了获得足够的能量，飞机上应有较大的摄取阳光的表面积，以便铺设太阳能电池！有些人就是爱随便给人起外号，我不太喜欢这种人。
提高无人机飞行时间的方法
提高无人机飞行时间的方法无人机的飞行时间是指无人机能够在空中持续飞行的时间。
延长无人机的飞行时间是无人机领域内研究的热点之一，本文将探讨提高无人机飞行时间的方法。
一、提高电池性能1.采用高能量密度电池：目前市场上有多种类型的电池可供选择，如锂聚合物电池、锂离子电池等，这些电池具有高能量密度，可提供更长的飞行时间。
2.优化电池管理系统：采用先进的电池管理系统可以提高电池的使用效率和续航能力，如电池温度监测、过充过放保护等。
3.使用新型电池技术：研究新型电池技术，如固态电池、钠离子电池等，可以提高电池的能量密度和使用寿命，进而延长飞行时间。
二、优化无人机的结构和设计无人机的结构和设计也对其飞行时间有着重要影响，以下是几个优化无人机结构和设计的建议：1.减轻重量：提高无人机的重量利用率，去除不必要的部件和附件，减轻机身重量，可以提供更长的飞行时间。
2.采用高效的电机和螺旋桨：选择高效的电机和螺旋桨可以提高推力和效率，减少能量消耗，延长飞行时间。
3.降低风阻：优化机翼和机身的设计，减少风阻，可以提高无人机的飞行效率和续航能力。
4.采用光伏技术：在无人机表面覆盖太阳能电池板，利用光伏技术将太阳能转化为电能，可以为无人机提供额外的能源，延长飞行时间。
三、改善能源管理除了电池和结构设计，改善能源管理也是提高无人机飞行时间的一种有效途径：1.节能模式：通过设计和优化能源管理系统，引入节能模式，合理分配能源，减少无效能量的消耗。
2.动态路径规划：制定智能的动态路径规划算法，使无人机能够通过飞行路径中的瞬时高能耗区域，从而减少能量的消耗，延长飞行时间。
3.充电站建设：建设无人机的充电站，形成空中充电网络，提供无线充电服务，使无人机能够在飞行中接受补充电源，延长飞行时间。
四、利用其他能源源1.氢燃料电池：利用氢气作为燃料和空气发生化学反应，产生电能供给无人机使用，延长其飞行时间。
2.太阳能：在无人机上安装太阳能电池板，将太阳能转化为电能，为无人机提供额外的能源供给。
阳光动力2号飞机太阳能电池板的面积
主题：阳光动力2号飞机太阳能电池板的面积1. 阳光动力2号飞机的特点阳光动力2号飞机是由瑞士的阳光动力公司研制的一款太阳能飞机，该飞机无需燃料，完全依靠太阳能供电，是世界上第一架无燃料太阳能飞机。
该飞机采用大型太阳能电池板覆盖整个机身，可在太阳能的供应下持续飞行。
2. 太阳能电池板的面积阳光动力2号飞机的太阳能电池板面积非常庞大，以便最大限度地吸收太阳能并转化为电能。
根据阳光动力公司的冠方数据显示，阳光动力2号飞机的太阳能电池板总面积约为22,000平方米，相当于3个足球场的大小。
3. 面积与效率的关系太阳能电池板的面积与飞机的能源供应和航行时间密切相关。
面积越大，太阳能的吸收和转化效率就越高，能够为飞机提供更稳定和持续的能源供应。
阳光动力2号飞机采用了如此庞大的太阳能电池板面积，以确保在充足的阳光下实现持续的飞行。
4. 面积对飞行性能的影响太阳能电池板的面积不仅仅影响飞机的能源供应，也对飞行性能产生重要影响。
足够大的太阳能电池板面积可以提供足够的动力支持，使得飞机能够在晴朗的天气下持续飞行，甚至在夜间利用储存的能源进行短暂的夜间飞行。
5. 结论阳光动力2号飞机的太阳能电池板以其庞大的面积为飞机提供了充足的太阳能能源，确保了飞机的长时间飞行和稳定性能。
太阳能飞机的研制和应用为航空业带来了革命性的突破，并且也对环保节能产生了深远的影响。
阳光动力2号飞机的成功研制和飞行，为太阳能航空技术的发展铺平了道路。
6. 太阳能飞机技术的未来发展阳光动力2号飞机的成功研制和飞行标志着太阳能飞机技术迈出了重要的一步。
随着全球对清洁能源的需求日益增加，太阳能飞机技术在未来的发展中具有巨大的潜力。
未来，随着科学技术的不断进步和研发经验的积累，可以预见太阳能电池板的面积将继续扩大，以提高能源转化的效率，从而使太阳能飞机能够持续更长的时间飞行，甚至实现夜间飞行。
逐步提高太阳能飞机的飞行性能，导致在航空业的进一步应用，并推动其在商业航空和无人机技术领域的应用。
太阳能空天悬浮平台系统 CREATVOW CREATVOW 近年来随着空中侦探、监控
本发明主要利用可折 叠的太阳能光电系统 产生电能，再将电能 转化、存储、利用。
太阳能
（在平流层自动 跟踪太阳）
飞行高度28000米以 上，受气候的影响 小
可在空中停留 并安全工作数 年，可控制定 期降落检修
直径30米的本悬 浮平台可携带 800甚至超过 1000公斤的载荷
可有望应用于军事监控，气象、治安监控、 交通指挥、科学探索，尤其是未来的通讯 中继
太阳能空天飞行系统的研发背景·我们
而我们北大太阳能悬浮平台系 统研发团队正是在这一背景下，敏 锐地感受到类似太阳能飞机的太阳 能平流层悬浮平台系统对我国防安 全重要性，我们迅速组织成立了太 阳能平流层悬浮平台系统 项目小 组，经过几个月的努力，我们终于 凭借我们在发明创造领域积累的经 验，和太阳能光伏发电领域的深厚 功底，运用我们所摸索的一套潜在 发明规律，发明出一套超越目前国 内外所有太阳能飞机、太阳能平流 层悬浮装置的独特的太阳能平流层 悬浮平台系统的发明方案，经过多 次的推算和计算机模拟，该发明方 案的各个部分均符合科学原理且具 有显著的可操作性。
太阳能空天飞行系统的研发背景 （国内）
而我国在这方面还处于非 常初级的阶段，与国外的差距 极其悬殊，如果我们不加大太 阳能飞机、飞艇尤其能够在平 流层长期悬浮的高空太阳能平 流称悬浮飞行装置，那么我们 可能会在未来的军事竞争中蒙 受难以估量的损失（目前仅有 珠海珠海新概念航空器研究中 心、清华大学、山东航宇、等 几个单位从事这方面平流层飞 行器领域的研究 ）。
飞行高度4千米以下， 受气候的影响较大
可以飞行数天， 乃至数月
有效载荷较大， 可搭载上百公乃 至数吨
用于于科学考察、气象、航拍等，有望用 于军事和通讯中继平台
无人机电源系统的组成
无人机电源系统的组成无人机（Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV）是指没有人操控的飞行器，它具有自主飞行、遥控飞行以及半自主飞行的能力。
而无人机电源系统则是无人机能够正常运行的关键组成部分。
无人机电源系统一般由电源装置、电源管理系统和配电系统三部分组成。
一、电源装置电源装置是无人机电源系统的核心部分，它主要负责为无人机提供动力。
目前，常用的无人机电源装置主要有燃油动力、电池动力和太阳能动力三种。
1.燃油动力：燃油动力是传统无人机的主要动力来源，常用的燃油包括汽油、柴油和液化石油气等。
这种动力系统具有能量密度高、续航能力强的优点，适用于长时间飞行任务。
然而，燃油动力也存在噪音大、尾气污染等问题。
2.电池动力：电池动力是目前无人机中使用最广泛的动力来源。
常见的电池包括锂电池、聚合物锂电池和镍氢电池等。
电池动力具有零排放、低噪音的特点，适用于短时间飞行任务。
然而，电池容量有限，续航能力相对较弱。
3.太阳能动力：太阳能动力是一种新兴的无人机电源装置，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能供无人机使用。
太阳能动力具有无排放、绿色环保的特点，适用于长时间飞行任务。
然而，太阳能动力受到天气条件的限制，充电效率较低。
二、电源管理系统电源管理系统是为了保证无人机电源系统的稳定和可靠运行而设计的。
它主要包括电源选择器、电源控制器和电池管理系统三部分。
1.电源选择器：电源选择器用于在多个电源之间进行切换，以保证无人机在电源故障时能够继续工作。
电源选择器一般会根据电池电量和电源负载情况进行动态切换，确保无人机的持续供电。
2.电源控制器：电源控制器用于监测和控制无人机电源系统的工作状态。
它可以实时监测电池电量、电流和电压等参数，并根据需要进行调节，以保证无人机电源系统的稳定性和安全性。
3.电池管理系统：电池管理系统主要用于对电池进行充放电控制和状态监测。
它可以根据电池的实时状态进行充电和放电控制，延长电池的使用寿命，并提供电池电量和温度等信息，以便于用户对电池进行管理和维护。
2022-2023学年1号卷A10联盟(2022级)高一上学期11月期中联考地理
2022-2023学年1号卷A10联盟（2022级）高一上学期11月期中联考地理2022年9月3日，由航空工业一飞院研制的“启明星50”大型太阳能无人机在陕西榆林首飞成功。
该无人机是以太阳能为唯一动力能源的全电大型无人机平台。
其利用太阳能可长时间留空飞行，执行高空侦察、森林火情监测等任务。
完成下面小题。
1. 关于太阳能利用的说法，正确的是（）A．太阳能属于地球的内部能量B．太阳能是因核裂变而形成的C．太阳能能量密集投资见效快D．太阳能替代石油有利于环保2．与东部沿海地区相比，在西北地区榆林应用大型太阳能无人机的优势在于（）A．科技雄厚B．晴天较多C．劳动充足D．地势平坦2022年9月6日，来自埃塞俄比亚、埃及等非洲8国的青少年通过网络视频与正在中国空间站执行任务的神舟十四号航天员进行“天宫对话”活动，互动场面气氛热烈，妙趣横生。
据此完成3～4題。
3. 关于人类进行宇宙探索的意义，错误的是（）A．探索生命起源B．揭示宇宙的形成与演化C．进行星际殖民D．探索空间环境对人类生存环境的影响4．通过网络视频进行“天宫对话”时，容易影响信号接收的是（）A．黑子B．日珥C．耀斑D．太阳风当地时间2022年9月7日，即将被拍卖的恐龙骨骼化石（如图）在法国巴黎展出。
据悉，该恐龙化石距今釣1.5亿年。
完成下面小题。
5．恐龙大量繁盛的地质年代是（）A．早古生代B．晚古生代C．中生代D．新生代6．恐龙繁盛的时期（）A．裸子植物极度兴盛B．蕨类植物大量繁盛C．蓝细菌大量爆发D．被子植物高度繁盛据中国地震台网正式测定，2022年9月5日12时52分在四川甘孜州泸定县发生6.8级地震，震源深度16千米。
此次地震造成多人遇难。
完成下面小题。
7. 此次地震的震源位于（）A．地壳B．上地幔C．下地慢D．地核8．地震波在传播中（）A．横波的传播速度较快B．纵波只能在固体中传播C．横波在经过莫霍界面时完全消失D．纵波在经过古登堡界面时速度突然下降威宁的平均海拔2200米，这个高度是国际公认的长跑运动员进行高原训练的最佳海拔高度。