航空航天电源技术

开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇航空航天电源技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。

第1篇

关键词：电磁波；电磁场动量；电磁场能量

随着太空技术的飞速发展，人类所发现的宇宙空间越来越大，人类研究了很多新技术和新思想，用于未来的太空旅行计划，国内外研究了多种太空推进技术，其中部分技术是可以实现的，比如光压推进。

一、电磁波推进新方案

光压是一种典型的电磁波动量应用，通过对（特殊天线）与电磁波接收过程的研究，提出电磁波动量转移的一个新应用，基于电磁学理论，电磁波源产生的电磁辐射能被输入到天线内并形成谐振磁场，从而对天线电流产生安培力，这是（特殊天线）系统受到电磁作用力的原因。

二、电磁波推进理论

将天线系统和电磁波组成一个电磁体系，天线系统和电磁波有能量、动量交换，单位时间内系统的动量增加等于电磁波的动量输入。

已知洛仑兹力公式：f=pE+J×B，则（特殊天线）电流系统受到的电磁力为：F=■pEdV+■J×BdV，其中f表示天线中运动电子受到的洛仑兹力，p表示电荷密度，E表示电场强度，J表示电流密度，B表示磁感应强度，F表示系统受到的电磁力，■表示积分符号，dV表示体积微分。令Gm代表系统的动量，根据牛顿第二定律有：■=F=■fdV

这就是电磁波对天线系统作用力的结果，这里天线系统所受冲量（力）为电磁波传递的动量。

三、总结

（特殊天线）电流系统遵守能量守恒和动量守恒，即在非纯电阻的天线电路中，电功=电热+天线中转化其他形式的能，当天线中有电流通过时，就发生了能量转化的物理过程。在天线电路中，电流通过作功将电能转化为其他形式的能。输入给天线的有电源能量和外来电磁波能量，其中部分产生电热，另一部分转变为机械功和辐射能。即W=E+Q。具体说明如下：■=-？蒽∑ S・d∑-Q+P

天线系统中的能量公式为：（其中■表示机械能，P为单位时间电源作的功，Q为焦耳损耗，-？蒽∑ S・d∑为单位时间从体积V的表面流出的总电磁能量，S表示坡印廷矢量），天线系统体积V内单位时间增加的机械能■等于此体积内单位时间电源作的功P减去焦耳损耗Q和坡印廷矢量的面积分。这是一种有别于辐射压力的电磁波推进新理论。

参考文献：

[1]赵凯华，陈熙谋.电磁学.北京：高等教育出版社，2003-04：106.

第2篇

关键词：太阳能 路灯 智能控制系统 设计

中图分类号：TM914 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0071-01

太阳能作为近些年越来越凸显的绿色能源，在环境问题越来越凸显的今天，正在更多的受到人们的关注和研究。尤其是在近些年，随着能源的逐渐紧缺和环境问题的影响日趋严重，人们开始将目光投向节能领域和可再生能源方面。太阳能是目前人类已经发现并且能够很好掌控的一种“可再生”能源，其“取之不尽用之不竭”的特点让人们非常喜爱。路灯系统是人们日常生活中不可缺少的重要系统，但同时也是常见的能源消耗点。太阳能路灯一定程度上具有了LED固态照明和太阳能光伏发电两种技术的精髓，将光源和能源进行了整合，相对于传统的照明工具来说，不仅省去了电缆的铺设和配电线路的预处理，而且也不需要投入人力对系统进行控制，只需要一次性的投入便可以获得低维护成本和高长效收益的不错效果，并且不存在对环境的威胁，因此，对太阳能路灯智能控制系统的研究具有重要的意义。

1 设计方案

通过将LED路灯与其他传统路灯的各项数据进行比较，能够找到太阳能路灯系统的特性，从而得到实际中需要实现的功能，如：灯的亮度随着光线的强弱而变化，极强和极弱时自动关闭和开启；在阴雨天三天以内保证路等正常照明；蓄电池容量和充放电状态等能够控制；对太阳角度进行自动跟踪；对电池板功率进行计算并选用。

2 系统设计

2.1 系统总体结构

在光照情况下，太阳能路灯系统的电池组件会自动手机太阳光的能量，将这些光能转化为电能并进行存储，对蓄电池进行蓄电过程，而在无光照情况下，太阳能路灯系统会自动转为对通过路灯控制处理器对蓄电池进行放电控制，让路灯照明。各部分电路根据其功能不同有着不同的设计实现方法。具体系统图（如图1）。

2.2 系统基本组成和功能

整个系统的基本组成部分包括灯杆、蓄电池、LED灯头、控制器、太阳电池组件和支架等。其中太阳能电池板和组件要求有一定的工作效率，能够承担整个系统的核心部分的功能，同时也是成本和价值最高的组件。太阳能电池板将太阳的辐射能转化为有用的电能，并将电能传递给蓄电池让其进行贮存。系统的抗风设计是非常有必要的，该组件的LED灯是通过蓄电池进行供电的。太阳能控制器主要是用来对蓄电池进行保护，防止过度充放电。蓄电池则主要用于贮存多于电能以备需要时使用。

3 详细设计

3.1 硬件系统设计

太阳能智能路灯系统可以采用单片机作为控制系统的核心，单片机是一种低能耗的处理器，可在系统中编程flash存储。使用高密度非易失性存储器能够很大程度上提升系统的工作效率。系统通过太阳能进行供电，24 V的蓄电池电压在稳压之后产生5 V的固定电压成为控制主电源，高频电容旁路将高频信号接地。系统如出于过充、过放状态则立即断开电路，以保护蓄电池。太阳能自动跟踪模块的控制通过光敏电阻来完成，在光强比较控制方式下实现自动跟踪，使数据采集部分能够及时地反应出太阳光线较小或较大的变化。在太阳能接收器上面设置阻挡物圆筒，在圆筒内外多个方向上分别放置光敏电阻，从而构成一个与电池板在同一平面的传感器，用来调整太阳能板的角度。

3.2 软件系统设计

软件系统主要采用KeilC进行编制，通过程序将设定的时间与系统当前时间进行比较，设定比较的间隔为1秒一次，当时间相同时，通过程序输出控制信号，来对驱动电路进行驱动。

4 系统测试

在整个系统设计完成之后，重点对系统的充放电控制和自动跟踪两个功能进行了测试，过程如以下两点。

4.1 过充过放模块测试

在某实验处对2节蓄电池进行外接负载的过充过放模块检测，对蓄电池电压与太阳电池板电压的线性关系进行考量、对蓄电池白天电压进行跟踪和记录、对蓄电池黑夜电压的维持状态进行记录，结果显示本系统中的蓄电池过充过放控制良好，控制正常。

4.2 自动跟踪模块测试

在某市固定位置以半小时为单位让系统对太阳的方位和高度进行跟踪。在测试前设定初始时间和初始位置、步进电机以1度的最小转动递增量变化转动方向、每次电机转动均进行记录、将系统偏转角与太阳实际角度进行对比。根据测量结果发现，本系统能够较为精准的对太阳光高度和方向进行跟踪，并进行自动的调节，误差的出现在允许范围之内。

5 结论

本文中，笔者通过对太阳能路灯只能控制系统的设计和测试发现，该系统在精确度和实用性方面能够满足要求，出现的误差在允许范围之内；在时控和光控方法的结合下，对两方法的弊端都能够产生较好的规避效果，从而实现了智能控制；在蓄电池充放电策略方面，简单的计算和运用能够实现电池寿命的最大化，具有很高的参考价值。

参考文献

[1] 刘春.基于太阳能的嵌入式路灯控制系统的研究与应用[D].南京航空航天大学，2010.