临近空间长航时太阳能无人机作为探索临近空间的重要飞行器,在气动设计与布局形式、气动性能及技术上均呈现出不同于传统飞行器的新特点。为开展更为深入的研究,本文梳理了目前临近空间长航时太阳能无人机气动布局的研究现状,在此基础上对其低雷诺数、高升力及气动结构耦合等气动设计难点问题进行了阐述,并展望了临近空间长航时太阳能无人机的发展趋势。

针对太阳能制冷系统缺乏集蓄热装置运行性能的相关研究,建立了太阳能集热、蓄热系统及其各部件的数学模型,以太原地区夏季某典型年某天的气象参数为例,在太阳能喷射与压缩制冷系统中,模拟研究了不同蓄热水箱容积引起的制冷量变化情况.结果表明：蓄热水箱容积的增加会增加制冷系统运行的稳定性,但却导致制冷量的下降;容积的确定还与太阳能喷射与压缩制冷系统的运行策略有关,因此需综合比较确定.最后确定最佳的蓄热水箱容积为0.4m3.该结果对太阳能供热制冷系统的研究具有指导意义.

本文在介绍了太阳能半导体制冷的原理及系统结构的基础上,对影响太阳能半导体制冷性能的主要因素进行了系统分析,主要有太阳辐射强度和电池板的光电转换效率、材料的优值系数、电臂的优化结构设计、热端强化散热以及半导体最优工况。其中半导体材料的优值系数和半导体制冷热端散热这两个因素是影响太阳能半导体制冷性能的关键因素。从优值系数方面讲,可以通过半导体材料的性能改进及其加工、制造工艺的完善提高优值系数,从而提高半导体制冷性能。而寻找合理的半导体制冷热端散热方式对制冷性能也有着很重要的影响,随着散热强度的不断增强,半导体制冷的性能有所提高,但最终趋于恒定。

设计了一种以太阳能为驱动力，利用渗透压将水分从蒸发器端传输到冷凝器端的压差式吸附制冷机。水分先在蒸发器端被吸附板吸收，再通过渗透压自动运输到最后环节段，并被膨胀物质间歇式地挤压出吸水材料，进入冷凝器，从而保证水分不断从蒸发器抽出，产生制冷效果。通过改变太阳能制冷系统的四通换向阀的开启方向，实现吸附式制冷系统的连续制冷。

通过建立数学模型,对额定制冷量为9.4kW的冷藏库用风冷太阳能双级氨喷射制冷系统进行了变工况性能分析。该系统的制冷量随冷藏温度升高而增大,随环境温度升高而减小,随太阳辐照度增强而增大;COP的变化规律与制冷量类似,其差别是随太阳辐照度增强先迅速增大,但当太阳辐照度增大到一定程度后,COP的变化趋于平缓。在正常使用条件下（冷藏温度不低于4℃,环境温度不高于38℃,太阳辐照度不低于500W/m2）,系统的制冷量为6.3～26kW,COP为0.042～0.087。该系统能较好地与亚热带典型城市南宁的果蔬盛产季节气候条件相匹配。

针对油田无线示功仪及其无线网络节点的供电问题,采用开关电源技术实现了太阳能组件电压变化或负载波动时自动调节占空比的供电网络,运用自动控制技术设计了过电压保护电路、过放电保护电路与应急充电电路等,采用充电管理技术实现了锂电池充电及电压调节电路,根据光敏传感器输出差值比较电压设计了太阳自动跟踪控制器.该太阳能充电电路思路新颖,在应用上是一种突破,工作效率达到92%,输出电压精度为98%,系统运行一年来,工作性能安全、稳定.应用证明具有较高的实用和推广价值.

本文针对传统太阳能路灯电源系统的特点,分析其升压电路所存在的问题,提出采用NI公司的LM3423芯片,设计升压LED驱动器,避免任何漏电流流入LED灯,为LED提供真正的短路保护功能,提高升压效率,延长电池寿命。

基于光伏发电的嵌入式系统电源，利用铅酸电池、太阳能电池板和相应电路，调控光能采集并进行储存。通过UC3906铅酸电池充电管理芯片及外围电路构成智能充电模块，最大限度延长了铅酸电池的使用寿命；利用Buck—Boost电路和单片机控制回路提供太阳能电池板最大功率跟踪，保证了供电效率；采用光电耦合器提供双电源切换功能，确保在极端条件下供电的持久性。电源能量来自太阳，具有环保节能的优势；电源电路相对简单，利于搭建，仅需单片机提供基本的控制电平，非常适合作为安置在野外的嵌入式系统电源。

太阳能电池输出曲线具有非线性的特点,传统太阳能充电器对太阳能电池的利用效率低。文章在经过数学模型分析基础上,提出采用改变占空比使充电电流最大的MPPT跟踪策略,大幅提高太阳能电池利用率。同时通过BUCK电路与SPCE061单片机对充电过程进行监控,采用三段式算法保证锂电池性能,提高其寿命。最后通过实验数据对比验证了该设计的实用性和有效性。

随着太阳能的广泛利用,如何提高对太阳能的利用率,成为太阳能研究的焦点问题之一。理论分析表明,采用跟踪技术可以提高41.34%的能量接收率。提出了基于可编程逻辑控制器欧姆龙PLC(Programmable Logic Controller)的太阳能跟踪系统,使跟踪装置的控制器根据相关的公式和参数计算出白天太阳的位置,再转化成相应的脉冲发送给伺服驱动器,驱动伺服电机实时跟踪太阳。此系统在自东向西追踪太阳的同时,使太阳能板倾斜从而跟踪太阳的高度变化,从而获得最大的光伏发电效率。