曾国宏，潘一飞，吴学智

（1.北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心，北京100044；2.北京电动车辆协同创新中心（北京交通大学），北京 100044）

太阳能无人机UAV（unmanned aerial vehicle）通常利用机翼表面铺设光伏阵列，机身和机翼内部安装储能电池，并通过电缆线和变流器为系统提供能量。无人机表面不规则，飞行方向和飞行角度不确定，导致其表面的光照分布极不均匀，因此光伏发电环节必须采用特殊的拓扑结构和控制手段，才能充分发挥每个光伏单元的发电能力。此外，UAV本身的结构质量相对较低，因而对能源系统的质量比功率及质量分布提出了近乎苛刻的要求[1]。在这样的条件下，如何构建UAV的光伏-储能系统，满足长航时、跨昼夜的长时间安全稳定的运行，是必须解决的一个关键问题。

首先，为了实现能量的充分利用，UAV光储系统应该采用分布式的结构。这一过程中，为保证系统良好的稳定性和电能质量，需要对各模块大规模串联时变流器工作点相互影响和大规模并联时极端占空比下的电流纹波较大等不足进行优化，同时还要兼顾一定的灵活性和适用性；其次，由于单体电池的大量成组，系统需要配置复杂的电池管理系统BMS（battery management system），这又会占用UAV的空间并增大重量，与其质轻效优的要求存在冲突。

为了综合改善以上问题，本文提出一种新型分布式光储供电系统，该系统将一定容量的光伏组件和储能电池小规模成组构成基本的光储单元，并根据电压、功率等级将一定数量的光储单元串并联构成光伏-储能电源系统。……