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平流层飞艇太阳电池阵发电功率计算及分析
平流层飞艇太阳电池阵发电功率计算及分析
针对圆柱曲面形状的平流层飞艇太阳能电池阵,提出了计算其发电功率的解析表达式;针对任意曲面形状的平流层飞艇太阳能电池阵,提出了一种准确方便的数值计算方法.针对飞艇通常采用的旋转对称组合椭球外形,提出了一种近似解析计算方法,将该解析计算方法和数值计算方法的计算结果进行比较后发现,近似解析方法日发电量计算结果精度可达0.1%,可以替代精确数值方法用于飞艇太阳能系统的设计和分析.最后,对平流层飞艇太阳能电池阵发电功率特性进行了详细分析,得到了平流层飞艇运行的季节、纬度、姿态、电池阵形状和安装位置等因素对其发电功率特性的影响规律.结果表明,以上因素与太阳电池阵面积和光电转化效率一样会对飞艇太阳电池发电功率造成重大影响.
作者：郑威宋琦李勇吴志红胡凌云 ZHENG Wei SONG Qi LI Yong WU Zhi-hong HU Lin-yun 作者单位：中国空间技术研究院研究发展中心,北京,100094 刊名：宇航学报ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ASTRONAUTICS 年，卷(期)：2010 31(4) 分类号：V274 关键词：平流层飞艇太阳能电池曲面积分能量分析临近空间。
如何利用太阳能为无人机和航天器提供稳定的能源供应太阳能作为一种可再生能源，被广泛应用于地面的能源供应系统中。
然而，对于无人机和航天器这样的高空飞行器而言，如何利用太阳能为其提供稳定的能源供应却是一个挑战。
本文将探讨如何解决这个问题，并提出一些创新的解决方案。
一、太阳能光伏电池的应用太阳能光伏电池是将太阳能直接转化为电能的装置，其在地面应用已经相当成熟。
然而，由于高空环境的特殊性，需要对光伏电池进行一定的改进和优化。
首先，光伏电池需要具备较高的转换效率，以确保在有限的光照条件下能够提供足够的能量。
其次，由于高空环境的温度较低，光伏电池需要具备较好的低温性能，以保证在极端条件下仍能正常工作。
此外，光伏电池还需要具备轻量化和抗辐射等特性，以适应高空环境的需求。
二、能量存储技术的应用由于高空环境的特殊性，太阳能供应不稳定，需要借助能量存储技术来平衡能源供应和需求之间的差异。
一种常见的能量存储技术是电池。
通过将光伏电池产生的电能存储起来，可以在夜晚或云层密集时继续为无人机和航天器提供能源。
目前，锂离子电池是一种常用的电池类型，其具备较高的能量密度和较长的寿命，适用于高空环境的需求。
另一种能量存储技术是氢燃料电池。
通过将光伏电池产生的电能用于电解水制取氢气，并将氢气与氧气反应产生电能，可以实现长时间的能源供应。
氢燃料电池具备高能量密度和零排放的特点，适用于长时间飞行的无人机和航天器。
三、能源管理系统的优化为了实现对太阳能的稳定利用，需要对能源管理系统进行优化。
首先，需要设计一个智能化的能源管理系统，能够根据太阳能供应的变化和无人机或航天器的能源需求进行实时调节。
通过合理分配能源，可以最大程度地提高能源利用效率，确保飞行器的稳定运行。
其次，需要考虑能源的多样化利用。
除了太阳能光伏电池外，还可以利用其他可再生能源，如风能和动能等，来提供额外的能源供应。
通过多种能源的组合利用，可以增加能源供应的稳定性和可靠性。
最后，需要考虑能源的节约利用。
太阳能飞艇能源管理系统控制技术研究作者：刘征威彭平来源：《中国科技纵横》2016年第03期【摘要】目前对太阳能飞艇能源系统的研究主要集中在能源的分析计算、电池阵列的设计和布置等方面，而能源管理系统也是能源系统的一个重要组成部分。
本文从能量传输方式和母线调节方式两个方面对太阳能飞艇能源管理系统的控制方式进行了分析和比较，并根据太阳能飞艇的使用环境和工作特点，对其能源管理系统控制方式的选取方法和原则进行了阐述。
【关键词】太阳能飞艇能源管理系统最大功率跟踪（MPPT）母线调节平流层飞艇可长期稳定工作在距地20km的平流层空间，可用作侦察监视、区域预警、通信中继、电子对抗、导航定位、对地观测等，具有载重大、滞空时间长、生存力强、使用成本低等优点。
平流层飞艇多采用以太阳能作为主要能源，以锂电池或可再生燃料电池作为储能单元的能源系统架构。
能源系统是平流层太阳能飞艇的关键技术之一，国内外很多学者和研究人员对平流层太阳能飞艇的能源系统展开了研究，但主要集中在薄膜太阳能电池的设计、系统能源的分析、计算和太阳能电池阵列的布置等方面，而能源管理系统也是太阳能飞艇能源系统设计的一个重要组成部分。
一个高效的能源管理系统能更好的对飞艇的太阳能电池工作状态进行有效的控制、对系统的能源进行合理的分配、储存及使用，大大提高能源系统的工作效率、优化能源系统的配置、减小能源系统的重量和成本。
本文主要从能源系统能量传输方式和母线调节方式两个方面对太阳能飞艇能源管理系统的控制方式进行分析和研究。
1 能量传输方式由于太阳能电池的输出功率会随光照、温度和后端负载的变化而变化，需在太阳能电池的后端增加功率调节单元以提高其工作效率。
按能量传输的方式，功率调节单元一般可分为峰值功率控制和直接能量传输两种方式。
峰值功率控制即通常所说的最大功率跟踪控制（MPPT），是一种串联调节方式；而直接能量传输即通常所说开关分流调节，是一种并联调节方式。
1.1 峰值功率控制峰值功率控制是在太阳能电池、蓄电池和负载之间串联一个开关调节器。
太阳能技术在船舶工程中的应用案例随着全球对环境保护的关注日益增强，太阳能技术在各个领域的应用也越来越广泛。
船舶工程作为一个重要的行业，也开始逐渐采用太阳能技术来提供动力和解决能源问题。
本文将介绍几个太阳能技术在船舶工程中的应用案例，展示太阳能技术在该领域的潜力和优势。
首先，太阳能技术在船舶工程中的一个重要应用是太阳能光伏发电系统。
这种系统利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，为船舶提供电力。
以游艇为例，游艇通常需要大量的电力来支持各种设备的运行，如照明、空调、电器设备等。
传统的发电方式往往依赖于燃油，不仅造成环境污染，还存在噪音和震动等问题。
而太阳能光伏发电系统可以在船舶上安装太阳能电池板，通过吸收阳光转化为电能，为游艇提供清洁、可再生的能源。
这种系统不仅减少了对燃油的依赖，还降低了船舶的运营成本，并且对环境友好。
其次，太阳能技术在船舶工程中的另一个应用是太阳能热水系统。
在船舶上，热水是必不可少的，用于洗浴、清洗、加热等多个方面。
传统的热水供应方式通常需要使用燃油或电力来加热水，而太阳能热水系统则可以利用太阳能来进行加热。
这种系统通过太阳能热水器将太阳能转化为热能，为船舶提供热水。
太阳能热水系统不仅能够减少对传统能源的依赖，还能够降低船舶的运营成本。
此外，太阳能技术还可以应用于船舶的导航和通信系统。
在航海中，导航和通信设备是船舶的重要组成部分。
传统的导航和通信设备通常需要使用电力或者燃油来供给能源，而太阳能技术可以通过太阳能电池板为这些设备提供电力。
这种应用方式不仅能够减少对传统能源的依赖，还能够提高船舶的自给自足能力，增强其在海上的安全性和可靠性。
最后，太阳能技术在船舶工程中还可以应用于船舶的照明系统。
船舶的照明系统需要长时间运行，对电力的需求较大。
传统的照明设备通常使用燃油或电力来供给能源，而太阳能技术可以通过太阳能电池板为船舶的照明系统提供电力。
这种应用方式不仅能够减少对传统能源的依赖，还能够提高船舶的能源利用效率，减少能源浪费。
太阳能电池在航空航天领域的应用研究与优化设计是当前科技领域的热点之一，随着航空航天技术的不断发展和太阳能电池技术的成熟，太阳能电池在航空航天领域的应用前景也越来越广阔。
太阳能电池作为一种清洁能源，具有节能环保、可再生利用等优势，在航空航天领域有着巨大的潜力和广阔的市场前景。
航空航天领域对能源系统的要求非常严苛，传统的燃油动力系统虽然在一定程度上满足了航空航天的需求，但其燃料资源有限，排放污染严重，对环境造成了不可逆转的影响。
而太阳能电池作为一种清洁能源，具有丰富的资源、绿色无污染等优势，可以有效地解决航空航天领域能源系统的问题，实现航空器的长时间飞行、无人机的长时间作业等应用需求。
在航空航天领域，太阳能电池主要用于供电系统，通过光能转换电能，为航空器的电子设备、传感器、通信设备等提供稳定的电源。
目前，太阳能电池在卫星、飞机、飞艇等航空器上广泛应用，为其提供了可靠的能源保障，减轻了对传统燃油的依赖，延长了航空器的使用寿命，提高了航空器的续航能力和作业效率。
然而，太阳能电池在航空航天领域的应用还存在一些挑战和问题，主要包括太阳能电池的转换效率不高、重量大、体积大、寿命短等。
这些问题影响了太阳能电池在航空航天领域的应用效果和性能表现，也限制了其在航空航天领域的广泛应用。
因此，如何进一步研究太阳能电池在航空航天领域的应用，并对其进行优化设计，提高其转换效率、减轻其重量和体积、延长其使用寿命，具有重要的意义和研究价值。
为了研究太阳能电池在航空航天领域的应用和优化设计，可以通过以下几个方面展开深入研究。
首先，可以对太阳能电池在航空器上的应用情况进行调研和分析，了解其在实际应用中存在的问题和挑战。
其次，可以通过建立数学模型和仿真模拟，研究太阳能电池在不同环境条件下的性能表现，评估其在航空航天领域的适用性和优化空间。
再次，可以开展太阳能电池的材料研究和工艺优化，提高其转换效率和稳定性，减轻其重量和体积，延长其使用寿命，提高其在航空航天领域的应用性能和效果。
Internal Combustion Engine&Parts1研究背景自改革开放以来，我国的经济水平不断提高，对于更大的交通运输能力的需求也是愈发迫切。
飞机作为高效运输的代表，但它的运输量和运输成本却显得有些差强人意了；轮船的超大运输量和相对低廉的成本深受许多运输企业的喜爱，但许多内陆城市却难以直接享受到轮船带来的便捷；火车运输的各项指标相对飞机和轮船显得更加均衡，但一个火车站的建造成本却是一个发展中的小城镇或者绝大多数乡村难以接受的[1-3]。
纵观目前的运输设备，能低成本大运量并且能够点对点输送的运输工具相对缺乏，而民用运输飞艇却能够完美的结合火车的低成本、轮船的高运力和汽车的高精度运输等优点，着力带动中小型城市以及乡镇运输业的发展[4]。
如今的全球气候变化给人们生活带来的种种问题日益凸显出来，绿色环保同样也是飞艇设计中的一个需要重点研究的问题。
为了满足我国中小型城市和乡镇对高效率低成本运输的需求，以及目前对运输的低碳环保的要求，民用太阳能运输飞艇具有较高的研究价值[5]。
本文提出并设计了一款基于目前已经问世的飞艇和当今运输产业需要的太阳能运输飞艇，并命名为“AS-1”（AirShip-1）。
2太阳能飞艇总体设计本研究结合飞艇体积大、运载能力强的优势，将其与太阳能薄膜电池结合，形成一套长航时太阳能飞艇运载系统。
2.1太阳能飞艇总体外形设计太阳能飞艇主体为菌伞状的氦气舱、驾驶舱、载货舱和发动机组。
其中氦气舱表面覆盖有太阳能电池板，保证在日光充足的各个时段提供足够的动力，有效太阳———————————————————————作者简介:唐国荃（2003-），男，陕西西安人，就读于西安市第二十六中学，高中在读，研究方向为飞行器设计。
处理时，还要充分需要过滤到多少东西，要保证重要信息的保留，没用信息的去除，达到高效识别分析的结果，给自动驾驶的完全智能化，创造有利的生存和发展空间。
对于特征提取，现在的传感器都是获取汽车周围环境的所有信息，对周围信息进行全方位的监测，但对驾驶员自身的监测也是有必要的，驾驶员的行为，如精神状况，生理状况等都应进行检测，并确定一定的指标，限制车辆的驾驶，保证行驶的安全性。
中国特种飞行器研究所湖北荆门448000摘要：平流层飞艇凭借氦气浮力实现升空、航行、驻空、降落等飞行动作，其具有成型定点回收、驻空时间长、可重复使用、能源清洁等优点，可广泛应用于环境监测、区域通信、侦察监视、科学研究等领域。
能源循环系统是平流层飞艇长时间驻空的关键技术之一，也是平流层飞艇研制和设计过程中的重难点问题。
本文首先分析了平流层飞艇的工作模式，依据负载功率统计与能源平衡校核，重点研究了太阳能电池及蓄电池组选型的设计思路，并提出了一种能源循环系统的设计方案。
关键词：平流层飞艇；能源循环系统；太阳能电池；蓄电池组0 引言平流层飞艇是一种工作在平流层空间的浮空器，其具有成型定点回收、驻空时间长、可重复使用、能源清洁等优点[1]。
其对平流层的利用与开发有着深远的军事价值与民用价值。
能源循环系统是平流层飞艇的关键技术之一，本文对其工作模式进行研究，基于某平流层飞艇实际负载功率提出了一种能源循环系统设计方案。
根据负载特性匹配相应的蓄电池组容量及太阳能电池容量，结合仿真计算结果，对能源平衡进行校核，验证该方案的可行性，为后续平流层飞艇的能源循环系统提供一种设计依据。
1 能源循环系统工作模式能源循环系统为艇载设备及推进电机提供昼夜所需的能量，主要由太阳能电池阵、蓄电池组、MPPT[2]、能源管理模块等组成。
其工作模式主要分为以下几种：1、太阳能电池阵单独供电：当白天阳光充足时，太阳能电池阵给负载供电，同时给蓄电池组充电中。
2、联合供电：当阳光不充足，太阳能电池阵发电电能小于负载用电时，MPPT和锂电池一同输出给负载供电。
3、蓄电池组单独供电：当夜晚没有光照时，由蓄电池组单独给负载供电。
2 能源循环系统设计方案2.1 负载功率统计以某平流层飞艇为例，艇载负载分为270V负载和28V负载。
270V负载为推进电机和矢量转向电机；28V负载为任务设备和维持飞艇工作的各个设备。
选择3台2000W功率的电机，驻空阶段，白天风速较大，抗风平飞航行的功率约为5850W，夜间风速较小，间歇性航行的功率约为1100W；28V负载24h不间断工作，功率约为400W。
轻便环保的未来飞艇随着全球能源的大量消耗和航空制造业对节能减排的要求，越来越多的公司开始考虑制造既轻便又环保的飞艇，以此来应对市场需求。
下面，让我们一起来欣赏最具发展潜力的未来飞艇吧！这艘飞艇采用了先进的斯特林发动机，可以长时间在空中飘浮。
其发动机可以根据飞艇各层之间的热量差来产生能量，热量差异越大，发动机产生的能量就越多，其漂浮时间也就越长。
这款飞艇的太阳能板可以为飞艇供热，并保证其全天候飞行。
设计：Laurens Rademakers名为“海龟”的这艘飞艇，不仅外形和海龟有些类似，而且功能上也和海龟很相近：它既能停泊在水面上，又能停靠在陆地上，是一艘水陆两栖飞艇。
白天，它依靠太阳能能源飞行，夜间则依靠生物柴油提供能量。
目前，制造商已获得了2亿美元的投资，估计在不久的将来会将其投放市场。
这艘飞艇是由美国国防部投资4亿美元研究制造的，其功用是作为侦测和通信平台。
由于充满了质量很轻的氦气，它能像地球同步卫星一样，停留于高空，并在激流中执行任务。
其顶部的太阳能板能够提供15千瓦的电力保证。
这艘高速太阳能飞艇将会提供经济的长途货运。
它由各种现成组件制成，以减少成本。
高效的太阳能板能提供高达67.2千瓦的能量以供飞行，加上尾部的喷气式推进器，使其最高时速可以达到每小时182英里。
即便在3万英尺的高空飞行，其时速也能达到每小时165英里。
设计者坚信未来社会将是太阳能的时代，因此构思出了这艘雪茄状的飞艇，它完全依靠太阳能供电，并配备了侧翼保证飞艇的平稳飞行。
这艘以希腊神话中的风神——埃奥洛斯命名的飞艇，拥有优美的外形曲线，可以像风帆一样翱翔在空中。
它的推进能源是液氦，并可以搭载2到4人进行约2周的空中旅行。
设计：Christopher Ottersbach这艘由美国国防部预计投资4亿美元建造的间谍飞艇，其飞行高度可达6万5千英尺，并且能在15天内环游地球一周。
它的能源来自机载太阳能板，在夜间飞行时依靠氢电池提供动力支持。
·90·中国高新科技 2019年第39期基于太阳能技术的飞艇续航问题解决方案0 引言太阳能作为一种新型的清洁能源被广泛地研究和使用，而飞艇作为一个清洁、高效、可靠的长距离飞行装置也逐渐受到社会的认同和更加广泛的应用，所以如何将太阳能和飞艇的优势结合在一起，将成为一个重要的研究方向。
大多数地面安装光伏系统，也称为太阳能发电厂。
一般安装有固定轴、单轴或双轴追踪和一个太阳能逆变器。
一个太阳能逆变器将阵列的输出功率直流到交流通过高电压连接到公用电网，三相升压变压器通常在10kV以上。
1 太阳能电池阵列在太阳能发电场中，太阳能电池阵列是将入射光转换为电能的最重要的子系统，包括多个太阳能模块，安装在支撑结构和相互连接的输送功率输出到电子功率调节子系统。
少数公用事业规模的太阳能公园在建筑物上的配置，所以使用太阳能电池阵列。
大多数是使用地面安装结构的“自由场”系统，通常是以下类型。
1.1 固定轴许多项目使用安装结构，其中太阳能模块以固定的倾斜度安装，以提供最佳的年输出分布。
模块通常朝向赤道，倾斜角度略小于场地的纬度。
在某些情况下，根据当地的气候、地形或电力定价制度，可以使用不同的倾斜角度，或者阵列可能偏离正常的东西轴线以支持早晚输出。
该设计的一个变体是阵列的使用，其倾斜角度可以每年调整2次或4次以优化季节性输出。
它们还需要更多的陆地面积，以减少陡峭的冬季倾斜角度的内部阴影。
1.2 双轴跟踪器为使进入的直接辐射强度最大化，太阳能电池板的方向应与太阳光线垂直。
为实现这一目标，可以使用双轴跟踪器设计阵列，能够跟踪太空在天空中的日常轨道，并且在一年中随着高度变化。
当太阳移动并且阵列方向改变时，这些阵列需要间隔开以减少阴影，因此需要更多的陆地面积。
还需要更复杂的机制来将阵列表面保持在所需角度。
在具有高水平直接辐射的位置，增加的输出大约是30％，但由于阴天条件，温带气候或具有更显著的漫射辐射的那些增加更低。
出于这个原因，双轴跟踪器最常用于亚热带地区，并首先在Lugo工厂的公用事业规模部署。
1.3 单轴跟踪器这涉及到在一维跟踪太阳——在其日常穿越天空的旅程中——但不能调整季节。
轴的角度通常是水平的。
2 电源转换太阳能电池板产生直流（DC）电力，因此太阳能电池板需要转换设备，将其转换为交流电（AC），这是电网传输的形式。
这种转换由逆变器完成。
为最大限度地提高效率，太阳能发电厂还采用了最大功率点跟踪器，无论是在逆变器内还是作为单独的单元。
这些装置使每个太阳能电池阵列保持接近其峰值功率点。
配置此转换设备有两种主要替代方案：集中式和串式逆变器，虽然在某些情况下使用单个逆变器或微型逆变器。
单个逆变器允许优化每个面板的输出，并且多个逆变器通过限制逆变器故障时的输出损失来提高可靠性。
2.1 集中式逆变器这些装置具有相对较高的容量，通常约为1MW，因此它们可以调节大量太阳能电池板的产量，最大可达2万m 2。
使用集中式逆变器的太阳能公园通常配置为离散的矩形块，相关的逆变器位于一个角落·91·中国高新科技 2019年第39期或块的中心。
2.2 串式逆变器串式逆变器的容量大大低于10kW，并且调节单个阵列串的输出。
这通常是整个工厂内的一排太阳能电池阵列的整体或一部分。
串式逆变器可以提高太阳能园区的效率，阵列的不同部分经历不同的日照水平，例如以不同方向布置，或紧密堆积以最小化场地面积。
2.3 变压器系统逆变器通常以480V AC的电压提供功率输出。
电网在数十或数十万伏的更高电压下运行，因此，变压器被整合到电网中以提供所需的输出。
变压器通常具有25~75年的寿命，并且不需要在光伏电站的寿命期间更换。
3 装置介绍图1 太阳能飞艇装置示意图图1中，1为薄膜太阳能电池板，2为蓄电池，3为飞艇的电动机，4为开关，5为开关。
图2 太阳能飞艇装置电路图4.1 单日太阳能发电量艇。
根据该飞艇的数据可知：艇长L=36m，最大直径ɑ=9m，由上述数据可计算出该飞艇在地上的有效投影面积，具体方程如下：S=π×L×ɑ=1017.36m 2其中，S为飞艇在地面上的有效投影面积，L为飞艇长度，ɑ为飞艇最大直径。
再根据有效投影面积S=1017.36m 2与中国太阳年辐射的中值d=586kJ/cm 2·ɑ，得出该椭圆投影面积上的单日太阳能辐射总量w，具体方程如下：w=S×d=1017.36m 2×586kJ/cm 2·ɑ=16333505753.3J/day其中，w为该椭圆投影面积上的单日太阳能辐射总量，S为飞艇在地上的有效投影面积，d为中国太阳年辐射的中值。
依据目前市场销售薄膜太阳能电池板的光电转化效率，取本实验装置中的薄膜太阳能电池板光电转化效率为19%。
根据该投影面积上的单日太阳能辐射总量w与柔性薄膜太阳能电池板的光电转化效率η，可计算出单日太阳能发电总量q，具体方程如下：q =w ×η=16333505753.3J /day×19%=3103366093.12 J/day其中，q为单日太阳能发电总量，w为单日太阳能辐射总量，η为柔性薄膜太阳能电池板的光电转化效率。
4.2 续航能力增强根据飞艇的发动机数目及发动机规格，可计算出发动机的功率W，即W=50hp×2=50×0.75× 2=75kW，与单日太阳能发电总量q可计算出飞艇的最大续航时间t。
具其中，t为最大续航时间，q为单日太阳能发电总量，W为发动机总功率。
由该飞艇的数据可知：飞艇在300m高空巡航空速v=47km/h。
由飞艇在300m高空的巡航空速v与最大巡航时间t计算出该飞艇增加的飞行距离s，具体方程如下：s=v×t=41378.215s×47km/h =11.49h×47km/h=540.03km其中，s为飞艇增加的飞行距离，v 为巡航空速，t 为最大续航时间。
4.3 太阳能电池板重量核对根据椭球型飞艇的艇长36m、艇高12m、最大直径9m，得到飞艇表面积计算公式如下：飞艇装电池的面积为S/2。
由电池板数据得，一块柔性电池板的尺寸为910mm×670mm×3mm，可知柔性电池板的面积为B ＝910×670×10-6m 2，可计算出最多可装柔性太阳能电池板数目C，具体方程如下：块其中，C为可装电池板数目，S/2为椭球型飞艇表面积，B为柔性电池板面积。
根据最多可装的块数可计算出太阳能电池板总质量M，具体方程如下：M＝C×m=709块×1kg=709kg 其中，M为总质量，C为可装电池板数目，m为一块电池板质量。
4.4 太阳能成本回收根据飞艇装电池极的面积S、一块薄膜太阳能电池板的价格E及面积B可计算出购买成本b，具体方·92·中国高新科技 2019年第39期程如下：根据单日太阳能发电总量q与我国当前电价U可以计算出单日产生的经济效益B，具体方程如下：B＝q×U＝3103366093.12 J/day×0.601元/（kW •h）＝518.09元其中，B为单日产生的经济效益，U为我国当前电价，q为单日太阳能发电总量。
最后根据购买成本b和单日产生的经济效益B计算出成本回收的时间e，具体方程如下：5 计算结果及结论根据飞艇数据可计算出该飞艇在地上的有效投影面积为1017.36㎡；再由有效投影面积乘以中国太阳年辐射的中值得出该椭园投影面积上的单日太阳能辐射总量为16333505753.3J/day；然后由该投影面积上的单日太阳能辐射总量与柔性薄膜太阳能电池板的光电转化效率计算出单日太阳能发电总量为3103366093.12J/day。
根据飞艇的发动机数目及发动机规格，可计算出发动机的功率为75kw；又由单日太阳能发电总量与发动机的功率计算出飞艇的最大续航时间41378.215s；最后由飞艇在300m高空的巡航空速与最大巡航时间计算得出该飞艇增加的飞行距离540.03km。
根据椭球型飞艇的艇长、艇高、艇宽数据得飞艇表面积，可计算出飞艇装电池极的面积，然后由薄膜太阳能电池板的面积与飞艇装电池极的面积计算出最多可装柔性太阳能电池板数目，最后根据最多可装的块数计算出太阳能电池板总质量1559.8kg。
根据飞艇装电池极的面积S与一块薄膜太阳能电池板的价格可计算出购买成本249407.9元；然后根据单日太阳能发电总量与我国当前电价计算出单日产生的经济效益为518.09元；最后根据购买成本和单日产生的经济效益计算出成本回收的时间为481.40day。
通过以上计算结果，可以认为飞艇太阳能充电装置所带来的效益使其具有开发意义，在续航能力、经济上可以起到积极的作用，能够在增加续航能力的同时，快速回收成本。
[1]Free-field solar power plants a solution that allows power to be generated faster and more cost-effectively than offshore wind[EB/OL]．https:///news/171766/FREE-FIELD-SOLAR-POWER-PLANTS-A-SOLUTION-THAT-ALLOWS-POWER-TO-BE-GENERATED-FASTER-AND-MORE-COST-EFFECTIVELY-THAN-OFFSHORE-WIND.html．[2]Optimum Tilt of Solar Panels[EB/OL]．/．[3]3-phase transformer[EB/OL]．/PortalData/1/Resources/master/pdf/Conergy_IPG_C_Transf_TD_ENG_2011-06-01_web.pdf．[4]Solar cells and photovoltaic a r r a y s [E B /O L ]．h t t p ://w w /technology/solar-power/photo-voltaics/．[5]C a l c u l a t i n g I n t e r -R o w S p a c i n g [E B /O L ]．h t t p s ://e n e r g y t r u s t .o r g /t r a d e -a l l y /u p d a t e s -a n d -e v e n t s /I n s i d e r N e w s l e t t e r /i n s i d e r -pdfs/100304_solarprofessional_article.pdf．April 2013.Retrieved 13 April 2013（榆林中学）。
