氢燃料电池、汽车及无人机制造技术

本发明专利技术涉及一种氢燃料电池、汽车及无人机，氢燃料电池，包括：设于上、下压板之间的至少一个电池单元，其特征在于：该电池单元包括依次叠层设置的：金属波纹片、石墨纸、开槽碳纸、上碳纸、膜电极、下碳纸和金属网片；上压板上设有进、排气口，开槽碳纸包括至少一层碳纸，开槽碳纸上分布有多条平行分布的槽，该槽适于将来自所述进气口的气体排至所述排气口。开槽碳纸的槽既用于均布氢气，同时也用于排出氢气侧的水分，以防止水分将氢气侧堵塞。相对于现有技术采用石墨材料制成的导流板，开槽碳纸体积小、重量轻，气体扩散性好、布气均匀。大幅减小了氢燃料电池的体积和重量，降低了生产和使用成本。

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池、汽车及无人机
本专利技术涉及一种氢燃料电池、汽车及无人机。
技术介绍
现有的氢燃料电池体积、重量都较大，主要是导流燃料氢的导流板等材料采用石墨雕刻而成。因此，如何减小氢燃料电池体积、降低重量，是本领域的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种体积、重量都较小的氢燃料电池，及应用该电池的汽车及无人机。实现本专利技术目的氢燃料电池，包括：设于上、下压板之间的至少一个电池单元，该电池单元包括依次叠层设置的：金属波纹片、石墨纸、开槽碳纸、上碳纸、膜电极、下碳纸和金属网片；上压板上设有进、排气口，开槽碳纸包括至少一层碳纸，开槽碳纸上分布有多条平行分布的槽，该槽适于将来自所述进气口的气体排至所述排气口。多个所述电池单元对齐叠层串联在所述上、下压板之间。金属波纹片包括：平面金属片和固定在该平面金属片上的波纹金属片；叠层设置的金属波纹片、石墨纸、开槽碳纸、上碳纸、膜电极、下碳纸和金属网片的两端设有贯通的通孔，于膜电极的供氧侧、且在所述下碳纸和金属网片的端部的通孔中穿设有密封圈；该密封圈的伸出通孔的端部通过压力密封配合在处于下方的另一电池单元中的所述平面金属片上的通孔的顶部边缘，并使各电池单元中、处于同侧的通孔同轴分布，形成走气通道。上压板的进、排气口的底面分别与相邻金属波纹片中的平面金属片上的一对通孔的顶面通过密封环密封配合，以使各走气通道分别与进、排气口密封连通。进、排气口分别设于邻近上压板的两侧；平面金属片和波纹金属片上的通孔同轴分布，且平面金属片上的通孔直径小于波纹金属片上的通孔直径，以方便密封环穿过波纹金属片上的通孔密封配合在平面金属片上的通孔边缘。上、下压板的四周边缘通过螺栓彼此固定。上述氢燃料电池的工作方法，包括如下步骤：A、安装氢燃料电池时，将所述金属波纹片基本处于竖直分布，并使氢燃料电池上、下方都有空间，且这些空间与外部空气连通；B、将负载的两电极分别连接上、下压板；C、进气口连通氢气气源，上、下压板之间产生电压并驱动负载；其中，各条形槽中氧气穿过金属网片和下碳纸后与穿过膜电极氢离子结合生成水，并产生电压、驱动负载，并使得氢燃料电池变热，以使空气在各波纹金属片上的各条形槽中向上流动，进而更新空气。一种无人机，该无人机采用上述氢燃料电池作为动力源，同时该无人机上还设有锂电池，作为动力源。本专利技术还提供了上述无人机的垂直起飞供电系统及工作方法，以有效降低无人机在垂直起飞时的自身电能消耗。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种上述无人机中的垂直起飞供电系统，包括：位于地面的电源供电装置；所述电源供电装置适于在无人机垂直起飞时，保持对无人机供电；以及当无人机达到预定高度后，无人机脱离电源供电装置供电。进一步，所述无人机的垂直起飞供电系统还包括：吸附装置和充电端；所述吸附装置适于使充电端的插头插入无人机充电接口，且当无人机达到预定高度后，吸附装置带动充电端脱落，使无人机脱离电源供电装置供电；以及所述电源供电装置处设有用于盘绕输电导线的线轮。进一步，所述电源供电装置包括：主处理器模块，与该主处理器模块相连的主电力线载波模块；所述吸附装置内包括：从处理器模块，与该从处理器模块相连的从电力线载波模块，由所述从处理器控制得电或失电的电磁铁；并且所述从处理器模块还适于获取无人机的实时高度数据，且无人机达到预定高度后，由从处理器模块控制电磁铁失电，实现充电端与无人机自动分离；所述吸附装置还适于将实时高度数据通过电力线载波方式发送至电源供电装置；若在无人机达到预定高度后，充电端与无人机未分离，则通过电源供电装置发送使电磁铁失电的电力线载波信号至吸附装置，使充电端与无人机人工分离。又一方面，本专利技术还提供了一种上述无人机的垂直起飞供电系统的工作方法。所述无人机的垂直起飞供电系统包括：位于地面的电源供电装置；所述工作方法包括：在无人机垂直起飞时，所述电源供电装置适于保持对无人机供电；以及当无人机达到预定高度后，无人机脱离电源供电装置供电。进一步，所述垂直起飞供电系统还包括：吸附装置和充电端；所述吸附装置适于使充电端的插头插入无人机充电接口，且当无人机达到预定高度后，吸附装置带动充电端脱落；无人机脱离电源供电装置供电；所述电源供电装置处设有用于盘绕输电导线的线轮；所述电源供电装置包括：主处理器模块，与该主处理器模块相连的主电力线载波模块；所述吸附装置内包括：从处理器模块，与该从处理器模块相连的从电力线载波模块，由所述从处理器控制得电或失电的电磁铁；并且所述从处理器模块还适于获取无人机的实时高度数据，且无人机达到预定高度后，由从处理器模块控制电磁铁失电，实现充电端与无人机自动分离；所述吸附装置还适于将实时高度数据通过电力线载波方式发送至电源供电装置；若在无人机达到预定高度后，充电端与无人机未分离，则通过电源供电装置发送使电磁铁失电的电力线载波信号至吸附装置，使充电端与无人机人工分离。本专利技术的种垂直起飞供电系统及其工作方法的有益效果：通过电源供电装置在无人机垂直起飞时，持续对无人机进行供电，满足垂直起飞电能需求，大大降低了无人机自身的电能消耗，延长了无人机巡航里程和时间。第三方面，本专利技术还提供了一种无人机，包括：机载处理器模块，由该机载处理器模块控制的无人机动力系统，以及所述垂直起飞供电系统；当无人机脱离电源供电装置供电后，切换无人机内供电系统供电。进一步，所述无人机动力系统包括：由机载处理器模块控制的水平动力子系统和垂直动力子系统；其中所述水平动力子系统位于机身处，且包括：水平螺旋桨机构；所述垂直动力子系统包括：对称设于左、右机翼处的垂直螺旋桨机构；以及所述机载处理器模块还与用于检测无人机飞行姿态的陀螺仪、用于对无人机进行定位的GPS模块相连。进一步，所述垂直螺旋桨机构包括至少一垂直螺旋桨，用于将垂直螺旋桨机构悬挂于机翼下方的悬挂装置，所述垂直螺旋桨适于通过相应微型电机驱动转动；所述悬挂装置包括：适于使垂直螺旋桨向前或向后倾斜的第一角度微调电机，以及使垂直螺旋桨向左或向右倾斜的第二角度微调电机；其中所述第一、第二角度微调电机和微型电机均由机载处理器模块控制，以根据飞行姿态调节垂直螺旋桨的倾角和垂直螺旋桨的转速。进一步，所述无人机还设有用于检测飞行过程中侧风的风向传感器和风速传感器，所述风向传感器和风速传感器适于将当前无人机所受侧风的风向和风速数据发送至机载处理器模块；所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据，调节垂直螺旋桨的倾角和垂直、水平螺旋桨的转速，以稳定当前飞行姿态。第四方面，本专利技术还提供了一种无人机的工作方法。当所述无人机垂直起飞时，该无人机通过电源供电装置保持对无人机供电；以及当无人机达到预定高度后，无人机脱离电源供电装置供电。一种汽车，该汽车为采用上述氢燃料电池作为动力源的电动汽车。一种飞机，采用上述氢燃料电池作为电源，该飞机需人工驾驶，并采用电动引擎，同时该飞机上还设有锂电池，作为动力源。本专利技术的氢燃料电池的有益效果：（1）金属波纹片上的凹凸用于形成条形槽，排出氧气极的水，并流通空气，以提供氧气以及散热。开槽碳纸的槽既用于均布氢气，同时也用于排出氢气侧的水分，以防止水分将氢气侧堵塞。金属板、开槽碳纸、膜电极是共有一个通孔，膜电极的氧气侧会粘有一密封圈，密封圈再跟下一片单电池的金属板靠压力密封。以本文档来自技高网...

【技术保护点】
氢燃料电池，包括：设于上、下压板之间的至少一个电池单元（100），其特征在于：该电池单元包括依次叠层设置的：金属波纹片（1）、石墨纸（2）、开槽碳纸（3）、上碳纸（4）、膜电极（5）、下碳纸（6）和金属网片（7）；上压板（8）上设有进气口（14）、排气口（9），开槽碳纸（3）包括至少一层碳纸，开槽碳纸上分布有多条平行分布的槽，该槽适于将来自所述进气口的气体排至所述排气口。

【技术特征摘要】
2016.11.25 CN 20161105418261.氢燃料电池，包括：设于上、下压板之间的至少一个电池单元（100），其特征在于：该电池单元包括依次叠层设置的：金属波纹片（1）、石墨纸（2）、开槽碳纸（3）、上碳纸（4）、膜电极（5）、下碳纸（6）和金属网片（7）；上压板（8）上设有进气口（14）、排气口（9），开槽碳纸（3）包括至少一层碳纸，开槽碳纸上分布有多条平行分布的槽，该槽适于将来自所述进气口的气体排至所述排气口。2.根据权利要求1所述的氢燃料电池，其特征在于：多个所述电池单元对齐叠层串联在所述上、下压板之间。3.根据权利要求2所述的氢燃料电池，其特征在于：金属波纹片（1）包括：平面金属片和固定在该平面金属片上的波纹金属片；叠层设置的金属波纹片（1）、石墨纸（2）、开槽碳纸（3）、上碳纸（4）、膜电极（5）、下碳纸（6）和金属网片（7）的两端设有贯通的通孔，于膜电极（5）的供氧侧、且在所述下碳纸（6）和金属网片（7）的端部的通孔中穿设有密封圈；该密封圈的伸出通孔的端部通过压力密封配合在处于下方的另一电池单元中的所述平面金属片上的通孔的顶部边缘。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠，朱艾成，朱浩，
申请(专利权)人：江苏冰城氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32