用于无人机的燃料电池制造技术

一种用于无人机的燃料电池，包括：至少一电堆、至少一电联接装置以及至少一通风装置，其中所述通风装置提供气流流通，所述电堆将燃料的化学能转化为电能，所述电联接装置输送所述电堆所产生的电能，从而所述燃料电池为所述无人机提供电能。

Fuel cell for UAV

A fuel cell for a UAV, including at least one electric reactor, at least one electric connection device, and at least one ventilator, wherein the ventilation device provides flow of air, the electric reactor transforms the chemical energy of the fuel into electrical energy, and the electrical connection device conveyed the electric energy produced by the reactor, thus the fuel electricity. The pool provides power for the unmanned aerial vehicle.

【技术实现步骤摘要】
用于无人机的燃料电池
本技术涉及燃料电池领域，特别地涉及一种用于无人机的燃料电池。
技术介绍
燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。常用的是氢-氧燃料电池。氢-氧燃料电池反应原理这个反应是电解水的逆过程。电极应为：负极：H2+2OH-→2H2O+2e-；正极：1/2O2+H2O+2e-→2OH-；电池反应：H2+1/2O2＝＝H2O。另外，只有燃料电池本体还不能工作，必须有一套相应的辅助系统，包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。燃料电池通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极(阳极)和空气极(阴极)、及两侧气体流路构成，气体流路的作用是使燃料气体和空气(氧化剂气体)能在流路中通过。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，能够将燃料的化学能转化为电能，从而为无人机提供电能。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，所述燃料电池包括至少一监控装置，所述监控装置能够监控所述燃料电池的工作状态，具有遥测、遥信以及遥控功能。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，能够将所述燃料电池的各参数维持在能够正常工作的设定范围内而无需人工进行干预。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，所述燃料电池包括至少一空气处理单元，所述空气处理单元对所述燃料电池所需的空气进行计量、调节、加压及其他处理。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，提供冷却和散热功能以保持燃料电池内部处于正常温度范围，必要时还可以回收余热以及在启动过程中加热系统中的相关部件。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，对所述燃料电池在将燃料的化学能转化为电能的过程中所需水或所产生的水进行管理。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，能够用于储存电能、启动所述燃料电池进行能量的转换、补充所述燃料电池向内部或外部负载供电。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，使所述燃料电池的至少一电堆和至少一辅助储能装置产生的电能与指定的用电需求相匹配。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，在无人机和地面控制系统失去通信联系的情况下，燃料电池发电系统应仍然能够继续为无人机提供电力。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，在无人机在飞行过程中遇到电磁干扰时，避免影响到所述燃料电池的正常工作。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，避免所述燃料电池的安装和工作时尖利的边角对自身的损伤，也能够避免可能造成的人身伤害。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，能够避免振动频率较高造成燃料泄漏量超过正常范围带来的安全隐患。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，保护所述燃料电池的部件的单一故障不会升级为危险情况，且通过所述监控装置的监控的参数自动判断故障情况或者将监控的参数数据被发送至远程控制终端后根据指令操作进行安全保护操作。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，在发生故障的时候，通过声、光以及电信号等形式向所述监控装置以及远程控制终端发出示警信号。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，能够自动根据示警不同原因进行故障处理，保证所述燃料电池的正常工作。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，保证在通讯信号能够正常传输的情况下，燃料电池自身或通过无人机的通信系统应该能够和地面控制系统进行正常通信。本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，能够向远程控制终端发出示警信息以及示警原因，通过远程控制终端的人工判断故障类型进行远程控制处理等本技术的另一目的在于提供一种用于无人机的燃料电池，对所述燃料电池的所处环境进行降噪处理。为了实现上述至少一个技术目的，本技术提供了一种用于无人机的燃料电池，包括：至少一电堆；至少一供风装置以及至少一监控装置，其中所述供风装置提供气流流通，所述电堆将燃料的化学能转化为电能；从而所述燃料电池为所述无人机提供电能，所述监控装置监控所述燃料电池的工作状态。在一些实施例中，所述燃料电池还包括至少一燃料储存及供应装置，所述燃料储存及供应装置通过至少一燃料供应口为所述燃料电池提供燃料，所述燃料储存及供应装置的所述燃料供应口被设置于所述燃料电池的至少一进风口。在一些实施例中，进一步包括至少一传感器单元，所述监控装置通过所述传感器单元的各传感器的数据监控所述燃料电池的工作状态。在一些实施例中，进一步包括至少一控制单元，所述控制单元接收所述传感器单元的各传感器检测的所述燃料电池的参数，能够将所述燃料电池的各参数维持在能够正常工作的设定范围内而无需人工进行干预。在一些实施例中，所述控制单元进一步包括相互连接的至少一执行器、至少一阀门、至少一燃料供应开关以及至少一逻辑元件。在一些实施例中，进一步包括至少一安全保护装置，所述安全保护装置保护所述燃料电池的部件的单一故障不会升级为危险情况，且通过所述监控装置的监控的参数自动判断故障情况或者将监控的参数数据被发送至远程控制终端后根据指令操作进行安全保护操作。在一些实施例中，所述安全保护装置还包括至少一机械联锁防护装置、至少一脱扣装置、至少一电气保护连锁装置以及至少一示警模块，所述机械联锁防护装置采用机械式的联锁防护结构对所述燃料电池进行保护，所述电气保护连锁装置在所述燃料电池的电路发生故障时进行电路的保护性联锁，所述示警模块在发生故障的时候通过声、光以及电信号等形式向所述监控装置或者远程控制终端发出示警信号。在一些实施例中，进一步包括至少一空气处理装置，所述空气处理单元对所述燃料电池所需的空气进行计量并且根据所述监控装置的监控情况对所述燃料电池所需的空气进行流量的调节处理以及空气压强的调节处理。在一些实施例中，进一步包括至少一热管理装置，根据所述热管理装置提供冷却和散热功能以保持燃料电池内部处于正常温度范围。在一些实施例中，进一步包括至少一水管理装置，所述水管理装置对所述燃料电池在将燃料的化学能转化为电能的过程中所需水或所产生的水进行管理。在一些实施例中，进一步包括至少一辅助储能装置，辅助储能装置用于储存电能、启动所述燃料电池进行能量的转换、补充所述燃料电池向内部或外部负载供电。在一些实施例中，进一步包括至少一电力调节装置，所述电力调节装置使所述电堆和所述辅助储能装置产生的电能与预设的用电需求相匹配。在一些实施例中，进一步包括至少一降噪装置，所述传感器单元还包括至少一噪音传感器，所述降噪装置根据所述监控装置的监控数据以及所述噪音传感器的参数数据对所述燃料电池的所处环境进行降噪处理，所述降噪装置将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机的燃料电池，其特征在于，包括：至少一电堆；和至少一供风装置，其中所述供风装置包括风扇，其中所述供风装置进一步形成一个位于所述电堆和所述风扇之间的气流通道，其中所述风扇的出风口正对所述气流通道，其中所述供风装置的所述气流通道与所述电堆相连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机的燃料电池，其特征在于，包括：至少一电堆；和至少一供风装置，其中所述供风装置包括风扇，其中所述供风装置进一步形成一个位于所述电堆和所述风扇之间的气流通道，其中所述风扇的出风口正对所述气流通道，其中所述供风装置的所述气流通道与所述电堆相连通。2.如权利要求1所述的用于无人机的燃料电池，其中所述供风装置和所述电堆之间形成至少一气流通道，所述电堆包括堆叠布置的多个电极组件，各所述电极组件形成多个反应通道，燃料的化学能在各所述反应通道内被所述电堆转化为电能。3.如权利要求2所述的用于无人机的燃料电池，其中所述燃料电池具有至少一进风口以及至少一出风口，所述供风装置提供了从各所述进风口至各所述出风口的气流流通。4.如权利要求3所述的用于无人机的燃料电池，其中所述供风装置被设置于所述进风口侧。5.如权利要求3所述的用于无人机的燃料电池，其中所述供风装置被设置于所述出风口侧。6.如权利要求3或4中任一所述的用于无人机的燃料电池，其中所述燃料电池还包括至少一燃料储存及供应装置，所述燃料储存及供应装置通过至少一燃料供应口为所述燃料电池提供燃料，所述燃料储存及供应装置的所述燃料供应口被设置于所述燃料电池的所述进风口。7.如权利要求6所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一流量计，所述流量计被设置于所述燃料供应口前的气体管路。8.如权利要求6所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一压力传感器，所述压力传感器被设置于所述燃料供应口和所述燃料电池的所述电堆的所述反应通道之间。9.如权利要求2至5中任一所述的用于无人机的燃料电池，其中所述供风装置为正压风扇或者负压风扇。10.如权利要求2至5中任一所述的用于无人机的燃料电池，其中所述气流通道的长度的数值范围为2cm～10cm。11.如权利要求2至5中任一所述的用于无人机的燃料电池，其中所述供风装置至所述电堆的所述反应通道的入口之间的距离的数值范围为2cm～10cm。12.如权利要求1所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一监控装置以及至少一传感器单元，所述监控装置通过所述传感器单元的各传感器的数据监控所述燃料电池的工作状态。13.如权利要求12所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一控制单元，所述控制单元接收所述传感器单元的各传感器检测的所述燃料电池的参数，能够将所述燃料电池的各参数维持在能够正常工作的设定范围内而无需人工进行干预。14.如权利要求13所述的用于无人机的燃料电池，其中所述控制单元进一步包括相互连接的至少一执行器、至少一阀门、至少一燃料供应开关以及至少一逻辑元件。15.如权利要求13所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一安全保护装置，所述安全保护装置保护所述燃料电池的部件的单一故障不会升级为危险情况，且通过所述监控装置的监控的参数自动判断故障情况或者将监控的参数数据被发送至远程控制终端后根据指令操作进行安全保护操作。16.如权利要求15所述的用于无人机的燃料电池，其中所述安全保护装置还包括至少一机械联锁防护装置、至少一脱扣装置、至少一电气保护连锁装置以及至少一示警模块，所述机械联锁防护装置采用机械式的联锁防护结构对所述燃料电池进行保护，所述电气保护连锁装置在所述燃料电池的电路发生故障时进行电路的保护性联锁，所述示警模块在发生故障的时候通过声、光以及电信号等形式向所述监控装置、所述控制单元以及远程控制终端发出示警信号。17.如权利要求12所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一空气处理装置，所述空气处理单元对所述燃料电池所需的空气进行计量并且根据所述监控装置的监控情况对所述燃料电池所需的空气进行流量的调节处理以及空气压强的调节处理。18.如权利要求1所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一热管理装置，根据所述热管理装置提供冷却和散热功能以保持燃料电池内部处于正常温度范围。19.如权利要求1所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一水管理装置，所述水管理装置对所述燃料电池在将燃料的化学能转化为电能的过程中所需水或所产生的水进行管理。20.如权利要求1所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一辅助储能装置，辅助储能装置用于储存电能、启动所述燃料电池进行能量的转换、补充所述燃料电池向内部或外部负载供电。21.如权利要求20所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一电力调节装置，所述电力调节装置使所述辅助储能装置与预设的用电需求相匹配。22.如权利要求1所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一电力调节装置，所述电力调节装置使所述电堆产生的电能与预设的用电需求相匹配。23.如权利要求1所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一电磁干扰排除装置，所述电磁干扰排除装置排除所述燃料电池所处环境的电磁干扰，从而在无人机在飞行过程中遇到电磁干扰时，避免影响到所述燃料电池的正常工作。24.如权利要求12至17中任一所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一降噪装置，所述传感器单元还包括至少一噪音传感器，所述降噪装置根据所述监控装置的监控数据以及所述噪音传感器的参数数据对所述燃料电池的所处环境进行降噪处理。25.如权利要求24所述的用于无人机的燃料电池，其中所述降噪装置将所述燃料电池的所处环境噪音控制在低于75dB的范围。26.如权利要求1、2、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或25所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一通信接口，所述通信接口用于所述燃料电池的各组件之间进行数据的传输。27.如权利要求1、2、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或25所述的用于无人机的燃料电池，其中进一步包括至少一天线，所述燃料电池通过所述天线与远程控制终端进行传输。28.如权利要求1、2、3、4、5、7或8所述的用于无人机的燃料电池，还包括至少一振动传感器、至少一风速传感器、至少一风向传感器、至少一温度传感器、至少一湿度传感器、至少一压力传感器以及至少一燃料浓度传感器，各所述传感器将所述燃料电池的参数实时传输至所述燃料电池的至少一监控装置。29.如权利要求1、2、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或25所述的用于无人机的燃料电池，其中所述燃料电池的预设功率过载率为150％。30.如权利要求1、2、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或25所述的用于无人机的燃料电池，其中所述燃料电池的启动时间为小于60s。31.如权利要求1、2、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或25所述的用于无人机的燃料电池，其中当环境温度大于0℃时，所述燃料电池达到额定功率的时间为小于1min。32.如权利要求1、2、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或25所述的用于无人机的燃料电池，其中当环境温度介...

【专利技术属性】
技术研发人员：李骁，齐志刚，赵锋，左彬，张榕，
申请(专利权)人：武汉众宇动力系统科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42