一种安全高效的长航时无人机氢燃料电池动力装置制造方法及图纸

技术编号:24486585 阅读:41 留言:0更新日期:2020-06-12 23:47
一种安全高效的长航时无人机氢燃料电池动力装置,包括燃料电池堆、氢气供气系统、空气供气系统、氢气回收系统、电力回收系统和燃料电池堆控制器。所述的燃料电池电动自行车动力系统将上述系统和部件采用集成装配,用可编程控制器控制整个燃料电池动力系统的气体(氢气、氧气)供应、氢气回收和燃料电池动力系统功率输出的控制。本发明专利技术利用水电解模块分流功率,使无人机在返航的降落段、拉平段、着陆段和滑跑段,氢燃料电池始终保持稳定输出,避免了氢燃料电池功率波动带来的水管理失衡。本发明专利技术提供一种简单的安全高效的长航时无人机氢燃料电池动力装置,有效地降低了水管理的难度,提高无人机的安全性和飞行时间。

A safe and efficient hydrogen fuel cell power unit for long endurance UAV

【技术实现步骤摘要】
一种安全高效的长航时无人机氢燃料电池动力装置
本专利技术专利涉及一种安全高效的长航时无人机氢燃料电池动力装置,属于燃料电池技术和无人机动力

技术介绍
无人机是一种由动力驱动的无人驾驶的航空器,在军事侦察、勘测、防火、救灾等多个领域有广泛的应用。目前的中大型无人机多采用以航空煤(汽)油为燃料的内燃机作为动力,但是内燃机噪声巨大、结构复杂、以及有害气体排放等缺点,在环保和维护上大大制约了其在民用领域的应用范围。小微型无人机则多以锂电池为动力,但能量密度过低,无法满足无人机长航时的需求。氢燃料电池则兼具上述内燃机和锂电池的优点,质量能量密度高、效率高、无热信号、无污染等优势,满足各种类型无人机的长航时需求,将成为未来无人机的首选动力。氢燃料电池在使用过程中,时刻变化的负载增加了电堆内的水管理难度,一旦水失去平衡,氢燃料电池的效率和输出功率将大幅度降低,最终危害无人机和地面人员设备的安全,同时降低氢燃料电池使用寿命,增加运营成本。特别是在无人机返航的降落段、拉平段、着陆段和滑跑段,发动机功率一般为零,常用的做法是控制气阀,降低氢气的供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全高效的长航时无人机氢燃料电池动力装置,由供气系统(101)、氢燃料电池模块(102)、水电解模块(103)、氢气回收系统(104)、控制器模块(105)和直流电机(21)组成,其特征在于,氢燃料电池模块(102)通过管道分别连接供气系统(101)、水电解模块(103)和氢气回收系统(104);氢气回收系统(104)通过管道连接氢燃料电池模块(102),控制器模块(105)通过导线将全系统中的用电设备和蓄电池(20)连接,控制器模块(105)通过CAN总线(18)与氢燃料电池模块(102)相连接;蓄电池(20)的电能为供气系统供电,并启动氢燃料电池(7),氢燃料电池(7)开始产生电能...

【技术特征摘要】
1.一种安全高效的长航时无人机氢燃料电池动力装置,由供气系统(101)、氢燃料电池模块(102)、水电解模块(103)、氢气回收系统(104)、控制器模块(105)和直流电机(21)组成,其特征在于,氢燃料电池模块(102)通过管道分别连接供气系统(101)、水电解模块(103)和氢气回收系统(104);氢气回收系统(104)通过管道连接氢燃料电池模块(102),控制器模块(105)通过导线将全系统中的用电设备和蓄电池(20)连接,控制器模块(105)通过CAN总线(18)与氢燃料电池模块(102)相连接;蓄电池(20)的电能为供气系统供电,并启动氢燃料电池(7),氢燃料电池(7)开始产生电能并稳定运行后,控制器(19)为所有用电设备分配电能。


2.根据权利要求1所述的电池动力装置,其特征在于,供气系统(101)供气系统分为氢气供气和空气供气,氢气供气由碳纤维气瓶(1)、减压阀(2)、氢气流量计(3)、增压空气泵(5)和空气流量计(6)组成,碳纤维气瓶(1)通过管道依次连接减压阀(2)和氢气流量计(3)再与氢燃料电池模块(102)中的氢气进口(22)相连,空气供气则通过管道连接增压空气泵(5)和空气流量计(6),再与氢燃料电池模块(102)中的空气进口(23)相连。


3.根据权利要求1所述的电池动力装置,其特征在于,氢燃料电池模块(102)由氢燃料电池(7)、氢气进口(22)、空气进口(23)、氢气出口(24)和空气出口(25)组成,氢气由氢气进口(22)进入到氢燃料电池(7)参与化学反应,产生的水和未反应的氢气则通过氢气出口(24)排放到水电解模块(103)进行水气分离和氢气回收;空气由空气进口(23)进入到氢燃料电池(7)参与化学反应,产生的水和未反应的空气则通过空气出口(25)排放到水电解模块(103)进行水气分离,氢燃料电池(7)参数通过CAN总线连接到控制器(19)上,进行进一步的电能分配和供气状态调整。


4.根据权利要求1所述的电池动力装置,其特征在于,水电解模块(10...

【专利技术属性】
技术研发人员:何锡红
申请(专利权)人:北京红林投资管理有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

相关技术
    暂无相关专利
网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1