用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备和方法技术

本发明专利技术提供用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备和方法。氧气供应设备包括压缩机和氧气罐，所述压缩机通过压缩大气中的空气来产生压缩的空气，并且将压缩的空气供应至燃料电池堆，所述氧气罐中储存有预定量的氧气。飞行器监测装置监测飞行器并且确定是否需要从氧气罐供应氧气，并且氧气供应方式切换装置根据监测的结果将燃料电池堆的氧气供应方式从压缩机切换到氧气罐，或者相反。或者相反。或者相反。

Oxygen supply equipment and method for fuel cell of aircraft

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年1月18日提交的韩国专利申请No.10
‑
2021
‑
0006676的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及一种用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备和方法，其执行向燃料电池堆适当地供应氧气的控制。

技术介绍

[0004]一般而言，燃料电池通过氢气和氧气的电化学反应产生电力，并且必须适当地维持氧气供应以与氢燃料反应。特别地，飞行器的燃料电池需要较高的比功率(kW/kg)，因此燃料电池的电流和电压特性需要进行改善。相应地，需要增加氧气的分压，并且能够通过压缩空气来增加氧气分压的压缩机通常设置在向燃料电池堆供应大气中的空气的路径上。
[0005]然而，随着飞行器爬升，大气压会降低，因此必须增加空气的压缩比以实现与正常大气压状态下的电压相同的电压。相应地，压缩机的功率消耗增加，这导致燃料电池堆产生的净功率损失。
[0006]近来，为了解决在空气的压缩比增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，所述氧气供应设备包括：压缩机，其配置为通过压缩大气中的空气来产生压缩的空气，并且将压缩的空气供应至燃料电池堆；氧气罐，其中储存有预定量的氧气；飞行器监测装置，其配置为监测飞行器并且确定是否需要从所述氧气罐供应氧气；以及氧气供应方式切换装置，其配置为根据监测的结果将燃料电池堆的氧气供应方式从所述压缩机切换到所述氧气罐。2.根据权利要求1所述的用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，其中，所述飞行器监测装置包括：飞行高度确定装置，其配置为根据飞行器的飞行高度的变化来确定是否改变氧气供应方式，以便当飞行器的飞行高度低于预设的参考高度时由压缩机向燃料电池堆供应压缩的空气，并且当飞行器的飞行高度高于参考高度时向燃料电池堆供应氧气罐中储存的氧气。3.根据权利要求2所述的用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，其中，所述飞行高度确定装置包括：高度比较器，其配置为从设置在飞行器中的测高仪接收当前飞行高度并且将当前飞行高度与预设的参考高度进行比较。4.根据权利要求2所述的用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，其中，所述飞行高度确定装置包括：电池电压比较器，其配置为通过将设置在燃料电池中的电池堆电压监测装置所测量的电池电压的平均值与预设的参考电压进行比较来评估飞行器的飞行高度。5.根据权利要求4所述的用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，其中，所述电池电压比较器配置为当由电池堆电压监测装置所测量的电池电压的平均值大于参考电压时评估出飞行器在低于参考高度的高度飞行，并且所述电池电压比较器配置为当电池电压的平均值小于参考电压时评估出飞行器在高于参考高度的高度飞行。6.根据权利要求1所述的用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，其中，所述飞行器监测装置包括：飞行模式确定装置，其配置为：确定飞行器的飞行模式是巡航模式还是起飞/着陆模式，并且根据飞行器的飞行模式的变化来确定是否改变氧气供应方式，以使得当飞行模式为巡航模式时由压缩机向燃料电池堆供应压缩的空气，并且当飞行模式为起飞/着陆模式时向燃料电池堆供应氧气罐中储存的氧气。7.根据权利要求6所述的用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，其中，所述飞行模式确定装置包括：高度变化比较器，其配置为：计算飞行器在预定的参考时间段内的高度变化，将计算出的高度变化的绝对值与预设的参考高度变化进行比较，当计算出的高度变化的绝对值小于参考高度变化时确定出飞行器处于巡航模式，并且当计算出的高度变化的绝对值大于参考高度变化时确定出飞行器处于起飞/着陆模式。8.根据权利要求6所述的用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，其中，所述飞行模式确定装置包括：
机翼形状确定装置，其配置为：当飞行器的机翼的襟翼处于中立状态时确定出飞行器处于巡航模式，并且当飞行器的机翼的襟翼处于放开状态时确定出飞行器处于起飞/着陆模式。9.根据权利要求1所述的用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，其中，所述飞行器监测装置包括：输出功率比较器，其配置为：将需要在燃料电池中产生的用于飞行器运行的输出功率要求量与预设的参考输出功率进行比较，并且根据需要在燃料电池中产生的输出功率要求量的变化来确定是否改变氧气供应方式，以便当输出功率要求量小于参考输出功率时由压缩机向燃料电池堆供应压缩的空气，并且当输出功率要求量大于参考输出功率时向燃料电池堆供应氧气罐中储存的氧气。10.根据权利要求1所述的用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，其中，所述氧气供应方式切换装置包括：阀切换控制器，其配置为根据所述飞行器监测装置的确定结果来执行对压缩空气供应阀和纯氧供应阀的选择性打开/关闭，其中所述压缩空气供应阀设置在供应由压缩机所产生的压缩的空气的输出端，并且所述纯氧供应阀设置在供应氧气罐中储存的氧气的输出端。11.根据权利要求10所述的用于飞行器的燃料电池的氧气供应设备，其中，所述阀切换控制器配置为通过打开压缩空气供应阀和纯氧供应阀中的一者并关闭另一阀来切换燃料电池堆的氧气供应方式。12.根据权利要求1所述的用于飞行器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李重浩，李南遇，尹熙成，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：