[實用新型]無人飛機(jī)用燃料電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520539615.1
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN204857908U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志宇;鄭欣;張飛;彭靚
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇優(yōu)埃唯智能科技有限公司
• 主分類號: H01M12/08
• 分類號: H01M12/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及無人飛機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無人飛機(jī)用燃料電池。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中的無人飛機(jī)大多使用的是鋰電池為整機(jī)提供電源，鋰電池需要經(jīng)常充電，且充電時間較長，不利于無人飛機(jī)的頻繁使用。若采用燃料電池，則有以下幾點問題：1、氫氧燃料的貯存問題；2、燃料電池產(chǎn)生的水如何處理的問題；3、燃料電池產(chǎn)生的熱量如何處理的問題等。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種清潔環(huán)保，產(chǎn)物是水，容易持續(xù)通氫氣和氧氣，產(chǎn)生持續(xù)電流，能量轉(zhuǎn)換率較高的無人飛機(jī)用燃料電池。

實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是：一種無人飛機(jī)用燃料電池，具有電池本體；所述電池本體內(nèi)設(shè)有鋰電池；所述電池本體內(nèi)設(shè)有氫氧燃料電池、排水分系統(tǒng)、排熱分系統(tǒng)和自控制分系統(tǒng)；所述氫氧燃料電池的陽極通過管道輸入儲存在儲罐內(nèi)的氫氣，陰極通過管道輸入氧氣，陽極與陰極之間設(shè)有質(zhì)子交換膜；所述陽極與質(zhì)子交換膜之間、陰極與質(zhì)子交換膜之間均設(shè)有催化層。

上述技術(shù)方案所述排水分系統(tǒng)包括動態(tài)排水系統(tǒng)和靜態(tài)排水系統(tǒng)；所述動態(tài)排水系統(tǒng)具有冷卻裝置；所述靜態(tài)排水系統(tǒng)具有多孔纖維編織線。

上述技術(shù)方案所述排熱分系統(tǒng)包括循環(huán)管道；所述循環(huán)管道內(nèi)具有冷卻劑，循環(huán)管道連接至輻射器。

上述技術(shù)方案所述自控制分系統(tǒng)包括各種測量裝置；所述各種測量裝置與座艙顯示器或遙測設(shè)備連接。

上述技術(shù)方案所述測量裝置包括壓力測量裝置、溫度測量裝置、電壓測量裝置、排水與排氣測量裝置。

上述技術(shù)方案所述催化層為鉑電極或活性碳電極。

采用上述技術(shù)方案后，本實用新型具有以下積極的效果：

(1)本實用新型具有清潔環(huán)保，產(chǎn)物是水，容易持續(xù)通氫氣和氧氣，產(chǎn)生持續(xù)電流，能量轉(zhuǎn)換率較高等特點，轉(zhuǎn)換率高達(dá)80％，普通的能量轉(zhuǎn)換率只有30％左右。

(2)本實用新型可循環(huán)，效率高，以氣體為發(fā)電介質(zhì)無需充電，大大提高工作效率。

附圖說明

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1為本實用新型的氫氧燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標(biāo)號為：陽極1、陰極2、質(zhì)子交換膜3、催化層4、排熱分系統(tǒng)5、循環(huán)管道7、自控制分系統(tǒng)6、測量裝置8。

具體實施方式

(實施例1)

見圖1，本實用新型具有電池本體；電池本體內(nèi)設(shè)有鋰電池；電池本體內(nèi)設(shè)有氫氧燃料電池、排熱分系統(tǒng)5和自控制分系統(tǒng)6；氫氧燃料電池的陽極1通過管道輸入儲存在儲罐內(nèi)的氫氣，陰極2通過管道輸入氧氣，陽極1與陰極2之間設(shè)有質(zhì)子交換膜3；陽極1與質(zhì)子交換膜3之間、陰極2與質(zhì)子交換膜3之間均設(shè)有催化層4。

排熱分系統(tǒng)5包括循環(huán)管道7；循環(huán)管道7內(nèi)具有冷卻劑，循環(huán)管道7連接至輻射器。

自控制分系統(tǒng)6包括各種測量裝置8；各種測量裝置8與座艙顯示器或遙測設(shè)備連接。

測量裝置8包括壓力測量裝置、溫度測量裝置、電壓測量裝置、排水與排氣測量裝置。

催化層4為鉑電極或活性碳電極。

本實用新型的工作原理為：氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑，氧氣作氧化劑，通過燃料的燃燒反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵亍?/p>

為維持電池的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，須持續(xù)供應(yīng)氫和氧，及時排除反應(yīng)產(chǎn)物(水)和廢熱。電池組由以下幾部分組成：

①氫氧供給分系統(tǒng)：航天器攜帶的氫和氧采用超臨界液態(tài)貯存，可縮小貯罐體積，解決失重條件下氣、液態(tài)的分離問題，但要求貯罐絕熱性能好、耐低溫、耐高壓(氧罐為6兆帕、氫罐為3～3.5兆帕)。

②排熱分系統(tǒng)5：電池組通過冷卻劑(如乙二醇水溶液)循環(huán)，將廢熱帶到輻射器向外排放，以維持電池組正常工作的溫度范圍。

③自動控制分系統(tǒng)6：包括電池組工作壓力、溫度、排水與排氣、電壓、安全和冷卻液循環(huán)等的控制與調(diào)節(jié)。所測量的參數(shù)傳送到航天員座艙的顯示器或由遙測設(shè)備發(fā)回地面。當(dāng)電池組出現(xiàn)故障時，自動切換到備份電池組供電。

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。