[發明專利]用于將燃料電池單元適配并集成到交通工具中的方法

有效

• 申請號: 201711317829.4
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108216648B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 彼得·林德
• 申請（專利權）人: 空中客車德國運營有限責任公司
• 主分類號: B64D27/24
• 分類號: B64D27/24;H01M8/2475;H01M8/2484;H01M8/2483
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;陳偉偉

一種用于集成至少一個燃料電池單元以集成到交通工具的結構部件中的方法，該方法包括以下步驟：確定交通工具的內部結構部件中的可用容納空間，其允許容納燃料電池單元；提供可裝配成封閉殼體的至少兩個殼體部分；提供具有陽極、陰極以及電解質的至少一個燃料電池；裝配殼體部分和至少一個燃料電池以形成燃料電池單元；將至少一個燃料電池單元插入到結構部件的容納空間。殼體部分中的至少一者使用增材制造方法制造，使得燃料電池單元精確地配裝到所確定的容納空間中。殼體部分中的一者包括外部燃料入口和內部燃料分配器。殼體部分中的一者包括外部氧化劑入口和內部氧化劑分配器。

技術領域

本發明涉及一種用于將燃料電池單元集成到交通工具中的方法、一種用于集成到交通工具中的燃料電池系統以及一種包括這種燃料電池系統的飛行器。

背景技術

已知特別是在移動應用中的基于氫氣和氧氣的反應來提供電能的燃料電池有數十年了。其中存在將燃料電池集成到大型商用飛行器中的各種觀念。也存在旨在通過燃料電池代替常規輔助電力單元的觀念，這也包括在機身尾部的常規安裝空間。例如，這可從EP1 817 231 B1中知曉。

還已知其它的觀念，這些觀念是基于在飛行器的不同地方安裝相對較小的單個燃料電池單元以用于產生更局部的電能。例如，EP 3 012 189 A1示出了將燃料電池單元集成在安裝在飛行器艙段中的廚房中。

在飛行器中安裝用于產生電能的燃料電池系統需要專用的安裝空間。鑒于增加飛行器內部空間的使用效率的趨勢，同時為了進一步增加乘客舒適度，難以提供用于產生局部電力的燃料電池的專用安裝空間。

發明內容

本發明的目的是滿足對用于集成燃料電池的局部安裝空間的需求，而同時不會妨礙在交通工具艙段等中的內部空間的使用效率。

該目的通過一種具有如下所述特征的用于將燃料電池單元集成到交通工具的結構部件中的方法來解決。有利的實施方式和其它的改進可以從以下描述中獲取。

提出了一種用于將燃料電池單元集成到交通工具的結構部件中的方法，該方法包括以下步驟：確定交通工具的內部結構部件中的可用容納空間，其允許通過從結構部件外部插入容納空間中來容納燃料電池單元；提供可裝配成封閉殼體的至少兩個殼體部分；提供具有陽極、陰極和電解質的至少一個燃料電池；裝配殼體部分和至少一個燃料電池以形成燃料電池單元；以及將燃料電池單元插入到結構部件的容納空間中。殼體部分中的至少一者是使用增材制造方法來制造的，使得燃料電池單元精確地配裝到所確定的容納空間中。殼體部分中的一者包括外部燃料入口和內部燃料分配器，該內部燃料分配器用于將燃料從外部燃料入口引導至可與至少一個燃料電池中的每一者聯接的至少一個燃料出口。殼體部分中的一者包括外部氧化劑入口和內部氧化劑分配器，該內部氧化劑分配器用于將氧化劑從外部氧化劑入口引導至可與至少一個燃料電池中的每一者聯接的至少一個氧化劑出口。

因此，本發明的第一個核心方面在于提供一種緊湊的燃料電池單元，該燃料電池單元可集成到交通工具的已經存在的結構部件中，該結構部件具有用于容納物體的通常未被使用的空間。交通工具通常包括適于容納乘客的交通工具本體。交通工具本體通常包括環繞用于乘客的容納空間的外部蒙皮或外殼。蒙皮或外殼通常附接至特定的加強結構或者包括特定的加強結構，其中，特定的加強結構允許交通工具本體在交通工具的整個操作過程中保持期望形狀。這種加強結構的設計取決于尺寸、交通工具的用途、預期的行駛速度、期望的加速度以及其它參數。大型交通工具的通用設計原則是基于縱向加強元件與周向加強元件的結合。在飛行器的情況下，呈機身形式的交通工具本體可以包括沿著機身的縱向軸線彼此間隔地分布的一系列周向框架元件。此外，通常使用具有被布置成沿圓周方向彼此間隔并平行于縱向軸線的多個桁條的一系列縱向加強元件(“桁條”)。

框架元件通常包括由一組凸緣形成的橫截面輪廓，該一組凸緣是彎曲的以在框架元件的安裝位置處呈現機身的相應的局部周向形狀，其中，凸緣通過彼此間隔的至少一個腹板來機械連接。作為示例，在不限制本發明的主旨的情況下，這種框架元件的橫截面可以是I形或者雙T形。