[發明專利]一種無人機及便攜式動力設備

有效

• 申請號: 201910406136.5
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110203406B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 張翼滉;鄭春花;何成;常貴可
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: B64D27/24
• 分類號: B64D27/24;B64C1/16;H01M8/04082
• 代理公司: 深圳智趣知識產權代理事務所(普通合伙) 44486
• 代理人: 李興生

本發明適用于無人機及便攜式動力設備技術領域，公開了一種無人機及便攜式動力設備。無人機包括無人機本體，無人機本體包括作為機臂的儲氫罐和連接于儲氫罐的動力組件，無人機還包括連接于無人機本體的燃料電池，動力組件電連接于燃料電池。便攜式動力設備包括設備本體，設備本體包括作為支撐體的儲氫罐和連接于儲氫罐的動力組件，便攜式動力設備還包括連接于設備本體的燃料電池，動力組件電連接于燃料電池。本發明所提供的一種無人機及便攜式動力設備，無人機將儲氫罐作為機臂成為機身的一部分，不再單獨外置，提高了空間利用率，使得無人機結構簡化、集成度高，實現機身輕量化，利于提高無人機的續航時間。

技術領域

本發明屬于無人機及便攜式動力設備技術領域，尤其涉及一種無人機及便攜式動力設備。

背景技術

電動多旋翼無人機由于操作簡單、機動性高、成本低等優點已廣泛應用于軍事和民用領域，并逐步成為微小型無人機的主流類型，近年來更是廣泛應用于航拍無人機，但續航里程低成為制約其應用和發展的關鍵因素之一。

燃料電池無人機是以燃料電池作為主要動力源的新型電動無人機,是中低空電動無人機長航時應用需求背景下最具潛力的無人機類型,已經成為當前國內外研究熱點。燃料電池無人機采用氫氣作為燃料，將氫氣的化學能直接轉化為電能，為無人機飛行提供能量，反應過程不受卡諾循環的限制，因此轉化效率高，且具有零污染、低噪音、能量密度高等優點。

傳統的鋰電池無人機續航時間只有30分鐘左右，而燃料電池無人機續航時間最高可達4小時以上。燃料電池在無人機領域的應用極大地提升了無人機的實用性并擴大了其使用范圍，但如何提高續航時間仍然是本領域研究和改進的方向。

現有的燃料電池無人機都是使用單獨外置的儲氫罐為燃料電池供氫，這使得無人機的結構較為復雜，空間利用率較低，并且儲氫罐占用的體積和重量都比較大，這與燃料電池的輕量化設計以及具有較高集成度的設計方向相悖。

發明內容

本發明旨在至少解決上述技術問題之一，提供了一種無人機及便攜式動力設備，無人機使用儲氫罐作為無人機的機臂，儲氫罐既作為儲氫設備，又作為機臂使用，使無人機結構更為簡便，提高了無人機空間利用率及續航時間。

本發明的技術方案是：一種無人機，包括無人機本體，所述無人機本體包括作為機臂的儲氫罐和連接于所述儲氫罐的動力組件，所述無人機還包括連接于所述無人機本體的燃料電池，所述動力組件電連接于所述燃料電池。

可選地，所述燃料電池為柔性燃料電池。

可選地，所述燃料電池設置于所述儲氫罐的外側。

可選地，所述燃料電池呈筒狀且套于所述儲氫罐的外側。

可選地，所述動力組件包括旋翼和電機，所述電機連接于所述儲氫罐，所述旋翼連接于所述電機的轉軸，所述電機連接所述燃料電池。

可選地，所述燃料電池連接有DC/DC轉換模塊，所述電機連接有電機控制器，所述DC/DC轉換模塊連接于所述電機控制器。

可選地，所述儲氫罐連接有調壓器，所述燃料電池具有陽極、陰極和膜電極組件，所述陽極和陰極分別設置于所述膜電極組件的兩側，且所述燃料電池的陽極與所述儲氫罐接觸，所述燃料電池的陽極與所述調壓器連接，所述燃料電池的陰極與空氣接觸。

可選地，所述膜電極組件包括柔性Ag納米線滲透網絡集電器，所述陰極為陰極PDMS端板，所述陽極為陽極PDMS端板，所述陰極PDMS端板具有流道，所述陰極PDMS端板和陽極PDMS端板分別通過硅密封劑連接于所述柔性Ag納米線滲透網絡集電器的兩側。

可選地，所述燃料電池包括多個串聯的燃料電池單池。