[發(fā)明專利]用于飛行器的電力生產(chǎn)系統(tǒng)和飛行器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010631110.3
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN112216847A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 迪迪埃·普瓦里耶
• 申請（專利權(quán)）人: 空中客車簡化股份公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04298;H01M8/0438;B64D27/24
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;嚴(yán)小艷

本發(fā)明涉及一種用于飛行器的電力生產(chǎn)系統(tǒng)(200a)和飛行器，所述電力生產(chǎn)系統(tǒng)包括：對電動馬達(dá)供電且具有陽極(202a)和陰極(202b)的燃料電池(202)，在所述陽極(202a)與氫源(204)之間的第一供給管道(206a)，壓縮機(jī)(224)，在所述壓縮機(jī)(224)的入口與氧源(210)之間的第二供給管道(222a)，在所述壓縮機(jī)(224)的出口與所述陰極(202b)之間的第一傳遞管道(236)，閥(282)，在所述壓縮機(jī)的出口與所述閥(282)之間的上游管道(280a)，在所述閥(282)與空氣出口(252)之間的下游管道(280b)，以及控制所述閥的位置和所述壓縮機(jī)的流量的控制單元。因此，這種電力生產(chǎn)系統(tǒng)基于提供推進(jìn)的電動馬達(dá)所需的電功率來提供對供應(yīng)給燃料電池的空氣流的更好的控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力生產(chǎn)系統(tǒng)，該電力生產(chǎn)系統(tǒng)包括燃料電池并且實(shí)施在飛行器中；本發(fā)明還涉及一種飛行器，該飛行器包括具有電動馬達(dá)的螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)和對該電動馬達(dá)供電的這種電力生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為了進(jìn)行運(yùn)動，飛行器包括推進(jìn)系統(tǒng)，該推進(jìn)系統(tǒng)包括馬達(dá)和螺旋槳。馬達(dá)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被傳遞至螺旋槳。

已知使用電動馬達(dá)來使螺旋槳運(yùn)動。還提出了使用包括燃料電池的電力生產(chǎn)系統(tǒng)來產(chǎn)生對電動馬達(dá)供電所需的電力。

燃料電池是一種電池，在該電池中，由于還原性燃料(例如氫)在電極上的氧化與氧化劑(例如來自空氣的氧)在另一電極上的還原相耦合而產(chǎn)生電勢。

圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)的電力生產(chǎn)系統(tǒng)300，該電力生產(chǎn)系統(tǒng)包括具有陽極302a和陰極302b的燃料電池302。

一組電導(dǎo)體52由燃料電池302供電，以便對電負(fù)載供電。

生產(chǎn)系統(tǒng)300流體地連接至氫源304，該氫源通常是向燃料電池302供應(yīng)陽極302a處的氫的氫罐。為此目的，電力生產(chǎn)系統(tǒng)300包括第一供給管道306a，該第一供給管道流體地連接在氫源304與陽極302a之間。生產(chǎn)系統(tǒng)300進(jìn)一步包括第一排放管道306b，未被陽極302a消耗的氫通過該第一排放管道從陽極302a被汲取。

生產(chǎn)系統(tǒng)300流體地連接至氧源310，該氧源通常為空氣。

生產(chǎn)系統(tǒng)300包括處理系統(tǒng)320，該處理系統(tǒng)處理從氧源310收集的并且被傳送到陰極302b的空氣。

處理系統(tǒng)320包括壓縮機(jī)324、渦輪機(jī)326和附加電動馬達(dá)330，該電動馬達(dá)驅(qū)動壓縮機(jī)324的旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)。如下文所解釋的，渦輪機(jī)326的旋轉(zhuǎn)部分本身由離開燃料電池302的空氣驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。此外，壓縮機(jī)324的旋轉(zhuǎn)部分和渦輪機(jī)326的旋轉(zhuǎn)部分通過傳動軸328固定至彼此，以便確保渦輪機(jī)326的旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)以補(bǔ)足附加電動馬達(dá)330的方式驅(qū)動壓縮機(jī)324的旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)。

生產(chǎn)系統(tǒng)300包括第二供給管道322a，該第二供給管道流體地連接在氧源310與壓縮機(jī)324的入口之間。

處理系統(tǒng)320包括熱交換器332、加濕器334和空氣/水分離器342。常規(guī)地，熱交換器332包括第一入口和第二入口以及第一出口和第二出口。常規(guī)地，加濕器334包括第一入口和第二入口以及第一出口和第二出口。常規(guī)地，除了用于空氣的第一出口和用于水的第二出口，空氣/水分離器342還包括入口。

處理系統(tǒng)320包括流體地連接在壓縮機(jī)324的出口與熱交換器332的第一入口之間的第一傳遞管道336、流體地連接在熱交換器332的第一出口與加濕器334的第一入口之間的第二傳遞管道338、以及流體地連接在加濕器334的第一出口與陰極302b之間的第三傳遞管道340。

生產(chǎn)系統(tǒng)300進(jìn)一步包括第四傳遞管道344，貧氧空氣通過該第四傳遞管道從陰極302b被汲取，該第四傳遞管道344流體地連接至空氣/水分離器342的入口。