[發(fā)明專利]一種新型布局飛機的氫能源動力系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310307511.7
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116573141A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 王耀坤;孫熠騏;黃軍暉;謝林博;林招如;韋嘉寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B64C27/28
• 分類號: B64C27/28;B64D27/24
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 11324
• 代理人: 李強

1.用于一種新型布局飛機的氫能源動力系統(tǒng)，其中所述新型布局飛機包括：前機翼(4)、后機翼(2)、機身(3)、及起落架(12)，其中：

前機翼(4)及后機翼(2)分別與機身(3)相連接，

起落架(12)安裝在機身(3)底部，

前機翼(4)及后機翼(2)的各最外側(cè)均安裝有螺旋槳(1)，其中前機翼(4)上安裝的螺旋槳(1)向上傾斜一個固定的小角度，

其特征在于：

所述氫能源動力系統(tǒng)安裝在飛機內(nèi)，包括儲氫罐(5)、輸氫管(7)、氫燃料電池(8)、儲能電池(10)、能源管理設備(9)、輸電線(11)、電動機(6)及所述螺旋槳(1)，其中：

儲氫罐(5)中的氫氣通過輸氫管(7)導入到氫燃料電池(8)中，

氫燃料電池(8)產(chǎn)生的電能通過輸電線(11)傳輸給能源管理設備(9)，

儲能電池(10)通過輸電線(11)與能源管理設備(9)相連接，

動力系統(tǒng)電能的傳輸由能源管理設備(9)控制，

能源管理設備(9)通過輸電線(11)將電能供給電動機(6)，帶動螺旋槳(1)旋轉(zhuǎn)，形成推力，

儲氫罐(5)，用于提供主要能源，

儲能電池(10)用于提供輔助能源。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫能源動力系統(tǒng)，其特征在于：

儲氫罐(5)的能量占比大于儲能電池(10)的能量占比，

儲氫罐(5)和儲能電池(10)的綜合能量密度接近儲氫罐(5)的能量密度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氫能源動力系統(tǒng)，其特征在于：

在新型布局飛機的平穩(wěn)飛行狀態(tài)下，電動機(6)的功率及螺旋槳(1)的推力被保持穩(wěn)定，由氫燃料電池(8)輸出需用的全部電能，維持電動機(6)的工作，并向儲能電池(10)充電，直到儲能電池(10)的電量達到預定水平，

當電動機(6)的功率和/或螺旋槳(1)的推力增大時，使儲能電池(10)輸出增大的功率，同時使氫燃料電池(8)的輸出功率逐漸增大并使儲能電池(10)的輸出功率逐漸減小，直至氫燃料電池(8)能夠輸出與電動機(6)的功率和/或螺旋槳(1)的推力相匹配的全部電能。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氫能源動力系統(tǒng)，其特征在于：

當電動機(6)的功率和/或螺旋槳(1)的推力減小時，使氫燃料電池(8)的輸出電能的多余部分向儲能電池(10)充電，并使氫燃料電池(8)的輸出功率逐漸減小，直至氫燃料電池(8)能夠輸出與電動機(6)的功率和/或螺旋槳(1)的推力相匹配的全部電能。

5.一種新型布局飛機，其特征在于包括：前機翼(4)、后機翼(2)、機身(3)、氫能源動力系統(tǒng)及起落架(12)，其中：

前機翼(4)及后機翼(2)分別與機身(3)相連接，

起落架(12)安裝在機身(3)底部，

前機翼(4)及后機翼(2)的各最外側(cè)均安裝有螺旋槳(1)，其中前機翼(4)上安裝的螺旋槳(1)向上傾斜一個固定的小角度，

氫能源動力系統(tǒng)安裝在飛機內(nèi)，包括儲氫罐(5)、輸氫管(7)、氫燃料電池(8)、儲能電池(10)、能源管理設備(9)、輸電線(11)、電動機(6)及所述螺旋槳(1)，

儲氫罐(5)中的氫氣通過輸氫管(7)導入到氫燃料電池(8)中，

氫燃料電池(8)產(chǎn)生的電能通過輸電線(11)傳輸給能源管理設備(9)，

儲能電池(10)通過輸電線(11)與能源管理設備(9)相連接，

動力系統(tǒng)電能的傳輸由能源管理設備(9)控制，

能源管理設備(9)通過輸電線(11)將電能供給電動機(6)，帶動螺旋槳(1)旋轉(zhuǎn)，形成推力，

儲氫罐(5)用于提供主要能源，

儲能電池(10)用于提供輔助能源。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型布局飛機，其特征在于：

儲氫罐(5)的能量占比大于儲能電池(10)的能量占比，

儲氫罐(5)和儲能電池(10)的綜合能量密度接近儲氫罐(5)的能量密度。