一种采用氢燃料电池的多旋翼无人机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用氢燃料电池的多旋翼无人机，包括采用碳纤维材料一体成型的机体，氢燃料设备安装于机内，机体内设置一气瓶，气瓶内填充氢气，气瓶的下端安装反应电堆，机体内安装有锂电池及燃料电池，设备负载通过锂电池及燃料电池供电。本实用新型采用了氢燃料电池，相比于目前广泛采用的锂电池，续航优势明显，生命周期内性能衰减小，氢气加注时间短，一次性加注氢气续航时间超过4个小时。除了相比于采用锂电池的无人机续航时间得到极大提升外，相比于采用燃油无人机采用氢燃料电池对环境影响小的多，只排放纯净水，从生产、使用到回收都不会产生任何污染。
【专利说明】
一种采用氢燃料电池的多旋翼无人机
技术领域
[0001]本实用新型涉及无人机燃料电池领域，具体涉及一种采用氢燃料电池的多旋翼无人机。
【背景技术】
[0002]续航时间一直是限制无人机技术发展的重要瓶颈。普通的多旋翼消费级无人机续航在30分钟左右，其他厂商多旋翼无人机续航也在一小时以内。由于普通的无人机电池续航时间短和充电时间相对长，使得无人机在行业应用中受到极大限制。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用了氢燃料电池，相比于目前广泛采用的锂电池，续航优势明显，生命周期内性能衰减小，氢气加注时间短，一次性加注氢气续航时间超过4个小时的采用氢燃料电池的多旋翼无人机。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案来实现的:一种采用氢燃料电池的多旋翼无人机，包括采用碳纤维材料一体成型的机体，氢燃料设备安装于机内，机体内设置一气瓶，气瓶内填充氢气，气瓶的下端安装反应电堆，机体内安装有锂电池及燃料电池，设备负载通过锂电池及燃料电池供电。
[0005]作为优选的技术方案，所述氢燃料设备包括一氢气供给系统、排水控制系统、散热控制系统、电池状态监测系统和主控板通信模块，氢气供给系统、排水控制系统、散热控制系统、电池状态监测系统和主控板通信模块均通过自动控制系统控制。
[0006]作为优选的技术方案，所述燃料电池的输入端安装一燃料电池预热系统，燃料电池预热系统通过锂电池供电预热。
[0007]作为优选的技术方案，所述燃料电池预热系统的输出端连接一功率提升电路，功率提升电路的输出端接有一功率检测模块，功率检测模块的输出端接一开关模块。
[0008]作为优选的技术方案，所述开关模块的输出端接锂电池放电保护电路和燃料电池放电保护电路，锂电池放电保护电路安装于锂电池的放电输出端，燃料电池放电保护电路安装于燃料电池的放电输出端，负载输出的输入端接锂电池放电保护电路和燃料电池放电保护电路的放电输出端。
[0009]作为优选的技术方案，所述锂电池的输入端通过一锂电池充电电路充电，锂电池充电电路通过燃料电池供电。
[0010]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用了氢燃料电池，相比于目前广泛采用的锂电池，续航优势明显，生命周期内性能衰减小，氢气加注时间短，一次性加注氢气续航时间超过4个小时。除了相比于采用锂电池的无人机续航时间得到极大提升外，相比于采用燃油无人机采用氢燃料电池对环境影响小的多，只排放纯净水，从生产、使用到回收都不会产生任何污染。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型的结构不意图；
[0013]图2为本实用新型的系统方框图。
【具体实施方式】
[0014]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0015]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0016]如图1所示，本实用新型的一种采用氢燃料电池的多旋翼无人机，包括采用碳纤维材料一体成型的机体I，氢燃料设备安装于机内，机体内设置一气瓶2，气瓶2内填充氢气，气瓶的下端安装反应电堆3，机体I内安装有锂电池及燃料电池，设备负载通过锂电池及燃料电池供电。
[0017]如图2所示，氢燃料设备包括一氢气供给系统、排水控制系统、散热控制系统、电池状态监测系统和主控板通信模块，氢气供给系统、排水控制系统、散热控制系统、电池状态监测系统和主控板通信模块均通过自动控制系统控制。
[0018]燃料电池的输入端安装一燃料电池预热系统，燃料电池预热系统通过锂电池供电预热。燃料电池预热系统的输出端连接一功率提升电路，功率提升电路的输出端接有一功率检测模块，功率检测模块的输出端接一开关模块，开关模块的输出端接锂电池放电保护电路和燃料电池放电保护电路，锂电池放电保护电路安装于锂电池的放电输出端，燃料电池放电保护电路安装于燃料电池的放电输出端，负载输出的输入端接锂电池放电保护电路和燃料电池放电保护电路的放电输出端;锂电池的输入端通过一锂电池充电电路充电，锂电池充电电路通过燃料电池供电。
[0019]开机后燃料电池完成初始化并持续放电，同时自动控制系统对整个过程进行实时监测与控制保证系统的稳定可靠性。开机后内置的锂电池预热燃料电池，使得燃料电池达到输出功率，当达到输出需求后关闭预热功能，燃料电池开始持续放电同时对启动预热时消耗的锂电池进行能量补充。在此过程中，自动控制系统按功率需求控制氢气供给，同排放反应后生成的液态水，同时实时监测着整个系统的运行状态，通过主控板通信模块无线传送到相应的监测平台。
[0020]燃料电池预热完成后，通过功率提升电路提升输出功率，如果输出功率未达标，则继续提升，此时采用锂电池作为负载的供电方；当功率达标后，通过开关模块关闭锂电池的输出，使用燃料电池作为负载的供电方，而锂电池缺失的电量则通过燃料电池进行能力补充。
[0021]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用了氢燃料电池，相比于目前广泛采用的锂电池，续航优势明显，生命周期内性能衰减小，氢气加注时间短，一次性加注氢气续航时间超过4个小时。除了相比于采用锂电池的无人机续航时间得到极大提升外，相比于采用燃油无人机采用氢燃料电池对环境影响小的多，只排放纯净水，从生产、使用到回收都不会产生任何污染。
[0022]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种采用氢燃料电池的多旋翼无人机，其特征在于:包括采用碳纤维材料一体成型的机体，氢燃料设备安装于机内，机体内设置一气瓶，气瓶内填充氢气，气瓶的下端安装反应电堆，机体内安装有锂电池及燃料电池，设备负载通过锂电池及燃料电池供电。2.根据权利要求1所述的采用氢燃料电池的多旋翼无人机，其特征在于:所述氢燃料设备包括一氢气供给系统、排水控制系统、散热控制系统、电池状态监测系统和主控板通信模块，氢气供给系统、排水控制系统、散热控制系统、电池状态监测系统和主控板通信模块均通过自动控制系统控制。3.根据权利要求1所述的采用氢燃料电池的多旋翼无人机，其特征在于:所述燃料电池的输入端安装一燃料电池预热系统，燃料电池预热系统通过锂电池供电预热。4.根据权利要求3所述的采用氢燃料电池的多旋翼无人机，其特征在于:所述燃料电池预热系统的输出端连接一功率提升电路，功率提升电路的输出端接有一功率检测模块，功率检测模块的输出端接一开关模块。5.根据权利要求4所述的采用氢燃料电池的多旋翼无人机，其特征在于:所述开关模块的输出端接锂电池放电保护电路和燃料电池放电保护电路，锂电池放电保护电路安装于锂电池的放电输出端，燃料电池放电保护电路安装于燃料电池的放电输出端，负载输出的输入端接锂电池放电保护电路和燃料电池放电保护电路的放电输出端。6.根据权利要求1所述的采用氢燃料电池的多旋翼无人机，其特征在于:所述锂电池的输入端通过一锂电池充电电路充电，锂电池充电电路通过燃料电池供电。
【文档编号】B64D37/00GK205707375SQ201620560862
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】卢致辉, 陈金颖, 唐霜华
【申请人】深圳市科比特航空科技有限公司