无人飞机用燃料电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无人飞机技术领域，特别涉及一种无人飞机用燃料电池。
【背景技术】
[0002]现有技术中的无人飞机大多使用的是锂电池为整机提供电源，锂电池需要经常充电，且充电时间较长，不利于无人飞机的频繁使用。若采用燃料电池，则有以下几点问题:1、氢氧燃料的贮存问题；2、燃料电池产生的水如何处理的问题；3、燃料电池产生的热量如何处理的问题等。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种清洁环保，产物是水，容易持续通氢气和氧气，产生持续电流，能量转换率较高的无人飞机用燃料电池。
[0004]实现本实用新型目的的技术方案是:一种无人飞机用燃料电池，具有电池本体；所述电池本体内设有锂电池；所述电池本体内设有氢氧燃料电池、排水分系统、排热分系统和自控制分系统；所述氢氧燃料电池的阳极通过管道输入储存在储罐内的氢气，阴极通过管道输入氧气，阳极与阴极之间设有质子交换膜；所述阳极与质子交换膜之间、阴极与质子交换膜之间均设有催化层。
[0005]上述技术方案所述排水分系统包括动态排水系统和静态排水系统；所述动态排水系统具有冷却装置；所述静态排水系统具有多孔纤维编织线。
[0006]上述技术方案所述排热分系统包括循环管道；所述循环管道内具有冷却剂，循环管道连接至辐射器。
[0007]上述技术方案所述自控制分系统包括各种测量装置；所述各种测量装置与座舱显示器或遥测设备连接。
[0008]上述技术方案所述测量装置包括压力测量装置、温度测量装置、电压测量装置、排水与排气测量装置。
[0009]上述技术方案所述催化层为铂电极或活性碳电极。
[0010]采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果:
[0011](1)本实用新型具有清洁环保，产物是水，容易持续通氢气和氧气，产生持续电流，能量转换率较高等特点，转换率高达80%，普通的能量转换率只有30%左右。
[0012](2)本实用新型可循环，效率高，以气体为发电介质无需充电，大大提高工作效率。
【附图说明】
[0013]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0014]图1为本实用新型的氢氧燃料电池的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型的结构示意图；
[0016]附图中标号为:阳极1、阴极2、质子交换膜3、催化层4、排水分系统5、动态排水系统6、静态排水系统7、冷却装置8、多孔纤维编织线9、排热分系统10、循环管道11、自控制分系统12、测量装置13。
【具体实施方式】
[0017](实施例1)
[0018]见图1，本实用新型具有电池本体；电池本体内设有锂电池；电池本体内设有氢氧燃料电池；氢氧燃料电池的阳极1通过管道输入储存在储罐内的氢气，阴极2通过管道输入氧气，阳极1与阴极2之间设有质子交换膜3 ;阳极1与质子交换膜3之间、阴极2与质子交换膜3之间均设有催化层4，催化层4为铂电极或活性碳电极。
[0019]还具有排水分系统5 ;排水分系统5包括动态排水系统6和静态排水系统7 ;动态排水系统6具有冷却装置8 ;静态排水系统7具有多孔纤维编织线9。
[0020]还具有排热分系统10 ;排热分系统10包括循环管道11 ;循环管道11内具有冷却剂，循环管道11连接至辐射器。
[0021]还具有自控制分系统12 ;自控制分系统12包括各种测量装置13 ;各种测量装置13与座舱显示器或遥测设备连接。测量装置13包括压力测量装置、温度测量装置、电压测量装置、排水与排气测量装置。
[0022]本实用新型的工作原理为:氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂，氧气作氧化剂，通过燃料的燃烧反应，将化学能转变为电能的电池。
[0023]为维持电池的正常运转，须持续供应氢和氧，及时排除反应产物(水)和废热。电池组由以下几部分组成:
[0024]①氢氧供给分系统:航天器携带的氢和氧采用超临界液态贮存，可缩小贮罐体积，解决失重条件下气、液态的分离问题，但要求贮罐绝热性能好、耐低温、耐高压(氧罐为6兆帕、氢罐为3?3.5兆帕)。
[0025]②排水分系统5:主要有动态排水和静态排水两种方式。前者把带有水蒸气的氢气循环输送到冷却装置，使水蒸气冷凝成水进行分离；后者依靠多孔纤维编织材料(如灯芯)将冷凝后的水吸附出来，又称灯芯排水。电池组排出的水经净化后可供航天员饮用或作冷却剂。
[0026]③排热分系统10:电池组通过冷却剂(如乙二醇水溶液)循环，将废热带到辐射器向外排放，以维持电池组正常工作的温度范围。
[0027]④自动控制分系统12:包括电池组工作压力、温度、排水与排气、电压、安全和冷却液循环等的控制与调节。所测量的参数传送到航天员座舱的显示器或由遥测设备发回地面。当电池组出现故障时，自动切换到备份电池组供电。
[0028]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无人飞机用燃料电池，具有电池本体；所述电池本体内设有锂电池；其特征在于:所述电池本体内设有氢氧燃料电池、排水分系统(5)、排热分系统(10)和自控制分系统(12);所述氢氧燃料电池的阳极(1)通过管道输入储存在储罐内的氢气，阴极(2)通过管道输入氧气，阳极(1)与阴极(2)之间设有质子交换膜(3);所述阳极(1)与质子交换膜(3)之间、阴极(2)与质子交换膜(3)之间均设有催化层(4)。2.根据权利要求1所述的无人飞机用燃料电池，其特征在于:所述排水分系统(5)包括动态排水系统(6)和静态排水系统(7);所述动态排水系统(6)具有冷却装置(8);所述静态排水系统(7)具有多孔纤维编织线(9)。3.根据权利要求1所述的无人飞机用燃料电池，其特征在于:所述排热分系统(10)包括循环管道(11);所述循环管道(11)内具有冷却剂，循环管道(11)连接至辐射器。4.根据权利要求1所述的无人飞机用燃料电池，其特征在于:所述自控制分系统(12)包括各种测量装置(13);所述各种测量装置(13)与座舱显示器或遥测设备连接。5.根据权利要求4所述的无人飞机用燃料电池，其特征在于:所述测量装置(13)包括压力测量装置、温度测量装置、电压测量装置、排水与排气测量装置。6.根据权利要求1所述的无人飞机用燃料电池，其特征在于:所述催化层(4)为铂电极或活性碳电极。
【专利摘要】本实用新型涉及一种无人飞机用燃料电池，具有电池本体；所述电池本体内设有锂电池；所述电池本体内设有氢氧燃料电池、排水分系统、排热分系统和自控制分系统；所述氢氧燃料电池的阳极通过管道输入储存在储罐内的氢气，阴极通过管道输入氧气，阳极与阴极之间设有质子交换膜；所述阳极与质子交换膜之间、阴极与质子交换膜之间均设有催化层。本实用新型具有清洁环保，产物是水，容易持续通氢气和氧气，产生持续电流，能量转换率较高等特点，转换率高达80％，普通的能量转换率只有30％左右。
【IPC分类】H01M8/1009, H01M8/04029
【公开号】CN204991860
【申请号】CN201520539410
【发明人】李志宇, 郑欣, 张飞, 彭靓
【申请人】江苏优埃唯智能科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月20日