一种氢燃料电池无人机的制作方法

本发明涉及无人机领域，特别是涉及一种氢燃料电池无人机。

背景技术：

1、燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，同时没有机械传动部件，故排放出的有害气体极少，使用寿命长。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。空冷燃料电池热管理采用高性能风扇作为散热器。

2、当前，储氢方式主要有高压气态储氢、低温液压储氢、固态储氢和有机液体储氢等，分别以压缩、液化、物理或化学结合的方式来储存氢气。但相比而言，高压气态储氢具有设备结构简单、压缩氢气制备能耗低、充装和排放速度快、温度适应范围广、质量储氢密度较高等优点，是目前发展最成熟、最常用的储氢技术。预计在未来较长的时间内仍将占据氢能储存技术的主导地位。

3、无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。传统锂电池的能量密度低，航时寿命短，一直制约着无人机行业的发展。燃料电池无人机是以燃料电池为动力的新能源无人机，相较于锂电池，燃料电池有更高的能量密度，同等飞行条件下燃料电池无人机飞行时间可达锂电无人机的4-5倍。燃料电池无人机以其低噪声、无污染、长航时的特性使其应用领域广泛。

4、目前，氢燃料电池无人机由于氢瓶的空间占用，在结构设计上存在一定的复杂性，是技术突破点之一。由于小型无人机结构和空间的限制，燃料携带和体积储氢密度受限，在现有工程技术及材料技术的背景下，无人机的续航短，应用成本高，氢瓶更换频繁。有文献提出一种氢燃料电池无人机，但该设计使用的是固态储氢装置，质量储氢密度较低，无人机的续航短，且轻量化受到限制，仍有较大提升空间。

技术实现思路

1、基于此，本发明实施例提供一种氢燃料电池无人机，以改善无人机上氢瓶的空间占用问题，提高燃料的携带量和体积储氢密度，有利于长续航。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供了如下方案：

3、一种氢燃料电池无人机，包括：多旋翼无人机和氢瓶；

4、所述多旋翼无人机包括：机架以及设置在所述机架上的燃料电池和旋翼组件；所述燃料电池与所述旋翼组件连接；

5、所述氢瓶设置在所述机架内部；所述氢瓶与所述燃料电池连通；所述氢瓶用于存储氢燃料；所述燃料电池用于将所述氢燃料的化学能转换成电能；所述电能用于驱动所述旋翼组件转动。

6、可选地，所述氢瓶、所述燃料电池以及所述旋翼组件均为n个；n大于1；

7、所述氢瓶与所述燃料电池一一对应连通；所述燃料电池与所述旋翼组件一一对应连接。

8、可选地，所述氢燃料电池无人机，还包括：n个软管；所述软管位于所述机架内；

9、一个所述氢瓶通过一个所述软管与相邻的另一燃料电池连接。

10、可选地，n个所述氢瓶均匀地分布在所述机架内，且在所述机架内呈首尾相接的方式排布。

11、可选地，所述氢燃料电池无人机，还包括：n个三通阀；

12、一个所述氢瓶的出口连接一个所述三通阀的第一端；所述三通阀的第二端与对应的燃料电池连接；所述三通阀的第三端通过一个所述软管与相邻的另一燃料电池连接。

13、可选地，所述氢燃料电池无人机，还包括：n个压力调节阀；

14、一个所述氢瓶的出口通过一个所述压力调节阀连接一个所述三通阀的第一端。

15、可选地，所述多旋翼无人机还包括：驱动电机；

16、所述燃料电池通过所述驱动电机与所述旋翼组件连接。

17、可选地，所述机架采用碳纤维管制成；所述氢瓶设置在所述碳纤维管的内部。

18、可选地，所述氢瓶为气态氢瓶或固态储氢瓶。

19、可选地，n取值为4。

20、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

21、本发明实施例提出的氢燃料电池无人机，将氢瓶设置在机架内部，改善了无人机上氢瓶的空间占用问题，并且增加了不占用外部空间的氢瓶设置方式，相比仅外置氢瓶的设置方式，能提高燃料的携带量和体积储氢密度，有利于长续航。

技术特征：

1.一种氢燃料电池无人机，其特征在于，包括：多旋翼无人机和氢瓶；

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池无人机，其特征在于，所述氢瓶、所述燃料电池以及所述旋翼组件均为n个；n大于1；

3.根据权利要求2所述的氢燃料电池无人机，其特征在于，还包括：n个软管；所述软管位于所述机架内；

4.根据权利要求2所述的氢燃料电池无人机，其特征在于，n个所述氢瓶均匀地分布在所述机架内，且在所述机架内呈首尾相接的方式排布。

5.根据权利要求3所述的氢燃料电池无人机，其特征在于，还包括：n个三通阀；

6.根据权利要求5所述的氢燃料电池无人机，其特征在于，还包括：n个压力调节阀；

7.根据权利要求1所述的氢燃料电池无人机，其特征在于，所述多旋翼无人机还包括：驱动电机；

8.根据权利要求1所述的氢燃料电池无人机，其特征在于，所述机架采用碳纤维管制成；所述氢瓶设置在所述碳纤维管的内部。

9.根据权利要求1所述的氢燃料电池无人机，其特征在于，所述氢瓶为气态氢瓶或固态储氢瓶。

10.根据权利要求2所述的氢燃料电池无人机，其特征在于，n取值为4。

技术总结
本发明公开了一种氢燃料电池无人机，涉及无人机领域，该氢燃料电池无人机包括：多旋翼无人机和氢瓶；多旋翼无人机包括：机架以及设置在机架上的燃料电池和旋翼组件；燃料电池与旋翼组件连接；氢瓶设置在机架内部；氢瓶与燃料电池连通；氢瓶用于存储氢燃料；燃料电池用于将氢燃料的化学能转换成电能；电能用于驱动旋翼组件转动。本发明能改善无人机上氢瓶的空间占用问题，提高燃料的携带量和体积储氢密度，有利于长续航。

技术研发人员：郑金进,宋珂,母金鹏
受保护的技术使用者：上海济美动力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15