[实用新型]无人飞机用燃料电池

说明书

技术领域

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

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

上述技术方案所述催化层为铂电极或活性碳电极。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

(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。

(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

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

图1为本实用新型的氢氧燃料电池的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

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

(实施例1)

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。

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。

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。

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。

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。

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：

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)。

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。

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。