[发明专利]用于飞机的燃料电池应急电源系统

说明书

一种用于产生应急电力的方法和系统(60)，该系统包括：氢存储系统(62)，其被配置成供应氢气；空气输送系统(64)，其被配置成在预定温度下供应空气；以及燃料电池系统(66)，其与氢存储系统和空气输送系统联接，并且被配置成在涉及所述氢气和所述空气在所述预定温度下的化学反应的功率输出下发电。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年6月29日提交的美国临时专利申请第62/185894号的权益，该专利申请全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及燃料电池应急电源系统。

发明背景

氢可以是用于通过在发动机中燃烧或通过化学反应(例如在燃料电池中)将化学能转化为电能的方式产生可消耗能量的燃料。在前述示例中，氢燃料通常以气态供应。为了在这样的系统中长时间产生可消耗能量，大量的氢气和因此大量的势能(potentialenergy)可被储存以供消耗。

燃料电池系统可以被用来为诸如飞行器的交通工具提供或补充电能系统。除了在各种飞行阶段(例如，起飞、巡航、降落)期间为系统供电之外，燃料电池系统还可以被配置成在短时间内或在紧急情况下为一组电气系统提供临时电能。

发明内容

在一个方面，一种应急电源系统包括：氢存储系统，其被配置成供应氢气；冲压空气进气口；空气输送系统，其被配置成在预定温度下从冲压空气进气口供应空气；以及燃料电池系统，其与氢存储系统和空气输送系统联接，并且被配置成在涉及所述氢气和所述空气在所述预定温度下的化学反应的功率输出下发电。

在另一方面，一种飞行器包括：氢存储系统，其被配置成供应氢气；空气输送系统，其具有暴露于飞行器外部的空气流的冲压空气进气口，并且被配置成供应预定温度的空气；以及燃料电池应急电源系统，其与氢存储系统和空气输送系统联接，并且被配置成在涉及所述氢气和所述空气在所述预定温度下的化学反应的功率输出下发电。

在又一方面，一种操作用于飞行器的燃料电池应急电源系统的方法，该方法包括：通过控制系统接收指示对应急电力的需求的需求信号；以及响应于接收所述需求信号，通过控制系统控制：启动向燃料电池系统的氢气的供应；启动在冲压空气进气口处接收的空气的供应并对在冲压空气进口处接收的空气加温，并且将加温的空气提供到燃料电池系统；以及由燃料电池系统在从氢气供应源和空气供应源输出的功率下产生功率供应，其中所产生的功率供应与需求信号成比例。

技术方案1.一种在飞行器上的应急电源系统，包括：

氢存储系统，其被配置成供应氢气；

冲压空气进气口；

空气输送系统，其被配置成以预定温度从所述冲压空气进气口供应空气；和

燃料电池系统，其与所述氢存储系统和所述空气输送系统联接并且被配置成在涉及所述氢气和所述空气在所述预定温度下的化学反应的功率输出下发电。

技术方案2.根据技术方案1所述的应急电源系统，还包括控制系统，所述控制系统被配置成响应于接收到对紧急电力的需求而控制所述氢存储系统和所述空气输送系统，使得所述燃料电池系统在所述功率输出处产生与对紧急电力的需求相称的功率。

技术方案3.根据技术方案1或2所述的应急电源系统，其中，所述氢存储系统包括储氢固体。

技术方案4.根据技术方案3所述的应急电源系统，其中，所述储氢固体被配置成通过化学反应从所述储氢固体释放氢气。

技术方案5.根据技术方案4所述的应急电源系统，其中，所述储氢固体被配置成通过由水引发的化学反应释放氢气。

技术方案6.根据技术方案5所述的应急电源系统，其中，所述燃料电池系统产生水作为发电的副产物，并且所述水与所述储氢固体流体联接以引发所述化学反应。