[实用新型]分布式无人机氢燃料电池供电系统

说明书

本实用新型涉及一种分布式无人机氢燃料电池供电系统，包括若干个独立设置的燃料电池，燃料电池的数量与无人机的电机数量一致，一个燃料电池与一个电机连接并为其供电，各燃料电池设置在对应机臂的靠近电机的一侧，各燃料电池与设置在机架上的供氢装置通过氢气管连接。电池系统整体自重大大降低，减小无人机负载，降低耗能。燃料电池的设置位置，还有利于散热。

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种分布式无人机氢燃料电池供电系统。

背景技术

无人机按飞行平台构型主要分为无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器等。按用途分类，无人机可分为军用无人机和民用无人机。其中民用无人机可分为巡查/监视无人机、农用无人机、气象无人机、勘探无人机以及测绘无人机等。

在无人机的各种类型中，多旋翼无人机由于其操控简单、可靠性高等优点已逐步成为微小型无人机或航模的主流类型。但是多旋翼无人机的续航里程一直是其设计发展的软肋。以锂电池为动力的多旋翼无人机的普遍航时不足半小时，不能有效进行超视距飞行，进而不能完成专业复杂的飞行任务。

随着燃料电池技术的发展，特别是质子交换膜燃料电池发展尤为迅速，质子交换膜燃料电池已开始应用在无人机领域。质子交换膜燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成。阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质。阳极氢气在催化剂的作用下解离生成氢离子和电子，然后氢离子经过电解质到达阴极，并且和经由外电路到达阴极的电子以及阴极氧气在阴极催化剂的作用下反应生成水。工作时相当于一直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。

质子交换膜燃料电池具有能量密度高、低噪音和零排放等优点，应用于无人机领域后，使得无人机的续航里程有了较大提升。如授权公告号CN206552271U公开的一种多旋翼燃料电池植保无人机。

参考图1中的一种应用燃料电池的无人机，其包括机架1、四个等间隔分布的机臂2，机臂2的末端设有飞行提升构件4，飞行提升构件4包括电机41、螺旋桨42。燃料电池系统3设置在无人机的机架顶部，为控制器、各电机41、传感器及其它辅助设备供电。燃料电池系统还连接有供氢气的氢气瓶。具体地可进一步参考申请公布号CN107200120A的专利公开的一种燃料电池无人机。

上述图1所示的电池系统方案，各电机共用一个燃料电池，对于大型重载的无人机，由于无人机的飞行需要的电机功率比较大，连接电机与燃料电池之间的电线自然需要能够承受较大电流，电线会比较粗。大型无人机的机臂比较长，电机与燃料电池的距离也会比较长，而且各电机与燃料电池之间都至少两根主线以构成电流回路，电线自身重量大，必然增加无人负载，增加耗能。电线自身也有电能损耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种分布式无人机氢燃料电池供电系统，从解决现有燃料电池布局、供电方式存在的电线重量大，导致增加负载及耗能的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：分布式无人机氢燃料电池供电系统，包括若干个独立设置的燃料电池，燃料电池的数量与无人机的电机数量一致，一个燃料电池与一个电机连接并为其供电，各燃料电池设置在对应机臂的靠近电机的一侧，各燃料电池与设置在机架上的供氢装置通过氢气管连接。

进一步地，所述燃料电池为质子交换膜燃料电池，包括电池壳体及设置在电池壳体内的电池本体，电池壳体上设有空气进口、空气出口，所述氢气管与电池本体上的氢气进气管连接。

进一步地，电池壳体上设有供氢气管穿入的进管孔。

进一步地，所述电池壳体上部设有与机臂固定的卡装结构。

进一步地，所述卡装结构包括卡箍，卡箍的下半环固定在电池壳体上，卡箍的上半环卡在机臂外周上侧面。