[发明专利]一种无人机氢燃料电池发动机供氧子系统

说明书

本发明公开了一种无人机氢燃料电池发动机供氧子系统，包括燃料电池电堆、控制器，还包括连接在所述燃料电池电堆入口处的加湿器，所述加湿器进气口连接有空气中冷器，所述空气中冷器进气端连接有空气压缩机，所述空气压缩机进气端连接有空气流量计，所述加湿器与所述燃料电池电堆间安装有电堆入口温压一体传感器，所述燃料电池电堆出口处连接有汽水分离器，所述汽水分离器与所述燃料电池电堆间安装有电堆出口温压一体传感器，所述汽水分离器出气端连接有背压阀，所述汽水分离器上连接有水泵，所述水泵出水端与所述加湿器连接，且连接管路上安装有排水阀。本发明的加湿方法体积更小，加湿效果更好，重量更轻，更加有利于无人机的使用环境。

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别是涉及一种无人机氢燃料电池发动机供氧子系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“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机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。动力系统是其重要组成部分。其动力性能和其本身重量有着密不可分的关系。氢燃料电池无人机使用的动力系统由燃料电池发动机和动力电池组成。这种动力系统已经在其余各行各业得到广泛的应用，但是作为一种航空器，无人机对其燃料电池的燃料系统有着非常严格的要求，从而保障无人机良好的飞行性能、较长的工作时间，以及其良好的受控性。但现有无人机中主要使用传统的膜加湿器对燃料电池进行加湿处理，增加了整体的体积和重量。本发明从氢燃料电池发动机的供氧系统出发，阐述一种十分有利于无人机运用的空气系统。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种无人机氢燃料电池发动机供氧子系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种无人机氢燃料电池发动机供氧子系统，包括燃料电池电堆、控制器，还包括连接在所述燃料电池电堆入口处的加湿器，所述加湿器进气口连接有空气中冷器，所述空气中冷器进气端连接有空气压缩机，所述空气压缩机进气端连接有空气流量计，所述加湿器与所述燃料电池电堆间安装有电堆入口温压一体传感器，所述燃料电池电堆出口处连接有汽水分离器，所述汽水分离器与所述燃料电池电堆间安装有电堆出口温压一体传感器，所述汽水分离器出气端连接有背压阀，所述汽水分离器上连接有水泵，所述水泵出水端与所述加湿器连接，且连接管路上安装有排水阀，所述空气流量计、所述空气压缩机、所述空气中冷器、所述电堆入口温压一体传感器、所述电堆出口温压一体传感器、所述汽水分离器、所述背压阀、所述水泵、所述排水阀均与所述控制器电连接。

进一步设置：所述汽水分离器包括储水舱，所述储水舱上侧设置有汽水分离区，所述汽水分离区上设置有进气口、排气口，所述储水舱下端设置有排水口，所述储水舱靠上位置设置有第一液位传感器，所述储水舱靠下位置设置有第二液位传感器。

进一步设置：所述空气压缩机与所述空气流量计、所述空气中冷器管路连接，所述加湿器与所述空气中冷器、所述燃料电池电堆管路连接。

进一步设置：所述汽水分离器与所述背压阀、所述燃料电池电堆管路连接。

进一步设置：所述进气口、所述排气口与所述汽水分离区一体成型。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、体积小，采用直接用产生水加湿的方式，减小了管路和器件的体积；

2、加湿效果好，无人机运行的高空属于超低湿度的情况，汽水分离器的分离效果达到90％以上，加湿效果明显好于膜加湿器的50％；

3、重量轻，膜加湿器是由很多膜片组成，为了更好达到加湿效果，其使用的膜片数量相对较大，而本发明虽然采用的是水泵，但是水泵的功耗和体积非常的小，因为是纯水的加湿，无需一个大水泵，因此总体重量本发明更轻，更加有利于无人机使用。

附图说明