[发明专利]一种基于固态化学储氢系统的高续航水下航行器

权利要求书

1.一种基于固态化学储氢系统的高续航水下航行器，包括艇身（10），舰桥（6），储水光解装置（9），氢燃料电池（5），控制台（4），舵机（18），其特征在于，艇身（10）的舰桥（6）中设置储水光解装置（9），艇身（10）前端设有全景摄像机（1）以及机械臂（2），机械臂（3）前端设有多功能接口（2）；艇身（10）中段安装固定动力系统；

所述的动力系统包括：控制台（4）连接推进系统（32）及稳压器（31），稳压器（31）同构流量变送器（30）连接氢燃料电池（5），氢燃料电池（5）连接氧气罐（15）、储水光解装置（9）以及通过压力变送器（29）和氢气缓冲罐出口阀（28）连接氢气缓冲罐（12）；氢气缓冲罐（12）通过放氢调节阀（27）连接固态化学储氢系统（13），固态化学储氢系统（13）通过换热流体出口阀（24）及换热流体入口阀（26）连接换热流体仓（14），换热流体出口阀（24）后端设有换热流体循环泵（23）；储水光解装置（9）通过吸氢调节阀（25）连接固态化学储氢系统（13）；换热流体仓（14）上设有温度变送器（22）；

所述的动力系统包括固态化学储氢系统、换热流体系统、燃料电池动力系统；

所述的推进系统包括压缩空气罐（16）、沉浮箱（17）、尾翼、舵机（18）、螺旋桨（21），压缩空气罐（16）联通沉浮箱（17），艇身（10）后端设有尾翼、舵机、螺旋桨（21），尾翼包括上尾翼（19）及下尾翼（20）；

所述的氢气缓冲罐（12）前端的加氢部件（11）设有加氢口（8）；

所述的艇身（10）设有空气口（7）穿过舰桥（6）。

2.根据权利要求1所述的一种基于固态化学储氢系统的高续航水下航行器，其特征在于，所述的固态化学储氢系统由反应器和固态储氢材料组成，反应器外形为金属钢瓶罐体，上端为换热流体的出口和加氢部件，下端为换热流体的入口以及氢气出口，换热流体通过管道进出换热流体仓供给/移除反应热，反应器内充填固态储氢材料，通过移除或供给热量实现氢气的储存和释放。

3.根据权利要求2所述的一种基于固态化学储氢系统的高续航水下航行器，其特征在于，所述的充填固态储氢材料为稀土系材料，采用但不仅限于LaNi₅、LaNi_4.5Fe_0.5、LaNi_4.5Fe_0.25Co_0.25、Mg、MgH₂、Mg₂Ni、Ti-V、La-Ni-Fe-Co-Cr-Mn-Mg-V-Ti-Zr等合金。

4.根据权利要求1所述的一种基于固态化学储氢系统的高续航水下航行器，其特征在于，所述的换热流体仓含有保温层及智能调控冷却系统和加热系统。

5.根据权利要求1所述的一种基于固态化学储氢系统的高续航水下航行器，其特征在于，所述的氢气缓冲罐的圆柱形罐体两端与椭球封头焊接，缓冲罐装有稳压控制装置，罐顶端开口为充放氢接口；所述的氢燃料电池有两个入口端：一个与氢气缓冲罐连接，另一个接氧气罐出口，出口端排出反应生成的水，排出的水通过管道进入储水光解装置光解产生氢气可补充进入固态化学储氢系统。

6.根据权利要求1所述的一种基于固态化学储氢系统的高续航水下航行器，其特征在于，所述的储水光解装置采用但不限于改性TiO₂膜材料。

7.根据权利要求1所述的一种基于固态化学储氢系统的高续航水下航行器，其特征在于，所述的压缩空气罐为长圆柱体，内部为空腔，装有压力变送器，两端有椭圆封头采用双面焊接。