[发明专利]一种新型布局飞机的氢能源动力系统

说明书

为提高新能源在航空中的实用性，本发明提出了一种新型布局飞机的氢能源动力系统。该氢能源动力系统由氢燃料电池作为主要能量来源，同时以储能电池作为辅助能源。氢燃料电池输出主要的功率，储能电池在整机推进功率增大时提供额外的能量，在整机推进功率减小时存储多余的能量。该氢能源动力系统解决了氢燃料电池的输出功率响应较为迟缓的问题，动力响应迅速，能够满足飞机的推进及控制需求。根据本发明的氢能源动力系统能量密度高，能够提高飞机的飞行性能。

技术领域

本发明涉及一种新型布局飞机的氢能源动力系统。

背景技术

发展绿色航空是人类社会形成的基本共识，新能源电动飞机为实现彻底的绿色航空提供了一条光明的技术途径。然而，由于常规储能电池能量密度低，纯电动飞机的航程及其他飞行性能难以达到实用水平。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了用于一种新型布局飞机的氢能源动力系统，其中所述新型布局飞机包括：前机翼、后机翼、机身及起落架，其中：

前机翼及后机翼分别与机身相连接，

起落架安装在机身底部，

前机翼及后机翼的各最外侧均安装有螺旋桨，其中前机翼上安装的螺旋桨向上倾斜一个固定的小角度，

其特征在于：

所述氢能源动力系统安装在飞机内，包括储氢罐、输氢管、氢燃料电池、储能电池、能源管理设备、输电线、电动机及所述螺旋桨，其中：

储氢罐中的氢气通过输氢管导入到氢燃料电池中，

氢燃料电池产生的电能通过输电线传输给能源管理设备，

储能电池通过输电线与能源管理设备相连接，

动力系统电能的传输由能源管理设备控制，

能源管理设备通过输电线将电能供给电动机，带动螺旋桨旋转，形成推力，

储氢罐，用于提供主要能源，

储能电池用于提供辅助能源。

附图说明

图1是包括根据本发明的一个实施例的氢能源动力系统的新型布局飞机的示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的氢能源动力系统的结构俯视示意图。

图3是根据本发明的一个实施例的氢能源动力系统的稳定状态示意图。

图4是根据本发明的一个实施例的氢能源动力系统的功率增大示意图。

图5是根据本发明的一个实施例的氢能源动力系统的功率减小示意图。

具体实施方式

为提高储能装置的能量密度，同时满足飞机的实用需求，本发明提出了一种新型布局飞机的氢能源动力系统。

氢气能量密度高，可通过氢燃料电池发电，但当用电需求功率变化时，氢燃料电池的输出功率响应较为迟缓。常规储能电池对用电功率的响应较快，但能量密度较低。对于飞机而言，螺旋桨作为推进装置及姿态控制装置，需频繁增大或减小推力。本发明提出的氢能源动力系统既能实现较高的能量密度，同时也能满足飞机的实际动力使用要求。

如图1所示，根据本发明的一个实施例的新型布局飞机由前机翼(4)、后机翼(2)、机身(3)及起落架(12)组成。前机翼(4)及后机翼(2)分别与机身(3)相连接。起落架(12)安装在机身(3)底部。前机翼(4)及后机翼(2)的最外侧均安装有螺旋桨(1)，其中前机翼(4)上安装的螺旋桨(1)向上倾斜一个固定的小角度，倾斜角度在0°至90°之间。