一种氢能氦气无人飞行器驱动装置的制作方法

[0001]
本发明涉及氢能飞行技术领域，具体是一种氢能氦气无人飞行器驱动装置。


背景技术：

[0002]
甲醇制氢是指将甲醇与水蒸气混合后在一定温度和压力条件下经过催化剂的作用，使得甲醇发生裂解反应并最终获得氢气和二氧化碳的过程。甲醇与水蒸气重整主要化学反应式如下：
[0003]
ch_3oh
→
co+2h2(1)；ch_3oh
→
co+(1)+h2(2)；ch_3oh+h_2o
→
co2+3h2(3)
[0004]
工业中甲醇制氢的具体做法是将甲醇和脱盐水按一定比例混合后送入汽化塔进行汽化，汽化后的水甲醇蒸汽经过过热器过热后进入转化器，转化器内装有催化剂，水甲醇蒸汽在转化器内经催化剂作用发生裂解反应而产生氢气和二氧化碳。
[0005]
氢燃料电池基本原理:
[0006]
氢燃料电池是通过氢燃料与氧化剂的电化学反应，将氢燃料贮藏的化学能转化为电能的装置。因此通过燃料电池能实现对能源更为有效的利用，氢燃料电池是氢能利用最重要的形式。通过氢燃料电池这种先进的能量转化方式，氢能源才能真正成为人类社会高效清洁的能源。
[0007]
氢电池的工作原理和特点
[0008]
氢电池是一种碱性电池，负极由储氢材料作活性物质的氢化物构成，正极为羟基氧化镍，电解质为氢氧化钾溶液。
[0009]
镍氢电池的电化学表达方式如下：
[0010]
(-)m/mh lkoh(600l/l)l ni(oh)2/miooh(+)
[0011]
式中，m为储氢合金，mh为金属氢化物。
[0012]
现有的氢能氦气无人飞行器驱动装置通常是通过35mpa储氢罐输送给氢燃料电池以驱动产生动力。其弊端在于：1.设备庞大、复杂；2.设备精贵，造价高。3.氢燃料发电的过程中需要使用到铂金，成本较高，同时使用时需要用专用机场跑道，对起降环境要求较为严苛，不利于市场的推广使用。


技术实现要素：

[0013]
本发明的目的在于提供一种氢能氦气无人飞行器驱动装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0014]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0015]
一种氢能氦气无人飞行器驱动装置，包括氦气飞机艇身，所述氦气飞机艇身上固定安装有制氢设备，制氢设备包括包括蓄热器、plc控制器、汽化过热盘管以及与蓄热器连通的光波管，蓄热器上设有出气口和进气口，汽化过热盘管内设有气化管以及过热管，蓄热器的出气口与汽化过热盘管的过热管连通，汽化过热盘管的气化管的进气口处连通有供液泵，汽化过热盘管的气化管出气口处连通有裂解器，裂解器上连通有缓冲罐，缓冲罐上连通
有阻火器，阻火器的阻火端连通有氢燃烧器，氢燃烧器的热气扩散管上连通有功能管盘，功能管盘的另一端与蓄热器的进气口连通，所述氦气飞机艇身头部固定安装有自动控制及传感器系统，所述氦气飞机艇身两侧对称安装有两个飞机翅膀翼，所述飞机翅膀翼上固定安装有高速旋转风机，所述氦气飞机艇身底部开设有与加氦气接头连接的进气口，所述氦气飞机艇身尾部通过固定旋转架固定安装有左右转向板，所述氦气飞机艇身底部固定安装有载物仓和氢动力电池仓，正极为金属氢化物，所述载物仓和氢动力电池仓底部均固定安装有升降支架。
[0016]
作为本发明进一步的方案：所述供液泵与汽化过热盘管之间设有用于保护汽化过热盘管的进气口阀门和压力表，蓄热器内部设有蓄热器温度表，氢燃烧器上设有氢燃烧器温度表，汽化过热盘管与蓄热器之间、汽化过热盘管与裂解器之间、裂解器与缓冲罐之间、阻火器与氢燃烧之间、功能管盘与蓄热器之间均设有受控阀。
[0017]
作为本发明再进一步的方案：所述供液泵为由控制器控制流量的计量泵。
[0018]
作为本发明再进一步的方案：所述plc控制器分别通过导线与进气口阀门、压力表、计量泵、蓄热器温度表、氢燃烧器温度表和受控阀电连接。
[0019]
作为本发明再进一步的方案：所述氦气飞机艇身外侧固定安装有若干个风能充电器。
[0020]
作为本发明再进一步的方案：所述氢动力电池仓内设置有氢燃料电池，氢燃料电池为碱性电池，负极为储氢合金。
[0021]
作为本发明再进一步的方案：所述氦气飞机艇身上搭载安装有两台用于供高速旋转风机高速旋转的发电机。
[0022]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0023]
1.整体设备体积较小，便于飞艇搭载使用；
[0024]
2.采用免导热油循环加热制氢容器；
[0025]
3.容器内采用蓄热器代替导热油，因而免除了导热油泵进行循环，也节约了电耗；
[0026]
4.蓄热器靠光波管加热到催化反应转化氢所需要温度；
[0027]
5.本装置安全、环保、节能；
[0028]
6.通过把压力变小充电，使充电更安全；
[0029]
7.氢能发电后存储于电池，并利用充好电的电池驱动高速旋转风机；
[0030]
8.本发明的氦气无人飞机不用专用机场跑道，可在房顶和工厂空地起降，可用于快递业、抢险、地震、抗洪救援、搜索救援、疫区运送和发放物资等，市场应用和推广前景好。
附图说明
[0031]
图1为氢能氦气无人飞行器驱动装置的结构示意图。
[0032]
图中所示：自动控制及传感器系统1、氦气飞机艇身2、飞机翅膀翼3、高速旋转风机4、左右转向板5、固定旋转架6、载物仓7、氢动力电池仓8、升降支架9、加氦气接头10、风能充电器11。
具体实施方式
[0033]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]
请参阅图1，本发明实施例中，一种氢能氦气无人飞行器驱动装置，包括自动控制及传感器系统1、氦气飞机艇身2、飞机翅膀翼3、高速旋转风机4、左右转向板5、固定旋转架6、载物仓7、氢动力电池仓8、升降支架9、加氦气接头10和风能充电器11，所述氦气飞机艇身2上固定安装有制氢设备，制氢设备包括包括蓄热器、plc控制器、汽化过热盘管以及与蓄热器连通的光波管，蓄热器上设有出气口和进气口，汽化过热盘管内设有气化管以及过热管，蓄热器的出气口与汽化过热盘管的过热管连通，汽化过热盘管的气化管的进气口处连通有供液泵，汽化过热盘管的气化管出气口处连通有裂解器，裂解器上连通有缓冲罐，缓冲罐上连通有阻火器，阻火器的阻火端连通有氢燃烧器，氢燃烧器的热气扩散管上连通有功能管盘，功能管盘的另一端与蓄热器的进气口连通，供液泵与汽化过热盘管之间设有用于保护汽化过热盘管的进气口阀门和压力表，供液泵为由控制器控制流量的计量泵，蓄热器内部设有蓄热器温度表，氢燃烧器上设有氢燃烧器温度表，汽化过热盘管与蓄热器之间、汽化过热盘管与裂解器之间、裂解器与缓冲罐之间、阻火器与氢燃烧之间、功能管盘与蓄热器之间均设有受控阀，plc控制器分别通过导线与进气口阀门、压力表、计量泵、蓄热器温度表、氢燃烧器温度表和受控阀电连接，所述氦气飞机艇身2头部固定安装有自动控制及传感器系统1，所述氦气飞机艇身2两侧对称安装有两个飞机翅膀翼3，所述飞机翅膀翼3上固定安装有高速旋转风机4，所述氦气飞机艇身2底部开设有与加氦气接头10连接的进气口，所述氦气飞机艇身2外侧固定安装有若干个风能充电器11，所述氦气飞机艇身2尾部通过固定旋转架6固定安装有左右转向板5，所述氦气飞机艇身2底部固定安装有载物仓7和氢动力电池仓8，所述氢动力电池仓8内设置有氢燃料电池，氢燃料电池为碱性电池，负极为储氢合金，正极为金属氢化物，所述载物仓7和氢动力电池仓8底部均固定安装有升降支架9，所述氦气飞机艇身2上搭载安装有两台用于供高速旋转风机4高速旋转的发电机。
[0035]
本发明的工作原理是：
[0036]
制氢设备可直接安装在氢气提纯膜上提纯氢进一步通过压缩机输导到氢燃料电池进行驱动，设置自动控制及传感器系统1用于控制高速旋转风机4进行360度旋转，前进后退和进行起落操作，设置自动控制及传感器系统1用于对氦气飞机艇身2头部陆基部分和往返此地与毗地数据进行控制，设置风能充电器11用于利用风机旋转力二次发电以补充用电，设置左右转向板5用于控制氦气无人飞机进行左右航行。
[0037]
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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