[发明专利]一种采用氢燃料电池供水供能的消防飞机

说明书

本发明公开了一种采用氢燃料电池供水供能的消防飞机，属于电动飞机技术领域，包括机身、机翼和尾翼，所述机翼上设有飞机马达、螺旋桨，所述机身上设有高压储氢瓶、空气压缩机、燃料电池堆、冷却水箱、洒水箱和机载设备，高压储氢瓶与空气压缩机之间设有膨胀机，膨胀机与燃料电池堆之间设有冷媒系统，冷媒系统设置在冷却水箱上，洒水箱上设有喷洒器，燃料电池堆经DC‑DC变换器与逆变器连接，逆变器分别与飞机马达和机载设备连接。本发明采用氢燃料电池为消防飞机供水供能，清洁环保，并将燃料电池堆产生的水作为消防用水来源，在减轻消防飞机运水负担的同时有效满足消防用水需求。

技术领域

本发明涉及一种消防飞机，特别是涉及一种采用氢燃料电池供水供能的消防飞机，属于电动飞机技术领域。

背景技术

现有的消防飞机采用燃料作为动力来源，但燃油的使用使得当前世界所面对的能源危机和环境污染的问题不断加剧，此外，由于飞机运载能力所限，当消防飞机在较大区域内进行灭火，如进行森林灭火时，常常面临自身携带水量不足的问题，由于氢气的相对分子质量较轻，消防飞机携带氢气作为水的来源，可通过电化学反应产生数倍质量的水。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种采用氢燃料电池供水供能的消防飞机，将氢气及氧气中储存的化学能转化为电能供消防飞机使用，清洁环保，同时将燃料电池堆产生的水作为消防用水的来源，在减轻消防飞机运水负担的同时有效满足消防用水的需求。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种采用氢燃料电池供水供能的消防飞机，包括机身及安装于机身上的机翼和尾翼，所述机翼上设有飞机马达及与所述飞机马达连接的螺旋桨，所述机身上还设有高压储氢瓶、空气压缩机、燃料电池堆、冷却水箱、洒水箱和机载设备，所述高压储氢瓶与所述空气压缩机之间设有膨胀机，所述空气压缩机与所述燃料电池堆连接，所述膨胀机与所述燃料电池堆之间设有冷媒系统，所述冷媒系统设置在所述冷却水箱上，所述冷却水箱与所述洒水箱连接，所述洒水箱上设有喷洒器，所述燃料电池堆的电能输出端经DC-DC变换器与逆变器的输入端口连接，所述逆变器的输出端口分别与所述飞机马达和所述机载设备连接。

优选的，所述高压储氢瓶的氢气出口与所述膨胀机氢气入口连接，所述膨胀机的氢气出口经所述冷媒系统与所述燃料电池堆阳极入口连接。

优选的，所述膨胀机与所述空气压缩机同轴连接，带动所述空气压缩机运转，所述空气压缩机的空气出口与所述燃料电池堆阴极入口连接。

优选的，所述燃料电池堆的水出口与所述冷却水箱的水入口连接，所述冷却水箱的水出口与所述洒水箱的水入口连接，所述洒水箱的水出口与所述喷洒器连接。

优选的，所述高压储氢瓶中的高压氢气通过所述膨胀机降压产生低温氢气，低温氢气与所述冷媒系统中的冷媒换热后进入所述燃料电池堆阳极入口。

优选的，所述冷媒系统中的冷媒与低温氢气换热后供给所述冷却水箱内部，为所述冷却水箱提供冷量。

优选的，所述冷媒系统中的冷媒采用R134a型冷媒。

优选的，所述燃料电池堆将氢气和氧气中的化学能转化为直流电力，所述燃料电池堆输出的直流电力经所述DC-DC变换器增压并经所述逆变器转换为交流电力后供所述飞机马达和所述机载设备使用。

优选的，所述机载设备包含电动水泵、飞机控制器、GPS及无线信号接收器和GPS及无线信号发射器。

优选的，所述燃料电池堆采用质子交换膜燃料电池堆。

本发明的有益技术效果：按照本发明的采用氢燃料电池供水供能的消防飞机，本发明提供的采用氢燃料电池供水供能的消防飞机，采用氢燃料电池为消防飞机供水供能，清洁环保，并将燃料电池堆产生的水作为消防用水来源，在减轻消防飞机运水负担的同时有效满足消防用水需求。

附图说明