[发明专利]供电装置、应用其的飞行工具及其供电方法

说明书

供电装置配置于飞行器上，以供电给飞行器。飞行器具有平均所需功率值。供电装置包括二次电池、变压器及燃料电池。变压器耦接于二次电池与飞行器之间。燃料电池耦接于飞行器且适于提供第一输出电流给飞行器。变压器具有输出电压设定值。当燃料电池的第一输出端电压低于输出电压设定值时，变压器将二次电池的第二输出电流提供给飞行器。输出电压设定值介于燃料电池的特性曲线的最大功率值与飞行器的平均所需功率值之间的范围内。

技术领域

本公开是有关于一种供电装置、应用其的飞行工具及其供电方法。

背景技术

一般飞行工具(如多旋翼无人机)通常以可充电电池提供飞行期间所需要的电力。然而，在有限的空间与重量下，可充电电池(例如铝箔包高分子锂电池)所能提供的电力仅足以提供数十分钟的飞行时间，因此近年来开发者努力尝试在飞行工具上配置燃料电池，以氢气为燃料，经由燃料电池转换成大量的电能，提供长时间飞行所需的电能。这样的优势是因为：燃料电池使用的氢气燃料具有能量密度(单位重量所能提供的能量，如Wh/kg)高，能够提供长时间的电能需求，供应飞行工具扩增飞航行程。

然而，燃料电池的功率密度(单位重量所能提供的功率，如W/kg)低，必须大幅增加燃料电池，以抵抗飞行环境的瞬间变化(如阵风来袭)所需的额外功率需求，导致的问题是重量重，飞行时间短。

因此，如何提出一种有效率的飞行工具供电技术以扩增飞航时间或行程，是本技术领域业者努力目标之一。

发明内容

本公开实施例提出一种供电装置、应用其的飞行工具及其供电方法。

本公开一实施例提出一种供电装置。供电装置配置于飞行器上，以供电给飞行器。飞行器具有平均所需功率值。供电装置包括二次电池、第一变压器及燃料电池。第一变压器耦接于二次电池与飞行器之间。燃料电池耦接于飞行器，且适于提供第一输出电流给飞行器。第一变压器具有输出电压设定值。当燃料电池的第一输出端电压低于输出电压设定值时，第一变压器将二次电池的第二输出电流提供给飞行器。输出电压设定值介于燃料电池的特性曲线的最大功率值与飞行器的平均所需功率值之间的电压范围内。

本公开另一实施例提出一种飞行工具。飞行工具包括飞行器及供电装置。供电装置配置于飞行器上，以供电给飞行器。飞行器具有平均所需功率值。供电装置包括二次电池、第一变压器及燃料电池。第一变压器耦接于二次电池与飞行器之间。燃料电池耦接于飞行器，且适于提供第一输出电流给飞行器。第一变压器具有输出电压设定值。当燃料电池的第一输出端电压低于输出电压设定值时，第一变压器将二次电池的第二输出电流提供给飞行器。输出电压设定值介于燃料电池的特性曲线的最大功率值与飞行器的平均所需功率值之间的电压范围内。

本公开另一实施例提出一种供电装置的供电方法。供电装置配置在飞行器上。供电装置包括二次电池、第一变压器及燃料电池。二次电池通过第一变压器耦接于飞行器，且第一变压器具有输出电压设定值。供电方法包括以下步骤。燃料电池提供第一输出电流给飞行器；以及，燃料电池的第一输出端电压低于输出电压设定值时，第一变压器将二次电池的第二输出电流提供给飞行器。输出电压设定值介于燃料电池的特性曲线的最大功率值与飞行器的平均所需功率值之间的电压范围内。

为了对本公开的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：

附图说明

图1A示出依照本公开一实施例的飞行工具的功能方块图。

图1B示出图1A的飞行工具飞行时的时间与所需功率的关系图。

图1C示出图1A的燃料电池的特性曲线图。

图2A～2F示出图1A的飞行器在飞行时供电装置的供电模式图。

图3A示出依照本公开另一实施例的飞行工具的示意图。

图3B示出图3A的燃料电池的特性曲线的示意图。