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飞行器的制作方法

2022-10-26 03:33:05 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及飞行器。


背景技术:

2.燃料电池(fc)由1个单电池(以下存在记载为单体蓄电池的情况)或者层叠有多个单电池的燃料电池组(以下存在简单地记载为电池组的情况)构成,是通过氢等燃料气体与氧等氧化剂气体的电化学反应来获取电能的发电装置。此外,实际向燃料电池供给的燃料气体以及氧化剂气体大多是与无助于氧化或还原的气体的混合物。特别是,氧化剂气体多为含有氧的空气。
3.此外,以下,也存在不特别区别地将燃料气体、氧化剂气体简单地称为“反应气体”或者“气体”的情况。另外,存在将单电池以及层叠有单电池的燃料电池组均称为燃料电池的情况。
4.关于燃料电池,进行了各种研究。
5.例如,在专利文献1中公开了搭载有燃料电池的飞行器。
6.专利文献1:日本特开2017-081559号公报
7.搭载于飞行器的燃料电池在飞行器的方向转换时、高度变更时、受到阵风时等情况下,机体倾斜、或者受到输入g。
8.在机体倾斜时,燃料电池也一并倾斜,因机体的倾斜角度、输入g的作用的大小、方向、燃料电池的输出,存在阳极出口(燃料气体出口侧)歧管内的生成水无法向燃料电池外排出这一问题。
9.在燃料电池的生成水较多的部位的单体蓄电池中,氢难以流动而发生氢欠缺,燃料电池的耐久性降低,产生输出限制的必要性、系统停止的必要性。


技术实现要素:

10.本公开是鉴于上述实际情况而提出的,其主要目的在于提供通过确保燃料电池的生成水的排水性而能够使燃料电池的输出稳定化的飞行器。
11.本公开的飞行器的特征在于,
12.上述飞行器搭载有2个以上的燃料电池,
13.各上述燃料电池具备阳极出口歧管,
14.各上述燃料电池以各上述阳极出口歧管的排水方向相互不同的方式配置于上述飞行器内。
15.本公开的飞行器的特征在于,
16.上述飞行器搭载有1个以上的燃料电池,
17.上述燃料电池具备阳极出口歧管,
18.上述燃料电池以上述阳极出口歧管的排水方向成为与上述飞行器的行进方向相同的方向的方式配置于上述飞行器内。
19.在本公开的飞行器中也可以构成为:
20.上述燃料电池具有能够相对于上述飞行器自由地旋转的旋转轴,
21.上述旋转轴相对于上述燃料电池的重心配置于与上述排水方向相反的一侧。
22.在本公开的飞行器中,也可以构成为:
23.上述飞行器还具备燃料电池系统,
24.上述燃料电池系统具有:
25.上述燃料电池;
26.燃料气体系统,其向上述燃料电池供给燃料气体;
27.角度传感器,其测定上述燃料电池的倾斜角;
28.重力加速度传感器,其测定施加于上述燃料电池的重力加速度;
29.输出传感器,其测定上述燃料电池的输出;以及
30.控制部,
31.上述燃料气体系统具有燃料气体供给部,
32.上述控制部进行从由上述角度传感器测量出的上述燃料电池的倾斜角度是否为规定的角度以上的判定、由上述重力加速度传感器测量出的施加于上述燃料电池的重力加速度是否为规定的重力加速度以上的判定、以及由上述输出传感器测量出的上述燃料电池的输出是否小于规定的输出的判定所构成的组中选择的至少1个判定,
33.上述控制部在判定为满足上述燃料电池的倾斜角度为规定的角度以上、或者施加于上述燃料电池的重力加速度为规定的重力加速度以上、或者上述燃料电池的输出小于规定的输出中的至少任一条件时,对满足该条件的上述燃料电池增大从上述燃料气体供给部向该燃料电池供给的上述燃料气体的供给量。
34.在本公开的飞行器中,也可以构成为:上述飞行器是飞机或者垂直起降机。
35.根据本公开的飞行器,通过确保燃料电池的生成水的排水性,能够使燃料电池的输出稳定化。
附图说明
36.图1是表示本公开的第一实施方式的飞行器的一例的示意图。
37.图2是表示本公开的第二实施方式的飞行器的一例的示意图。
38.图3是表示本公开的燃料电池系统的一例的简要结构图。
39.图4是表示本公开的燃料电池系统的控制的一例的流程图。
40.附图标记说明:
41.10

燃料电池;11

燃料电池;12

旋转轴;13

重心;15

水(生成水);20

燃料气体供给部;21

燃料气体供给流路;22

燃料废气排出流路;23

排气排水阀;24

气液分离器;25

循环流路;26

喷射器;50

控制部;60

角度传感器;70

重力加速度传感器;80

输出传感器;100

燃料电池系统。
具体实施方式
42.1.第一实施方式
43.本公开的飞行器的特征在于,
44.上述飞行器搭载有2个以上的燃料电池,
45.各上述燃料电池具备阳极出口歧管,
46.各上述燃料电池以各上述阳极出口歧管的排水方向相互不同的方式配置于上述飞行器内。
47.本公开的第一实施方式的飞行器搭载有2个以上的燃料电池。
48.各燃料电池具备阳极出口歧管。
49.各燃料电池以各阳极出口歧管的排水方向相互不同的方式配置于飞行器内。
50.在本公开的第一实施方式中,在搭载有2个以上的燃料电池的飞行器中,以每个燃料电池的排水方向、排水角度不同的方式配置各燃料电池。
51.由此,能够确保燃料电池的生成水的排水性,从而能够使燃料电池的输出稳定化。
52.只要各燃料电池的各阳极出口歧管的排水方向相互不同,则不特别限定,也可以左右对称。由此,在飞行器朝左右任一方倾斜时,能够促进一方的燃料电池的排水性。
53.图1是表示本公开的第一实施方式的飞行器的一例的示意图。
54.图1是从正面观察飞行器时的示意图。图1所示的箭头表示燃料电池的歧管内的作为燃料气体的氢的流动。图1所示的飞行器搭载有2个燃料电池10、11,2个燃料电池10、11在飞行器的左翼(朝向右侧)和右翼(朝向左侧)各配置有1个,并且各燃料电池10、11配置为阳极出口歧管的排水方向成为左右对称。由此,例如在飞行器倾斜时,朝向右侧的燃料电池11难以排出水(生成水)15,但朝向左侧的燃料电池10容易排出水15,能够防止双方的燃料电池10、11同时成为排水不良的情况,从而减少燃料电池的输出的降低。
55.另外,在处于难以排水的状态的朝向右侧的燃料电池11中,也可以对应于飞行器的倾斜角度、输入g(大小、方向)、燃料电池的输出,暂时增加燃料气体流量,由此确保生成水的排水性。通过仅使处于难以排水的状态的燃料电池11增加燃料气体的流量,从而能够使燃料经济性良好。
56.2.第二实施方式
57.本公开的飞行器的特征在于,
58.上述飞行器搭载有1个以上的燃料电池,
59.上述燃料电池具备阳极出口歧管,
60.上述燃料电池以上述阳极出口歧管的排水方向成为与上述飞行器的行进方向相同的方向的方式配置于上述飞行器内。
61.本公开的第二实施方式的飞行器搭载有1个以上的燃料电池。
62.燃料电池具备阳极出口歧管。
63.燃料电池以阳极出口歧管的排水方向成为与飞行器的行进方向相同的方向的方式配置于飞行器内。
64.在本公开的第二实施方式中,在搭载有1个以上的燃料电池的飞行器中,以阳极出口歧管的排水方向沿着飞行器的行进方向的方式搭载燃料电池。
65.由此,在使飞行器的机体前倾地进行前进的情况下,能够确保燃料电池的生成水的排水性,从而能够使燃料电池的输出稳定化。
66.在本公开的第二实施方式的飞行器中,燃料电池也可以具有能够相对于飞行器自由地旋转的旋转轴。
67.旋转轴也可以相对于燃料电池的重心配置于与排水方向相反的一侧。
68.利用旋转轴,燃料电池自然地朝向容易排出水的方向旋转。
69.只要燃料电池能够相对于飞行器自由地旋转,则旋转轴也可以与飞行器内的上下左右的任一面连接来进行固定。
70.在飞行器例如是直升机、无人机等垂直起降机等情况下,通常以使机体前倾的方式前进,在向左右前进时,同样地以使机体向左右倾斜的方式行进。在这种情况下,通过在燃料电池设置旋转轴,能够使燃料电池向左右倾斜。而且,例如在机体向右倾斜时,燃料电池以旋转轴为中心向右旋转,成为容易排水的朝向。
71.图2是表示本公开的第二实施方式的飞行器的一例的示意图。
72.图2所示的飞行器搭载有1个燃料电池10。燃料电池10具有旋转轴12,旋转轴12相对于燃料电池10的重心13配置于与阳极出口歧管的排水方向相反的一侧。另外,旋转轴12与飞行器内的上表面连接来进行固定,燃料电池10能够相对于飞行器自由地旋转。而且,在飞行器倾斜时,燃料电池10以旋转轴12为中心旋转,水15的排出方向成为与飞行器的行进方向相同的方向,由此排水变得容易。
73.在本公开中,将燃料气体以及氧化剂气体统称为反应气体。向阳极供给的反应气体是燃料气体,向阴极供给的反应气体是氧化剂气体。燃料气体是主要含有氢的气体,也可以是氢。氧化剂气体也可以是氧、空气、干燥空气等。
74.本公开的飞行器也可以是航空器。航空器也可以是飞机、垂直起降机等。垂直起降机也可以是直升机、无人机等。
75.本公开的第一实施方式以及第二实施方式的燃料电池既可以仅具有1个单电池,也可以是作为层叠有多个单电池的层叠体的燃料电池组。
76.单电池的层叠数量不特别限定,例如既可以是2~几百个,也可以是2~600个。
77.燃料电池组也可以在单电池的层叠方向的两端具备端板。
78.燃料电池的单电池至少具备膜电极气体扩散层接合体。
79.膜电极气体扩散层接合体依次具有阳极侧气体扩散层、阳极催化剂层、电解质膜、阴极催化剂层以及阴极侧气体扩散层。
80.阴极(氧化剂极)包含阴极催化剂层以及阴极侧气体扩散层。
81.阳极(燃料极)包含阳极催化剂层以及阳极侧气体扩散层。
82.将阴极催化剂层以及阳极催化剂层统称为催化剂层。另外,作为阳极催化剂以及阴极催化剂,例如可以举出pt(铂)、ru(钌)等,作为担载催化剂的母材以及导电材料,例如可以举出碳等碳素材料等。
83.将阴极侧气体扩散层以及阳极侧气体扩散层统称为气体扩散层。
84.气体扩散层也可以是具有透气性的导电性部件等。
85.作为导电性部件,例如可以举出碳布以及碳纸等碳多孔质体、以及金属网和发泡金属等金属多孔质体等。
86.电解质膜也可以是固体高分子电解质膜。作为固体高分子电解质膜,例如可以举出含有水分的全氟磺酸的薄膜等氟系电解质膜以及碳化氢系电解质膜等。作为电解质膜,例如也可以是nafion膜(杜邦公司制)等。
87.单电池也可以根据需要具备夹持膜电极气体扩散层接合体的两面的2片隔板。2片
隔板中,一方是阳极侧隔板,另一方是阴极侧隔板。在本公开中,将阳极侧隔板和阴极侧隔板统称为隔板。
88.隔板也可以具有用于使反应气体以及制冷剂沿单电池的层叠方向流通的供给孔以及排出孔。作为制冷剂,为了防止低温时的冻结,例如能够使用乙二醇和水的混合溶液。
89.供给孔可以举出燃料气体供给孔、氧化剂气体供给孔、以及制冷剂供给孔等。
90.排出孔可以举出燃料气体排出孔、氧化剂气体排出孔、以及制冷剂排出孔等。
91.隔板也可以具有1个以上的燃料气体供给孔,也可以具有1个以上的氧化剂气体供给孔,也可以具有1个以上的制冷剂供给孔,也可以具有1个以上的燃料气体排出孔,也可以具有1个以上的氧化剂气体排出孔,也可以具有1个以上的制冷剂排出孔。
92.隔板也可以在与气体扩散层接触的面具有反应气体流路。另外,隔板也可以在与同气体扩散层接触的面相反一侧的面具有用于将燃料电池的温度保持为恒定的制冷剂流路。
93.在隔板是阳极侧隔板的情况下,也可以具有1个以上的燃料气体供给孔,也可以具有1个以上的氧化剂气体供给孔,也可以具有1个以上的制冷剂供给孔,也可以具有1个以上的燃料气体排出孔,也可以具有1个以上的氧化剂气体排出孔,也可以具有1个以上的制冷剂排出孔,阳极侧隔板也可以在与阳极侧气体扩散层接触的面具有使燃料气体从燃料气体供给孔向燃料气体排出孔流动的燃料气体流路,也可以在与同阳极侧气体扩散层接触的面相反一侧的面具有使制冷剂从制冷剂供给孔向制冷剂排出孔流动的制冷剂流路。
94.在隔板是阴极侧隔板的情况下,也可以具有1个以上的燃料气体供给孔,也可以具有1个以上的氧化剂气体供给孔,也可以具有1个以上的制冷剂供给孔,也可以具有1个以上的燃料气体排出孔,也可以具有1个以上的氧化剂气体排出孔,也可以具有1个以上的制冷剂排出孔,阴极侧隔板也可以在与阴极侧气体扩散层接触的面具有使氧化剂气体从氧化剂气体供给孔向氧化剂气体排出孔流动的氧化剂气体流路,也可以在与同阴极侧气体扩散层接触的面相反一侧的面具有使制冷剂从制冷剂供给孔向制冷剂排出孔流动的制冷剂流路。
95.隔板也可以是不透气的导电性部件等。作为导电性部件,例如也可以是将碳压缩而成为不透气的致密质碳、以及冲压成形成的金属(例如铁、铝以及不锈钢等)板等。另外,隔板也可以具备集电功能。
96.燃料电池也可以具有各供给孔连通的入口歧管以及各排出孔连通的出口歧管等歧管。
97.入口歧管可以举出阳极入口歧管、阴极入口歧管、以及制冷剂入口歧管等。
98.出口歧管可以举出阳极出口歧管、阴极出口歧管、以及制冷剂出口歧管等。
99.在本公开的第一实施方式中,各燃料电池只要以各阳极出口歧管的排水方向相互不同的方式配置于飞行器内即可。
100.在本公开的第二实施方式中,燃料电池只要以阳极出口歧管的排水方向成为与飞行器的行进方向相同的方向的方式配置于飞行器内即可。
101.本公开的第一实施方式以及第二实施方式的飞行器也可以还具备燃料电池系统。
102.燃料电池系统具有上述燃料电池、燃料气体系统、角度传感器、重力加速度传感器、输出传感器和控制部。
103.燃料电池系统具备角度传感器。
104.角度传感器测定燃料电池的倾斜角。
105.角度传感器与控制部电连接,控制部检测通过角度传感器测定出的燃料电池的倾斜角。
106.角度传感器能够使用现有公知的万能角度尺等。
107.燃料电池系统具备重力加速度传感器。
108.重力加速度传感器测定施加于燃料电池的重力加速度。
109.重力加速度传感器与控制部电连接,控制部检测通过重力加速度传感器测定出的施加于燃料电池的重力加速度。
110.重力加速度传感器能够使用现有公知的重力加速度计等。
111.燃料电池系统具备输出传感器。
112.输出传感器测定燃料电池的输出。输出既可以是电力,也可以是电压,还可以是电流。
113.输出传感器与控制部电连接,控制部检测通过输出传感器测定出的燃料电池的输出。
114.输出传感器能够使用现有公知的输出计、功率计、电压表、电流表等。
115.燃料电池系统具备燃料气体系统。
116.燃料气体系统将燃料气体供给至燃料电池。
117.燃料气体系统具有燃料气体供给部。
118.燃料气体系统也可以还具备燃料气体供给流路、喷射器、循环流路、气液分离器、燃料废气排出流路、排气排水阀等。
119.燃料气体供给部将燃料气体供给至燃料电池的阳极。
120.作为燃料气体供给部,例如可以举出燃料罐等,具体而言,可以举出液态氢罐、压缩氢罐等。
121.燃料气体供给部与控制部电连接。燃料气体供给部也可以根据来自控制部的控制信号,控制燃料气体供给部的主截止阀的开闭,由此控制燃料气体向燃料电池的供给的接通/断开(on/off)。
122.燃料气体供给流路连接燃料气体供给部和燃料电池的燃料气体入口。燃料气体供给流路能够进行燃料气体向燃料电池的阳极的供给。燃料气体入口也可以是燃料气体供给孔、阳极入口歧管等。
123.也可以在燃料气体供给流路配置有喷射器。
124.喷射器例如也可以配置于燃料气体供给流路上的与循环流路的合流部。喷射器将含有燃料气体和循环气体的混合气体供给至燃料电池的阳极。作为喷射器,能够采用现有公知的喷射器。
125.也可以在燃料气体供给流路的燃料气体供给部与喷射器之间的区域配置有调压阀以及中压氢传感器。
126.调压阀调节从燃料气体供给部向喷射器供给的燃料气体的压力。
127.调压阀也可以与控制部电连接,通过控制部控制调压阀的开闭以及开度等,由此调整向喷射器供给的燃料气体的压力。
128.中压氢传感器也可以与控制部电连接,控制部检测通过中压氢传感器测定出的燃
料气体的压力,根据检测出的压力控制调压阀的开闭以及开度等,由此调整向喷射器供给的燃料气体的压力。
129.燃料废气排出流路连接燃料电池的燃料气体出口和燃料电池系统的外部。
130.在燃料废气排出流路中,也可以在燃料气体出口与燃料电池系统的外部之间的区域配置有气液分离器。
131.燃料废气排出流路也可以经由气液分离器从循环流路分支。
132.燃料废气排出流路将从燃料电池的燃料气体出口排出的燃料废气排出至燃料电池系统的外部。燃料气体出口也可以是燃料气体排出孔、阳极出口歧管等。
133.排气排水阀(燃料废气排出阀)也可以配置于燃料废气排出流路。排气排水阀配置于燃料废气排出流路的比气液分离器靠下游的位置。
134.排气排水阀能够向外部(系统外)排出燃料废气以及水分等。此外,所谓外部,既可以是燃料电池系统的外部,也可以是飞行器的外部。
135.排气排水阀也可以与控制部电连接,通过控制部控制排气排水阀的开闭,由此调整燃料废气向外部的排出流量以及水分(液态水)的排水流量。另外,也可以通过调整排气排水阀的开度,调整向燃料电池的阳极供给的燃料气体压力(阳极压力)。
136.燃料废气也可以包含在阳极中以未反应的状态通过的燃料气体以及在阴极生成的生成水到达到阳极的水分等。存在燃料废气包含在催化剂层以及电解质膜等中生成的腐蚀物质以及在扫气时可向阳极供给的氧化剂气体等的情况。
137.循环流路也可以连接燃料电池的燃料气体出口和喷射器。
138.循环流路也可以通过从燃料废气排出流路分支,并与配置于燃料气体供给流路的喷射器连接,从而与燃料气体供给流路合流。
139.循环流路也可以通过经由气液分离器从燃料废气排出流路分支,并与配置于燃料气体供给流路的喷射器连接,从而与燃料气体供给流路合流。
140.循环流路能够回收从燃料电池的燃料气体出口排出的作为燃料气体的燃料废气,并将其作为循环气体供给至燃料电池。
141.也可以在循环流路配置有气体循环泵。气体循环泵使燃料废气作为循环气体来循环。气体循环泵也可以与控制部电连接,通过控制部控制气体循环泵的驱动的接通/断开以及转速等,由此调整循环气体的流量。
142.也可以在循环流路配置有气液分离器(阳极气液分离器)。
143.气液分离器也可以配置于燃料废气排出流路和循环流路的分支点。因此,从燃料气体出口至气液分离器为止的流路既可以是燃料废气排出流路,也可以是循环流路。
144.气液分离器配置于燃料废气排出流路的比排气排水阀靠上游的位置。
145.气液分离器分离从燃料气体出口排出的作为燃料气体的燃料废气和水分(液态水)。由此,既可以将燃料废气作为循环气体使其返回至循环流路,也可以打开燃料废气排出流路的排气排水阀,将不需要的气体以及水分等排出至外部。另外,通过气液分离器,能够抑制多余的水分向循环流路流动,因此能够抑制由该水分引起的循环泵等产生冻结。
146.燃料电池系统也可以具备氧化剂气体系统。
147.氧化剂气体系统也可以具备氧化剂气体供给部、氧化剂气体供给流路、氧化剂废气排出流路、氧化剂气体旁通流路、旁通阀、氧化剂气体流量传感器等。
148.氧化剂气体供给部向燃料电池供给氧化剂气体。具体而言,氧化剂气体供给部向燃料电池的阴极供给氧化剂气体。
149.作为氧化剂气体供给部,例如能够使用空气压缩机等。
150.氧化剂气体供给部与控制部电连接。根据来自控制部的控制信号,驱动氧化剂气体供给部。氧化剂气体供给部也可以通过控制部控制自从氧化剂气体供给部向阴极供给的氧化剂气体的流量以及压力所构成的组中选择出的至少1个。
151.氧化剂气体供给流路连接氧化剂气体供给部和燃料电池的氧化剂气体入口。
152.氧化剂气体供给流路能够进行氧化剂气体从氧化剂气体供给部向燃料电池的阴极的供给。氧化剂气体入口也可以是氧化剂气体供给孔、阴极入口歧管等。
153.氧化剂废气排出流路与燃料电池的氧化剂气体出口连接。氧化剂废气排出流路能够进行从燃料电池的阴极排出的作为氧化剂气体的氧化剂废气向外部的排出。氧化剂气体出口也可以是氧化剂气体排出孔、阴极出口歧管等。
154.也可以在氧化剂废气排出流路设置有氧化剂气体压力调整阀。
155.氧化剂气体压力调整阀与控制部电连接,通过控制部打开氧化剂气体压力调整阀,由此将作为反应完毕的氧化剂气体的氧化剂废气从氧化剂废气排出流路向外部排出。另外,也可以通过调整氧化剂气体压力调整阀的开度,调整向阴极供给的氧化剂气体压力(阴极压力)。
156.氧化剂气体旁通流路从氧化剂气体供给流路分支,在燃料电池迂回,连接氧化剂气体供给流路的分支部和氧化剂废气排出流路的合流部。
157.在氧化剂气体旁通流路配置有旁通阀。
158.旁通阀与控制部电连接,通过控制部打开旁通阀,由此在不需要向燃料电池供给氧化剂气体的情况下,能够使氧化剂气体在燃料电池迂回从氧化剂废气排出流路向外部排出。
159.氧化剂气体流量传感器配置于氧化剂气体供给流路。
160.氧化剂气体流量传感器检出氧化剂气体系统内的氧化剂气体的流量。氧化剂气体流量传感器与控制部电连接。控制部也可以根据通过氧化剂气体流量传感器检出的氧化剂气体的流量推断空气压缩机的转速。氧化剂气体流量传感器也可以配置于氧化剂气体供给流路的比氧化剂气体供给部靠上游的位置。
161.氧化剂气体流量传感器能够采用现有公知的流量计等。
162.燃料电池系统也可以具备燃料电池的冷却系统。
163.冷却系统既可以具备制冷剂供给部,也可以具备制冷剂循环流路。
164.制冷剂循环流路能够与设置于燃料电池的制冷剂供给孔以及制冷剂排出孔连通,使从制冷剂供给部供给的制冷剂在燃料电池内外循环。
165.制冷剂供给部与控制部电连接。根据来自控制部的控制信号,驱动制冷剂供给部。制冷剂供给部通过控制部控制从制冷剂供给部向燃料电池供给的制冷剂的流量。由此,也可以控制燃料电池的温度。
166.制冷剂供给部例如可以举出冷却水泵等。
167.也可以在制冷剂循环流路设置有对冷却水的热进行散热的散热器。
168.也可以在制冷剂循环流路设置有用于储存制冷剂的储存罐。
169.燃料电池系统也可以具备二次电池。
170.二次电池(蓄电池)只要能够充放电即可,例如可以举出镍氢二次电池以及锂离子二次电池等现有公知的二次电池。另外,二次电池也可以包含双电层电容器等蓄电元件。二次电池也可以是串联连接有多个的结构。二次电池向电动机以及空气压缩机等供给电力。例如,二次电池也可以能够从飞行器的外部的电源进行充电。二次电池也可以通过燃料电池的输出进行充电。二次电池的充放电也可以由控制部控制。
171.控制部在物理上例如具有cpu(中央运算处理装置)等运算处理装置、存储由cpu处理的控制程序以及控制数据等的rom(只读存储器)以及主要作为用于进行控制处理的各种作业区域来使用的ram(随机存取存储器)等存储装置、以及输入输出接口。另外,控制部例如也可以是电子控制单元(ecu:electronic control unit)等控制装置。
172.控制部也可以与可搭载于车辆的点火开关电连接。即便点火开关被切断,控制部也能通过外部电源进行动作。
173.控制部进行从由角度传感器测量出的燃料电池的倾斜角度是否为规定的角度以上的判定、由重力加速度传感器测量出的施加于燃料电池的重力加速度是否为规定的重力加速度以上的判定、以及由输出传感器测量出的燃料电池的输出是否小于规定的输出的判定所构成的组中选择的至少1个判定。
174.燃料电池的规定的倾斜角度根据配置有燃料电池的飞行器中的位置而不同,也根据燃料电池的排水方向而不同,因此也可以考虑飞行器中的位置、燃料电池的排水方向等而适当地进行设定。
175.作为施加于燃料电池的重力加速度,假定有由来自飞行器的外部的风等产生的输入、伴随着由飞行器的方向转换等引起的飞行器的摇晃的冲击、由飞行器的倾斜所施加的重力等。因此,由于这些重力加速度,因燃料电池的排水方向,存在排水性降低的情况,因此施加于燃料电池的规定的重力加速度也可以考虑这些重力加速度、燃料电池的排水方向等而适当地进行设定。
176.燃料电池的规定的输出值也可以对应于根据飞行器所要求的输出而适当地进行设定。
177.控制部在判定为满足燃料电池的倾斜角度为规定的角度以上、或者施加于燃料电池的重力加速度为规定的重力加速度以上、或者燃料电池的输出小于规定的输出之中的至少任一条件时,则对满足该条件的燃料电池增大燃料气体从燃料气体供给部向该燃料电池的供给量。
178.增大的燃料气体的供给量只要比判定时的供给量或者当前时刻的供给量大即可,不特别限定,也可以在能够维持正常发电的范围考虑燃料经济性来适当地进行设定。
179.由此,通过对应于搭载于飞行器的各燃料电池的倾斜角度、输入g的大小、方向、燃料电池的输出等暂时增加燃料气体流量来提高生成水的排水性。
180.从燃料经济性的观点看,也可以仅在需要确保排水性的燃料电池中暂时增加燃料气体流量。
181.图3是表示本公开的燃料电池系统的一例的简要结构图。
182.图3所示的燃料电池系统100具备燃料电池10、燃料气体供给部20、燃料气体供给流路21、燃料废气排出流路22、排气排水阀23、气液分离器24、循环流路25、喷射器26、控制
部50、角度传感器60、重力加速度传感器70和输出传感器80。此外,在图3中,仅图示燃料气体系统,除此之外的氧化剂气体系统、冷却系统等的图示省略。
183.图4是表示本公开的燃料电池系统的控制的一例的流程图。
184.首先,角度传感器测量燃料电池的倾斜角度,重力加速度传感器测量施加于燃料电池的重力加速度,输出传感器测量燃料电池的输出。控制部也可以监控(监视)由角度传感器测量出的燃料电池的倾斜角度、由重力加速度传感器测量出的施加于燃料电池的重力加速度、以及由输出传感器测量出的燃料电池的输出。
185.控制部进行从由角度传感器测量出的燃料电池的倾斜角度是否为规定的角度以上的判定、由重力加速度传感器测量出的施加于燃料电池的重力加速度是否为规定的重力加速度以上的判定、以及由输出传感器测量出的燃料电池的输出是否小于规定的输出的判定所构成的组中选择的至少1个判定。
186.控制部在判定为燃料电池的倾斜角度为规定的角度以上、或者施加于燃料电池的重力加速度为规定的重力加速度以上、或者燃料电池的输出小于规定的输出中的任一条件均不满足时,既可以结束控制,也可以对该燃料电池维持燃料气体在当前时刻从燃料气体供给部向该燃料电池的供给量。即,也可以维持燃料气体的供给量的通常模式。
187.另一方面,控制部在判定为满足燃料电池的倾斜角度为规定的角度以上、或者施加于燃料电池的重力加速度为规定的重力加速度以上、或者燃料电池的输出小于规定的输出之中的至少任一条件时,对满足该条件的燃料电池增大燃料气体从燃料气体供给部向该燃料电池的供给量。
188.之后,控制部再次进行从由角度传感器测量出的燃料电池的倾斜角度是否为规定的角度以上的判定、由重力加速度传感器测量出的施加于燃料电池的重力加速度是否为规定的重力加速度以上的判定、以及由输出传感器测量出的燃料电池的输出是否小于规定的输出的判定所构成的组中选择的至少1个判定。
189.然后,控制部在判定为燃料电池的倾斜角度为规定的角度以上、或者施加于燃料电池的重力加速度为规定的重力加速度以上、或者燃料电池的输出小于规定的输出之中的任一条件均不满足时,使燃料气体的供给量返回至通常模式,并结束控制。另一方面,控制部继续对该燃料电池进行比通常时增大燃料气体从燃料气体供给部向该燃料电池的供给量的控制,直至上述条件均不满足为止。
190.至进行再次判定的时间也可以紧接在第一次判定之后。控制部也可以始终进行判定。
191.3.第三实施方式
192.本公开的飞行器的特征在于,
193.上述飞行器具备燃料电池系统,
194.上述燃料电池系统具有:
195.燃料电池;
196.燃料气体系统,其向上述燃料电池供给燃料气体;
197.角度传感器,其测定上述燃料电池的倾斜角;
198.重力加速度传感器,其测定施加于上述燃料电池的重力加速度;
199.输出传感器,其测定上述燃料电池的输出;以及
200.控制部,
201.上述燃料气体系统具有燃料气体供给部,
202.上述控制部进行从由上述角度传感器测量出的上述燃料电池的倾斜角度是否为规定的角度以上的判定、由上述重力加速度传感器测量出的施加于上述燃料电池的重力加速度是否为规定的重力加速度以上的判定、以及由上述输出传感器测量出的上述燃料电池的输出是否小于规定的输出的判定所构成的组中选择的至少1个判定,
203.上述控制部在判定为满足上述燃料电池的倾斜角度为规定的角度以上、或者施加于上述燃料电池的重力加速度为规定的重力加速度以上、或者上述燃料电池的输出小于规定的输出之中的至少任一条件时,对满足该条件的上述燃料电池增大上述燃料气体从上述燃料气体供给部向该燃料电池的供给量。
204.在本公开的第三实施方式的飞行器中,通过对应于搭载于飞行器的各燃料电池的倾斜角度、输入g的大小、方向、燃料电池的输出而暂时增加燃料气体流量来提高生成水的排水性。
205.从燃料经济性的观点看,仅在需要确保排水性的燃料电池中暂时增加燃料气体流量。
206.针对第三实施方式中的燃料电池系统等,能够举出与在第一实施方式以及第二实施方式中例示出的燃料电池系统等相同的燃料电池系统等。
207.在本公开的飞行器中也可以为:上述飞行器搭载有2个以上的燃料电池,
208.各上述燃料电池具备阳极出口歧管,
209.各上述燃料电池以各上述阳极出口歧管的排水方向相互不同的方式配置于上述飞行器内。
210.由此,能够提高燃料电池的生成水的排水性,能够使燃料电池的输出更加稳定化。
211.在本公开的飞行器中也可以为:上述飞行器搭载有1个以上的燃料电池,
212.上述燃料电池具备阳极出口歧管,
213.上述燃料电池以上述阳极出口歧管的排水方向成为与上述飞行器的行进方向相同的方向的方式配置于上述飞行器内。
214.由此,能够提高燃料电池的生成水的排水性,能够使燃料电池的输出更加稳定化。
215.在本公开的飞行器中也可以为:上述燃料电池具有能够相对于上述飞行器自由地旋转的旋转轴,
216.上述旋转轴相对于上述燃料电池的重心配置于与上述排水方向相反的一侧。
217.由此,能够更加提高燃料电池的生成水的排水性,能够使燃料电池的输出更进一步地稳定化。
218.针对第三实施方式中的旋转轴等,能够举出与在第二实施方式中例示出的旋转轴等相同的旋转轴等。
再多了解一些

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