CN102020019A - 一种使用混合能源的小型电动飞机 - Google Patents

一种使用混合能源的小型电动飞机 Download PDF

Info

Publication number
CN102020019A
CN102020019A CN2010105726045A CN201010572604A CN102020019A CN 102020019 A CN102020019 A CN 102020019A CN 2010105726045 A CN2010105726045 A CN 2010105726045A CN 201010572604 A CN201010572604 A CN 201010572604A CN 102020019 A CN102020019 A CN 102020019A
Authority
CN
China
Prior art keywords
empennage
wing
control mechanism
energy
small
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105726045A
Other languages
English (en)
Inventor
张郁靖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China Normal University
Original Assignee
South China Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China Normal University filed Critical South China Normal University
Priority to CN2010105726045A priority Critical patent/CN102020019A/zh
Publication of CN102020019A publication Critical patent/CN102020019A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/50—On board measures aiming to increase energy efficiency

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明是一种使用混合能源的小型电动飞机。包括机体(1)、装设在机体(1)上的机翼(2)及尾翼(3)、控制机翼(2)及尾翼(3运动的机翼及尾翼内控制机构(4)、放置于机体(1)内的燃料电池组及燃料箱(7)、电源控制台(5)及电动推进装置(8)，机翼及尾翼内控制机构(4)上装设有太阳能板(6)，太阳能板(6)及燃料电池组及燃料箱(7)提供的电能分别通过电源控制台(5)与电动推进装置(8)连接。本发明以太阳能和燃料电池配合的方式进行供电，可以满足环保节能和大幅提续航力的双重要求。本发明具有操作简单精确，管理方便，维护工作量小，环保节能，高续航力，高可靠性，高能量转化率的优点，可广泛应用于飞行驾驶实操训练，空中监控，航空喷淋等诸多民用领域。

Description

一种使用混合能源的小型电动飞机
技术领域
本发明是一种电动飞机，特别是一种带有太阳能板和燃料电池的小型电动飞机，属于使用混合能源的小型电动飞机的改造技术。
背景技术
目前在航空领域，使用的能源单一，大多数都以石油燃料提炼物（航空汽油或柴油）为主要燃料，使用内燃机为主要推进装置。但是，由于传统内燃机存在烟尘、噪声、油水等污染，不利于节能环保的需求。太阳能技术发展至今，已经相当成熟，使用太阳能技术已经成为必然趋势，但是由于太阳能技术受到气象条件限制，在夜间及阴雨天气下无法正常使用，所以，需要使用其他来源的能源进行有效补充。而其他能源补给形式，如蓄电池技术虽然相对成熟，但是由于体积、重量、稳定性等原因无法在航空器上使用；而风能，则因能量损耗无法补偿等原因，也不适合在航空器上使用。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种可以同时满足环保节能和大幅提续航力的双重要求的使用混合能源的小型电动飞机。本发明设计合理，方便实用。
本发明的技术方案是：本发明使用混合能源的小型电动飞机，包括有机体、装设在机体上的机翼及尾翼、控制机翼及尾翼运动的机翼及尾翼内控制机构、放置于机体内的燃料电池组及燃料箱、电源控制台及电动推进装置，其中机翼及尾翼内控制机构上装设有太阳能板，太阳能板及燃料电池组及燃料箱提供的电能分别通过电源控制台与电动推进装置连接。
上述机翼及尾翼为透明硬质材料制成。
上述机翼及尾翼内控制机构为电动或手动控制机构。
上述机翼及尾翼内控制机构的机翼控制机构及尾翼控制机构为联动控制，或单独控制，机翼控制机构及尾翼控制机构控制太阳能板朝向太阳方向。
上述电动推进装置采用直流电动机。
上述机翼及尾翼使用透明材料制作，太阳能板放置于机翼内。
上述机体内设置有若干燃料电池组及燃料箱, 若干燃料电池组及燃料箱根据电动推进装置需求的电力以并串联的方式连接。
本发明的全电动飞机由于采用使用太阳能板及燃料电池，机体内设有燃料电池组及燃料箱，机体首部设有电动推进装置连接到螺旋桨产生推力，推动飞机起飞，机翼及尾翼采用全透明材质制作，太阳能板安装在机翼及尾翼内，可以通过控制机构对其角度进行适当调整，以达到最佳的光源采集角度，太阳能板与燃料电池组产生的电能，通过电源控制台供给电动推进装置。由于燃料电池通过直接或间接使用燃料氧化自由能，将低碳能源转变成电能的化学电池，高效无污染；其最大的优势在于，除氢外，也可以使用石油、天然气等能源或其他形式的生物能源，对使用环境要求较低，同时燃料中的能量利用率高，产生所需要的能量后，其产物为水，对环境无污染。本发明采用电能作为能源，以太阳能和燃料电池配合的方式进行供电，可以同时满足环保节能和大幅提续航力的双重要求。本发明提供的使用太阳能板及燃料电池的全电动飞机，具有以下特点：
1）利用可再生能源及高效利用其他不可再生能源，有利于缓解节能减排的压力。
2）使用透明材质制作机翼及尾翼，将太阳能板安装于机翼及尾翼内，既增大了太阳能板的有效面积，尽可能多地吸收太阳光的能量，同时，制造工艺简单，易于加工。
3）采用燃料电池而不采用蓄电池技术，既能更好的利用空间及减轻重量，同时又可以在太阳能板完全无法工作的条件下产生足够的电能供给于电动推进装置，从而实现不将电能进行储存也能满足全天候飞行任务的需要。
4）因燃料电池可以采用天然气、汽油等石油能源，在没有氢气置备条件的机场或基地，可以使用以石油能源为燃料的燃料电池。而在有置备条件的基地或机场可以使用氢气作为燃料，则可更好地达到节能目标。
5）在太阳能板正常工作，且能够提供充足电能供电动推进装置使用时，电源控制台可通过手动或自动切断燃料箱到燃料电池之间的燃料输送的方式，使燃料电池停止工作，完全使用太阳能板提供的电能使电动推进装置工作，达到环保目的。
6）可由驾驶舱的电源控制台进行电源的合理配置，使电动推进装置时刻处于最佳工作状态，且不需要更改现有的飞行控制系统。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的使用混合能源的小型电动飞机。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例：
本发明的结构示意图如图1所示，本发明使用混合能源的小型电动飞机，包括有机体1、装设在机体1上的机翼2及尾翼3、控制机翼2及尾翼3运动的机翼及尾翼内控制机构4、放置于机体1内的燃料电池组及燃料箱7、电源控制台5及电动推进装置8，其中机翼及尾翼内控制机构4上装设有太阳能板6，太阳能板6及燃料电池组及燃料箱7提供的电能分别通过电源控制台5与电动推进装置8连接。其中，太阳能板6及燃料电池组及燃料箱7通过导线与电源控制台5相连，电源控制台5将充足的电能通过导线输送到电动推进装置8实现电能到动能的转化。此外，机体1内设有驾驶舱, 电动推进装置8设置在机体1的首部，电动推进装置8连接到螺旋桨产生推力，推动飞机起飞。上述电动推进装置8采用直流电动机。
本实施例中，上述机翼2及尾翼3为透明硬质材料制成。上述机翼2及尾翼3使用透明材料制作，太阳能板6放置于机翼2内。
此外，上述机翼及尾翼内控制机构4为电动或手动控制机构。上述机翼及尾翼内控制机构4的机翼控制机构及尾翼控制机构为联动控制，或单独控制，机翼控制机构及尾翼控制机构控制太阳能板6朝向太阳方向。本实施例中，上述机翼及尾翼内控制机构4为电动控制机构。上述机翼及尾翼内控制机构4的机翼控制机构及尾翼控制机构为单独控制。
此外，上述机体1内设置有若干燃料电池组及燃料箱7, 若干燃料电池组及燃料箱7根据电动推进装置8需求的电力以并串联的方式连接。
本发明的工作原理如下：太阳能板6及燃料电池组及燃料箱7提供的电能通过电源控制台5与电动推进装置8连接，电动推进装置8连接到螺旋桨产生推力，推动飞机起飞。同时。安装在机翼及尾翼内的太阳能板6可以通过控制机构对其角度进行适当调整，以达到最佳的光源采集角度。本发明可利用燃油燃气、光能作为能源，在需要做昼间飞行且日光情况良好时，仅使用太阳能作为电动推进装置的电能来源即可；在夜间或光照情况较差的环境下，可使用燃料电池作为电能来源，由电源控制台调节切换。本发明具有操作简单精确，管理方便，维护工作量小，环保节能，高续航力，高可靠性，高能量转化率的优点，可广泛应用于飞行驾驶实操训练，空中监控，航空喷淋等诸多民用领域。

Claims (7)

1.一种使用混合能源的小型电动飞机，包括有机体（1）、装设在机体（1）上的机翼（2）及尾翼（3）、控制机翼（2）及尾翼（3）运动的机翼及尾翼内控制机构（4）、放置于机体（1）内的燃料电池组及燃料箱（7）、电源控制台（5）及电动推进装置（8），其特征在于机翼及尾翼内控制机构（4）上装设有太阳能板（6），太阳能板（6）及燃料电池组及燃料箱（7）提供的电能分别通过电源控制台（5）与电动推进装置（8）连接。
2.根据权利要求1所述的使用混合能源的小型电动飞机，其特征在于上述机翼（2）及尾翼（3）为透明硬质材料制成。
3.根据权利要求1所述的使用混合能源的小型电动飞机，其特征在于上述机翼及尾翼内控制机构（4）为电动或手动控制机构。
4.根据权利要求1所述的使用混合能源的小型电动飞机，其特征在于上述机翼及尾翼内控制机构（4）的机翼控制机构及尾翼控制机构为联动控制，或单独控制，机翼控制机构及尾翼控制机构控制太阳能板（6）朝向太阳方向。
5.根据权利要求1所述的使用混合能源的小型电动飞机，其特征在于上述电动推进装置（8）采用直流电动机。
6.根据权利要求1至5任一项所述的使用混合能源的小型电动飞机，其特征在于上述机翼（2）及尾翼（3）使用透明材料制作，太阳能板（6）放置于机翼（2）内。
7.根据权利要求6所述的使用混合能源的小型电动飞机，其特征在于上述机体（1）内设置有若干燃料电池组及燃料箱（7）, 若干燃料电池组及燃料箱（7）根据电动推进装置（8）需求的电力以并串联的方式连接。
CN2010105726045A 2010-12-03 2010-12-03 一种使用混合能源的小型电动飞机 Pending CN102020019A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105726045A CN102020019A (zh) 2010-12-03 2010-12-03 一种使用混合能源的小型电动飞机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105726045A CN102020019A (zh) 2010-12-03 2010-12-03 一种使用混合能源的小型电动飞机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102020019A true CN102020019A (zh) 2011-04-20

Family

ID=43861890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105726045A Pending CN102020019A (zh) 2010-12-03 2010-12-03 一种使用混合能源的小型电动飞机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102020019A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102582837A (zh) * 2011-12-26 2012-07-18 华南师范大学 一种使用混合能源的大型电动飞机
CN102602540A (zh) * 2011-12-26 2012-07-25 华南师范大学 一种使用太阳能的电动直升机
CN103538714A (zh) * 2013-11-06 2014-01-29 张明 一种垂直起降航模无人机
CN103921948A (zh) * 2014-03-28 2014-07-16 吉林大学 混合动力双发式共轴双桨直升机
CN105024625A (zh) * 2014-04-22 2015-11-04 南京蕴纳纳米科技有限公司 一种燃料增强型聚光太阳能电池发电系统
US10777832B2 (en) 2015-07-06 2020-09-15 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for UAV fuel cell

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4697761A (en) * 1985-09-16 1987-10-06 Long David E High altitude reconnaissance platform
CN2181477Y (zh) * 1994-04-28 1994-11-02 李晓阳 太阳能无人驾驶勘测飞机
US7278607B2 (en) * 2005-08-12 2007-10-09 Fuller Howard J Solar-powered aircraft
US20090026316A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Miller Gerald D Solar powered aerial vehicle
CN201633926U (zh) * 2009-08-21 2010-11-17 范福仓 自供电的无燃油飞机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4697761A (en) * 1985-09-16 1987-10-06 Long David E High altitude reconnaissance platform
CN2181477Y (zh) * 1994-04-28 1994-11-02 李晓阳 太阳能无人驾驶勘测飞机
US7278607B2 (en) * 2005-08-12 2007-10-09 Fuller Howard J Solar-powered aircraft
US20090026316A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Miller Gerald D Solar powered aerial vehicle
CN201633926U (zh) * 2009-08-21 2010-11-17 范福仓 自供电的无燃油飞机

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102582837A (zh) * 2011-12-26 2012-07-18 华南师范大学 一种使用混合能源的大型电动飞机
CN102602540A (zh) * 2011-12-26 2012-07-25 华南师范大学 一种使用太阳能的电动直升机
CN103538714A (zh) * 2013-11-06 2014-01-29 张明 一种垂直起降航模无人机
CN103921948A (zh) * 2014-03-28 2014-07-16 吉林大学 混合动力双发式共轴双桨直升机
CN103921948B (zh) * 2014-03-28 2015-10-21 吉林大学 混合动力双发式共轴双桨直升机
CN105024625A (zh) * 2014-04-22 2015-11-04 南京蕴纳纳米科技有限公司 一种燃料增强型聚光太阳能电池发电系统
US10777832B2 (en) 2015-07-06 2020-09-15 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for UAV fuel cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102020019A (zh) 一种使用混合能源的小型电动飞机
CN102602540A (zh) 一种使用太阳能的电动直升机
CN206068172U (zh) 固定翼式混合动力飞机
CN106427604A (zh) 一种新能源发电电动汽车
CN102582837A (zh) 一种使用混合能源的大型电动飞机
CN104002689A (zh) 风光互补电动汽车动力系统及其控制方法
CN204956133U (zh) 一种智能环保电动车
CN204776037U (zh) 一种太阳能飞机
CN109204844B (zh) 临近空间无人机动力系统及混合动力方法
CN101913425A (zh) 一种飞艇
CN101758926A (zh) 风能太阳能发电电动飞机
CN202115704U (zh) 电动航空器
CN202463597U (zh) 风光混合发电电动汽车
CN203198764U (zh) 一种可快速装卸增程器的电动车
CN109178325A (zh) 氢电堆电动飞行器
CN210912896U (zh) 一种混合动力无人机
CN103448915A (zh) 单体太阳能飞机
CN203496861U (zh) 一种太阳能供电系统加油机
CN204547807U (zh) 太阳能风能电动小轿车
CN2732623Y (zh) 风光能综合型飞机
CN205239170U (zh) 一种光伏能源汽车
CN200974472Y (zh) 具有风力发电装置的多能源汽车
CN206060230U (zh) 电力推进船舶综合电力系统
CN201633926U (zh) 自供电的无燃油飞机
CN103523233B (zh) 基于智能电网的多短程经停型电动飞机运输系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110420