CN108069040B - 用于飞行器的电力源 - Google Patents

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Abstract

一种用于飞行器(10)的电力源(20)包括固体氧化物燃料电池(26)以及连同固体氧化物燃料电池多电力源(22)的固体氧化物燃料电池。至少一个电池(92)电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述固体氧化物燃料电池和飞行器配送网络(86)，以将电力供应到所述飞行器且还用于由所述固体氧化物燃料电池和所述固体氧化物燃料电池再充电。

Description

用于飞行器的电力源
技术领域
本申请涉及电力源，尤其涉及飞机的电力源。
背景技术
喷气式飞行器上的电力通常是由喷气涡轮发动机上的发电机和电池提供，且在特殊情况下是由辅助电力单元(APU)提供，或在电力中断期间，当所有其它电力源发生故障时是由冲压空气涡轮(RAT)提供。通过喷气涡轮发动机或APU系统中的发电机、液压泵和压缩机来提供气动电力、液压电力和电力的混合。
在常规飞行器中，电力输出、液压电力输出和气动电力输出都取决于喷气涡轮发动机和APU系统的效率和能力。利用电能、液压能和气动能的其它形式可改进飞行器中的整个系统的效率。
质子交换膜燃料电池(PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)根据化学过程提供直流电(DC)电力。SOFC-GT为混合式SOFC/燃气涡轮发动机，其中来自SOFC的例如氧气和氢气的未反应副产物可用以调节由SOFC使用的空气，并增加其电连接到的整个系统的效率。
发明内容
在本发明的一个方面中，一种用于飞行器的电力源包括：固体氧化物燃料电池，其电连接到第一功率转换器，其中所述第一功率转换器电连接到飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器；质子交换膜燃料电池，其电连接到第二功率转换器，其中所述第二功率转换器电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器；至少一个电池，其电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述飞行器配送网络，以将电力供应到所述飞行器并由所述固体氧化物燃料电池和所述质子交换膜燃料电池再充电；以及固体氧化物燃料电池多电力单元，其电连接到第三功率转换器，其中所述固体氧化物燃料电池多电力单元电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器，将液压供应到所述飞行器，并将压缩空气供应到所述飞行器。
在本发明的另一方面中，一种飞行器包括：推进源、飞行器配送网络，以及单独的电力源，所述单独的电力源具有：电连接到第一功率转换器的固体氧化物燃料电池，其中所述第一功率转换器电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器。质子交换膜燃料电池，其电连接到第二功率转换器，其中所述第二功率转换器电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器。至少一个电池，其电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述飞行器配送网络，以将电力供应到所述飞行器并由所述固体氧化物燃料电池和所述质子交换膜燃料电池再充电。以及固体氧化物燃料电池多电力单元，其电连接到第三功率转换器，其中所述固体氧化物燃料电池多电力单元电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器，将液压供应到所述飞行器，并将压缩空气供应到所述飞行器。
具体地，本申请的技术方案1涉及一种用于飞行器的电力源，其包括：固体氧化物燃料电池，其电连接到第一功率转换器，其中所述第一功率转换器电连接到飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器；质子交换膜燃料电池，其电连接到第二功率转换器，其中所述第二功率转换器电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器；至少一个电池，其电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述飞行器配送网络，以将电力供应到所述飞行器并由所述固体氧化物燃料电池和所述质子交换膜燃料电池再充电；以及固体氧化物燃料电池多电力单元，其电连接到第三功率转换器，其中所述固体氧化物燃料电池多电力单元电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器，将液压供应到所述飞行器，并将压缩空气供应到所述飞行器。
本申请的技术方案2根据技术方案1所述的电力源，所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述固体氧化物燃料电池多电力单元流体连接到燃料源。
本申请的技术方案3根据技术方案2所述的电力源，所述燃料源为至少一个航空燃料源。
本申请的技术方案4根据技术方案2或3中任一项所述的电力源，其进一步包括在所述燃料源与所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述固体氧化物燃料电池多电力单元中的至少一个之间的至少一个重整器。
本申请的技术方案5根据技术方案2或3任一项所述的电力源，固体氧化物燃料电池多电力单元包括电连接到电动压缩机和电动液压泵的固体氧化物燃料电池。
本申请的技术方案6根据技术方案2或3任一项所述的电力源，固体氧化物燃料电池多电力单元包括流体连接到燃气涡轮发动机的固体氧化物燃料电池。
本申请的技术方案7根据技术方案2或3中任一项所述的电力源，其进一步包括电连接所述至少一个电池以为快速负载瞬态提供电力的超级电容器。
本申请的技术方案8根据技术方案2或3中任一项所述的电力源，其进一步包括电连接到第二质子交换膜燃料电池以用于辅助电力提供的独立燃料源。
本申请的技术方案9根据技术方案2或3中任一项所述的电力源，其进一步包括所述飞行器配送网络中的控制器，其电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池、所述固体氧化物燃料电池多电力单元和所述至少一个电池中的每一个，以在所述飞行器配送网络上控制来自所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池、所述固体氧化物燃料电池多电力单元和所述至少一个电池的电力的分配。
本申请的技术方案10根据技术方案2或3中任一项所述的电力源，所述第一功率转换器、所述第二功率转换器，或所述固体氧化物燃料电池与第三功率转换器的组合中的至少一个配置成将DC功率转换成AC功率。
本申请的技术方案11涉及一种飞行器，其包括：推进源；飞行器配送网络；以及单独的电力源，所述单独的电力源具有电连接到第一功率转换器的固体氧化物燃料电池，其中所述第一功率转换器电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器；质子交换膜燃料电池，其电连接到第二功率转换器，其中所述第二功率转换器电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器；至少一个电池，其电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述飞行器配送网络，以将电力供应到所述飞行器并由所述固体氧化物燃料电池和所述质子交换膜燃料电池再充电；以及固体氧化物燃料电池多电力单元，其电连接到第三功率转换器，其中所述固体氧化物燃料电池多电力单元电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器，将液压供应到所述飞行器，并将压缩空气供应到所述飞行器。
本申请的技术方案12根据技术方案11所述的飞行器，所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述固体氧化物燃料电池多电力单元流体连接到燃料源。
本申请的技术方案13根据技术方案12所述的飞行器，其进一步包括在所述燃料源与所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述固体氧化物燃料电池多电力单元中的至少一个之间的至少一个重整器。
本申请的技术方案14根据技术方案11到13中任一项所述的飞行器，所述固体氧化物燃料电池多电力单元包括电连接到电动压缩机和电动液压泵的固体氧化物燃料电池。
本申请的技术方案15根据技术方案11到13中任一项所述的飞行器，所述固体氧化物燃料电池多电力单元包括流体连接到燃气涡轮发动机的固体氧化物燃料电池。
本申请的技术方案16根据技术方案11到13中任一项所述的飞行器，其进一步包括电连接所述至少一个电池以为快速负载瞬态提供电力的超级电容器。
本申请的技术方案17根据技术方案11到13中任一项所述的飞行器，其进一步包括流体连接到第二质子交换膜燃料电池以用于辅助电力提供的独立燃料源。
本申请的技术方案18根据技术方案11到13中任一项所述的飞行器，其进一步包括在所述飞行器配送网络中的控制器，其电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池、所述固体氧化物燃料电池多电力单元和所述至少一个电池中的每一个，以在所述飞行器配送网络上控制来自所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池、所述固体氧化物燃料电池多电力单元和所述至少一个电池的电力的分配。
本申请的技术方案19根据技术方案11到13中任一项所述的飞行器，所述第一功率转换器、所述第二功率转换器，或所述固体氧化物燃料电池与第三功率转换器的组合中的至少一个配置成将DC功率转换成AC功率。
附图说明
在附图中：
图1为根据本文中所描述的各种方面的具有自主发电机组的飞行器的透视图。
图2为根据本文中所描述的各种方面的固体氧化物燃料电池多电力单元的示意图。
图3为根据本文中所描述的各种方面的电力源的一般示意性布局。
图4为根据本文中所描述的各种方面的图3的电力源的架构布局。
图5为根据本文中所描述的各种方面的用于图3的电力源的负载分布的图式。
具体实施方式
图1说明本发明的实施例，其展示包括示意性地说明的自主电力源20的飞行器10。应理解，虽然本文中所描述的电力源20是在飞行器的上下文中作为非限制性实例，但是电力源20能用于其它行业中，例如航运业和汽车业。
飞行器10可包括多个发动机，所述发动机包括作为非限制性实例可为涡喷发动机、涡扇发动机或涡桨发动机的涡轮发动机12。其它涡轮发动机可包括于电力源20中且将在图2中进一步论述。应理解，涡轮发动机12为推进源，并且电力源20分离且不同于涡轮发动机12。飞行器还可包括机身14、定位在机身14中的座舱16，和从机身14向外延伸的机翼组件18。
虽然已说明商业飞行器10，但预期本发明的实施例可用于任何类型的飞行器10。此外，虽然已在机翼组件18上说明两个涡轮发动机12，但将理解，可包括任何数量的涡轮发动机12，包括机翼组件18上的单个涡轮发动机12，或甚至安装在机身14中的单个涡轮发动机。
图2说明固体氧化物燃料电池多电力单元(SOFC-MPU)22，其作为非限制性实例为包括涡轮24、固体氧化物燃料电池(SOFC)26和排气口23的固体氧化物燃料电池燃气涡轮(SOFC-GT)。替代地，SOFC-MPU可包括SOFC和一个或多个电动液压或气动泵。在(SOFC-MPU)22的实例中，涡轮24包括由输出轴31连接的压缩机28和涡轮区段30，所述输出轴作为非限制性实例进一步流体连接到液压泵32和电动发电机34。也可涵盖其它辅助系统，例如空气调节系统、油冷却系统、燃料泵吸系统等。涡轮进一步流体连接到热交换器36，所述热交换器流体连接到空气源38和排气口23。
SOFC 26由一起形成电力输出62的其间具有电解质42的两个电极40构成。每一电极40为薄的多孔电子导电体，所述电极具有使得气体能够从电极40外表面扩散到电极/电解质界面43的孔隙度。SOFC中的电解质42使得氧化剂离子能够移动到燃料，且其为充分致密的氧离子导电体。所述全密度防止气态燃料接触空气并燃烧。最常用的电解质为用氧化钇稳定的陶瓷材料锆。应理解，可涵盖其它电解质且锆为非限制性实例。
SOFC 26由任何适当的固体材料制成，且可形成于轧制管路中。SOFC 26要求高操作温度(800℃到1000℃)，且可对多种轻烃类燃料操作，所述燃料作为非限制性实例包括天然气。
SOFC 26流体连接到预重整器44。可添加预重整器44以将来自燃料源46的燃料67调节成用于由SOFC 26直接使用的轻烃类燃料68。预重整器44流体连接到水源48以实现调节过程。由燃料源46提供的燃料受一组阀47的控制。
燃烧室50流体连接到涡轮24、SOFC 26和燃料源46。燃烧燃料49被提供到涡轮24的涡轮区段30。另外，所有发电装置被馈送到功率转换器53，以视需要为飞行器10输出如
Figure BDA0001470556780000071
AC或DC的质量电力供应。
为了启动SOFC-MPU 22，作为非限制性实例，如果存在预重整器，那么必须使用外部电力部件将SOFC 26和可选的预重整器44预热为接近其操作温度，之后电动发电机34驱动输出轴31，从而产生用于SOFC 26的压缩空气60。压缩空气60连同已由预重整器44处理的轻烃类燃料68在SOFC 26中发生反应，以在电力输出62处生成电力。
由输出轴30供应的电力主要由燃料64、67的供应控制，且因此是可变的。SOFC废气64和额外燃料67可被供应以在燃烧室50中燃烧，以增加可用于输出轴30的电力。这又增加可从输出轴30驱动装置获得的电力，所述装置例如液压泵32和启动发电机34。
SOFC 26产生包括未反应燃料64和空气66的副产物，所述副产物被提供到燃烧室50以为压缩机28提供电力。在燃烧室中混合燃料67与空气66连同从SOFC 26回收未反应燃料64能增加涡轮24的效率。
空气70被提供到压缩机28，所述空气在压缩机28中进行压缩期间变得被加热。压缩空气60由例如阀63控制且被供应到热交换器36，并作为经加热压缩空气61供应到SOFC且作为气动电力76供应到飞行器10。由液压泵32直接供应液压电力77以将液压电力77供应到飞行器10。
SOFC-GT 22已被评估为能够通过在压力下操作SOFC 26来达成较高操作效率。SOFC-GT 22通常包括阳极和/或阴极空气再循环，因此能增加效率。
SOFC 26和燃气涡轮24的组合可带来高的整体电效率和热效率。SOFC 26的另一特征为能以相当高的能效水平实现高百分比的CO捕集。例如零CO排放和较高能效的额外特征使SOFC-GT 22为飞行器10的电力源20的有利零件。
大体上如图3中所说明，电力源20为由四个主要零件构成的系统：SOFC-MPU 22、至少一个额外SOFC 26，和至少一个额外PEMFC 80，其都电连接到飞行器配送网络86。SOFC 26电连接到第一功率转换器51，PEMFC 80电连接到第二功率转换器52，且SOFC-MPU 22包括第三功率转换器53。电池电源90也可为SOFC-MPU 22、SOFC 26和PEMFC 80中的每一个的一部分，以便经充电且可在电力中断的情况下用作额外电力源。
转向图4，电力源20较详细地说明为飞行器架构布局。在此架构中，SOFC-GT 22流体连接到燃料源46。燃料源46存储用于飞行器10的不同区域的航空燃料。所述架构的额外部件包括两个独立的SOFC 26a、26b，且两个独立的质子交换膜燃料电池(PEMFC)80a、80b也流体连接到燃料源46。辅助电电力PEMFC 82流体连接到独立燃料源84以实现辅助电电力提供。在电力中断期间可能要求辅助电力，电电力中断可包括完全电电力中断或短暂电电力中断。SOFC-GT 22、SOFC 26a、26b、PEMFC 80a、80b和辅助电力PEMFC 82都电连接到飞行器配送网络86。
PEMFC 80a、80b为类似于SOFC的另一类型的燃料电池，但能够以较低温度(50℃到100℃)和压力范围操作。PEMFC也要求氢气燃料和氧气输入。通过流体连接到每一独立PEMFC 80a、80b的燃料重整器81提供氢气。每一PEMFC 80a、80b电连接到第二功率转换器52，所述转换器作为非限制性实例为用于按所要求航空电力质量提供电压输出的直流电(DC)到直流电(DC)转换器。所要求航空电力质量为限定飞行器的标准化电力接口，以确保电力系统包括都可在包括标称/最大/最小电压、频率、纹波、噪声和瞬态峰值和时间的范围中电兼容的部件的标准，所述标准作为非限制性实例为MIL-STD-704。
每一独立SOFC 26a、26b的组成和功能都类似于SOFC 26。电力输出由独立SOFC26a、26b生成。每一SOFC 26a、26b电连接到额外功率转换器52，所述功率转换器作为非限制性实例为用于按所要求航空质量提供电压输出的直流电(DC)到直流电(DC)转换器。另外，每一SOFC 26a、26b流体连接到预重整器44a、44b，所述预重整器的组成和功能类似于预重整器44。
电池电源90可电连接到SOFC 26a、26b和PEMFC 80a、80b以为飞行器10供应额外电力，所述电池电源作为非限制性实例可为电池92或超级电容器94或两者的组合。超级电容器94可用于为可能发生的快速负载瞬态提供电力。此外，预期电池电源90分别由SOFC 26a、26b和PEMFC 80a、80b再充电。超级电容器94与电池92互补，这是因为其可接受和输送比电池快得多的电荷。然而，其无法替换电池，这是因为对于给定电荷量来说，超级电容器将是较大且较重的。电池电源90将与其它电力部件一起位于受控环境中。
飞行器配送网络86包括一组高电压总线96、辅助总线98和一组低电压总线100。辅助总线98直接电连接到高电压总线组96，且经由DC到DC转换器99电连接到低电压总线组100，以在电力中断期间提供数据和信号存储，所述电力中断可能是完全中断或短暂中断状态。
高电压总线组96可为配置成分别生成到左侧转换器102和右侧转换器104的输出的左侧高电压总线96a和右侧高电压总线96b。作为非限制性实例，左侧转换器102和右侧转换器104中的每一个可为配置成产生115V AC的输出的DC到交流电(AC)转换器。
低电压总线组100可为左侧低电压总线100a和右侧低电压总线100b，其各自通过能够作为非限制性实例将电压从270V转换到28V的额外DC到DC转换器99电连接到其相应高电压总线96a、96b。低电压总线组100进一步配置成充电超级电容器和电池或从其接收电力。高电压总线组96和低电压总线组100电连接到多种不同负载106。
另外，当飞行器10在地面上时，通常在机场中的登机口处，将地面电源车输入108和110提供为电力源。
现在转向图5，说明电连接到电力源20的个别部件的负载106的图式。每一独立SOFC 26a、26b、SOFC-GT 22、PEMFC 80a、80b和任何额外电池92生成提供到飞行器10中的所有电力系统的电力，所述电力系统作为非限制性实例包括辅助液压泵112、燃料增压泵114、照明系统116、航空电子设备118、除冰防雨保护系统120、商业负载122以及货物储藏系统124。
SOFC-GT 22为相应气动和液压负载提供气动动力76和液压动力77。液压负载作为非限制性实例包括飞行控制126、起落架128、制动器130、备用液压发电机132、货舱门134和反推装置136。气动负载作为非限制性实例包括空气调节系统138、加压系统140、机翼防冰系统142和水系统144。
以此方式，飞行器涡轮发动机12仅用以提供推进力，而所有其它负载要求由本文中论述的电力源20提供。控制器(未示出)电连接到SOFC 26、PEMFC 80、SOFC-GT 22中的每一个和前述电池92中的至少一个，以管理放置在SOFC 26、PEMFC 80、SOFC-GT 22和至少一个电池92上的负载。以此方式，当飞行器10的其它区域不需要电力时，控制器可将电力指定到要求电力的区域。在非限制性实例中，除冰防雨保护系统120可分配有用于将除冰防雨保护应用于机翼组件18的电力，而暂时停止到货物装载系统124的电力。
分离于涡轮发动机12地将所有电力负载分配到电力源20的益处包括消除放置在涡轮发动机12上的输出负载的变化量，因此改进了失速裕度，消除了在起飞期间需要最大推力时的高电力要求，借此允许发动机12设计成实现最佳推进力。
另外，改进了涡轮发动机12的推力和燃料效率，这是因为消除了所有电提取、气动提取和液压提取。常规系统在地面上具有不佳效率，而本文中所描述的电力源20通过连接SOFC与PEMFC电力源具有得到改进的效率，且还降低了CO排放连同包括噪声的其它污染。因此相比常规涡轮发动机来说，电力源20更加环保清洁，尤其当在机场处的地面上时。
还改进了飞行器电力系统的可用性。失去一个或多个发动机并不会影响电力系统。所述系统的模块化设计还提供高可用性。可实施智能电力管理系统以匹配负载要求与电力的动态可用性，使得可在那时断开系统的一部分以减少系统的峰值负载。智能电力管理系统使得电力系统能够在适当时候有效地将电力生成到要求电力的所有区域。
维护要求将不再包括必须通过涡轮发动机12来服务电力系统，这允许较快的周转时间和更有效的零件替换和固定。
最后，当使用辅助电力时减少了飞行器阻力和振动，这是因为在电力源20中实施辅助电力源，而无需添加可增加阻力和振动的辅助冲压空气涡轮(RAT)。
在尚未描述的程度上，各种实施例的不同特征和结构可根据需要彼此组合使用。一个特征可能未在所有实施例中说明并不意味着理解为它不能这样，而是理解为出于简化描述的目的才这样。因此，不同实施例的各种特征可根据需要混合和匹配来形成新的实施例，而不论新实施例是否被明确地描述。此外，虽然已描述“一组”各种元件，但将理解，“一组”可包括任何数量的相应元件，包括仅一个元件。本发明涵盖本文中所描述的特征的组合或排列。
本书面描述使用实例来公开包括最佳模式的本发明施例，且还使所属领域技术人员能实施本发明实施例，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包括在内的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书所限定，并且可包括所属领域的技术人员想到的其它实例。如果这种其它实例具有与所附权利要求的字面语言相同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，那么这种其它实例希望在权利要求的范围内。

Claims (19)

1.一种用于飞行器的电力源，其包括：
固体氧化物燃料电池，其电连接到第一功率转换器，其中所述第一功率转换器电连接到飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器；
质子交换膜燃料电池，其电连接到第二功率转换器，其中所述第二功率转换器电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器；
至少一个电池，其电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述飞行器配送网络，以将电力供应到所述飞行器并由所述固体氧化物燃料电池和所述质子交换膜燃料电池再充电；以及
固体氧化物燃料电池多电力单元，其电连接到第三功率转换器，其中所述固体氧化物燃料电池多电力单元电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器，将液压供应到所述飞行器，并将压缩空气供应到所述飞行器。
2.根据权利要求1所述的电力源，其特征在于：所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述固体氧化物燃料电池多电力单元流体连接到燃料源。
3.根据权利要求2所述的电力源，其特征在于：所述燃料源为至少一个航空燃料源。
4.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的电力源，其特征在于进一步包括在所述燃料源与所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述固体氧化物燃料电池多电力单元中的至少一个之间的至少一个重整器。
5.根据权利要求2或3任一权利要求所述的电力源，其特征在于：固体氧化物燃料电池多电力单元包括电连接到电动压缩机和电动液压泵的固体氧化物燃料电池。
6.根据权利要求2或3任一权利要求所述的电力源，其特征在于：固体氧化物燃料电池多电力单元包括流体连接到燃气涡轮发动机的固体氧化物燃料电池。
7.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的电力源，其特征在于进一步包括电连接所述至少一个电池以为快速负载瞬态提供电力的超级电容器。
8.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的电力源，其特征在于进一步包括电连接到第二质子交换膜燃料电池以用于辅助电力提供的独立燃料源。
9.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的电力源，其特征在于进一步包括所述飞行器配送网络中的控制器，其电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池、所述固体氧化物燃料电池多电力单元和所述至少一个电池中的每一个，以在所述飞行器配送网络上控制来自所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池、所述固体氧化物燃料电池多电力单元和所述至少一个电池的电力的分配。
10.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的电力源，其特征在于：所述第一功率转换器、所述第二功率转换器，或所述固体氧化物燃料电池与第三功率转换器的组合中的至少一个配置成将DC功率转换成AC功率。
11.一种飞行器，其包括：
推进源；
飞行器配送网络；以及
单独的电力源，所述单独的电力源具有
电连接到第一功率转换器的固体氧化物燃料电池，其中所述第一功率转换器电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器；
质子交换膜燃料电池，其电连接到第二功率转换器，其中所述第二功率转换器电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器；
至少一个电池，其电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述飞行器配送网络，以将电力供应到所述飞行器并由所述固体氧化物燃料电池和所述质子交换膜燃料电池再充电；以及
固体氧化物燃料电池多电力单元，其电连接到第三功率转换器，其中所述固体氧化物燃料电池多电力单元电连接到所述飞行器配送网络以将电力供应到所述飞行器，将液压供应到所述飞行器，并将压缩空气供应到所述飞行器。
12.根据权利要求11所述的飞行器，其特征在于：所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述固体氧化物燃料电池多电力单元流体连接到燃料源。
13.根据权利要求12所述的飞行器，其特征在于进一步包括在所述燃料源与所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池和所述固体氧化物燃料电池多电力单元中的至少一个之间的至少一个重整器。
14.根据权利要求11到13中任一权利要求所述的飞行器，其特征在于：所述固体氧化物燃料电池多电力单元包括电连接到电动压缩机和电动液压泵的固体氧化物燃料电池。
15.根据权利要求11到13中任一权利要求所述的飞行器，其特征在于：所述固体氧化物燃料电池多电力单元包括流体连接到燃气涡轮发动机的固体氧化物燃料电池。
16.根据权利要求11到13中任一权利要求所述的飞行器，其特征在于进一步包括电连接所述至少一个电池以为快速负载瞬态提供电力的超级电容器。
17.根据权利要求11到13中任一权利要求所述的飞行器，其特征在于进一步包括流体连接到第二质子交换膜燃料电池以用于辅助电力提供的独立燃料源。
18.根据权利要求11到13中任一权利要求所述的飞行器，其特征在于进一步包括在所述飞行器配送网络中的控制器，其电连接到所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池、所述固体氧化物燃料电池多电力单元和所述至少一个电池中的每一个，以在所述飞行器配送网络上控制来自所述固体氧化物燃料电池、所述质子交换膜燃料电池、所述固体氧化物燃料电池多电力单元和所述至少一个电池的电力的分配。
19.根据权利要求11到13中任一权利要求所述的飞行器，其特征在于：所述第一功率转换器、所述第二功率转换器，或所述固体氧化物燃料电池与第三功率转换器的组合中的至少一个配置成将DC功率转换成AC功率。
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