CN111911825A - 一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，包括飞行机构，所述飞行机构不限于多旋翼、固定翼、直升机、气球或飞艇，飞行机构上设置负载挂板，负载挂板下方的空间用来安装云台相机和照明装置，该可自由移动的照明设备可单独使用，也可多机之间自组通讯网络，本飞行机构可以为照明设备提供最大化的移动自由，在夜间抢险救灾的过程中，如遇到需要频繁移动作业地点的场景，能够保证使用上的便捷性，本自由移动照明设备不局限于照明，还可用于方向指示和目标标记，起到临时充当塔台防撞灯的作用或夜间追逃目标跟踪指示的作用。
Description
技术领域
本发明涉及照明设施技术领域，具体是一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备。
背景技术
夜间照明是照明设备的一个最主要的应用方向，固定式的照明设备通常被称作照明设施，常指用于城市道路(含里巷、住宅小区、桥梁、隧道、广场、公共停车场等)、不售票的公园和绿地等处的路灯配电室、变压器、配电箱、灯杆、地上地下管线、灯具、工作井以及照明附属设备等，用于固定区域的照明；移动式的照明设备包括手持照明灯、头灯或将照明设备固定于某一可移动的装置上，通过将照明设备与移动装置相结合，可满足移动照明的需求，而照明设备与飞行机构的结合无疑是其中一种极具优势的使用方向。
现有的移动照明设备包括锂电池作为主动力为飞行机构及照明设备供电的飞行器及采用系留式的飞行照明装置，前者飞行机构的航时在40分钟左右，还需要为照明装置灯具等有效载荷供电，航时进一步缩短，实际使用时的便利性受到很大的影响，而后者无论是采用系留式的无人飞行平台或者依靠空气静浮力升空，均会由于电力缆绳的长度限制及重量限制，制约照明设备的使用范围及便利性。因此，我们提供了一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，充分利用氢燃料的高能量密度及氢燃料电池的高能量转化效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为可以为照明设备提供上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，包括飞行机构，所述飞行机构不限于多旋翼、固定翼、直升机、气球或飞艇，飞行机构上设置负载挂板，负载挂板下方的空间用来安装云台相机和照明装置，该可自由移动的照明设备可单独使用，也可多机之间自组通讯网络，采用集群控制的技术以适应更大范围的照明需求；
所述负载挂板上安装有起落架，起落架上安装有氢燃料电池，氢燃料电池不限于分布式，也可以是集中式，氢燃料电池不限于纯氢动力，也可以是氢燃料电池与其他动力和电源的混合，氢燃料的存储不局限于材料中给出的高压气态存储的形式，也可以是液态存储的形式，或者采用储氢金属存储，亦或是有机储氢形式。
作为本发明再进一步的方案：所述云台相机可以是单一可见光图像，也可以是热成像或夜视仪的一种或几种的组合。
作为本发明再进一步的方案：所述照明装置包括云台，云台为三轴云台，云台的上端处设有云台安装板。
作为本发明再进一步的方案：云台安装板安装于负载挂板，云台安装板与负载挂板机械连接，云台的下端处安装有照明装置。
作为本发明再进一步的方案：所述照明装置的前端设有灯珠，灯珠不局限于LED，还可以是白炽灯、卤素灯、荧光灯、钠灯、汞灯等形式。
作为本发明再进一步的方案：所述照明装置不局限于发出白光，还可以是多种色彩的彩灯。
作为本发明再进一步的方案：照明装置的后端处设有散热风扇，探照的内壁处设有金属散热翅片，金属散热翅片的前端设有导热金属板。
作为本发明再进一步的方案：照明装置的内壁处安装有温度传感器，且温度传感器粘贴在导热金属板上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本自由移动照明设备采用氢燃料电池作为主动力整体供电电源，与传统的采用锂电池作动力的无人机相比具有航时长的显著优势，在使用氢燃料电池作为主动力的情况下，将会获得4～6倍于锂电动力的航时。
2、本自由移动照明设备可以为照明装置提供最大化的移动自由，在夜间抢险救灾的过程中，如遇到需要频繁移动作业地点的场景，能够保证使用上的便捷性，本自由移动照明设备不局限于照明，还可用于方向指示和目标标记，起到临时充当塔台防撞灯的作用或夜间追逃目标跟踪指示的作用。
附图说明
图1为一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备的结构示意图。
图2为一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备的侧视图。
图3为一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备中照明装置的结构示意图。
图4为一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备的原理图。
图中：1-螺旋桨，2-直流无刷电机，3-机臂，4-起落架，5-云台相机，6-氢燃料电池，7-照明装置，8-无人机中心体，9-高压氢气瓶，10-气瓶支撑座，11-负载挂板，12-云台，13-云台安装板，14-散热风扇，15-金属散热翅片，16-导热金属板，17-灯珠，18-温度传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，包括飞行机构，所述飞行机构包括无人机中心体8、设置在无人机中心体8外围的机臂3、安装在机臂3上的直流无刷电机2及安装在直流无刷电机2上的螺旋桨1，所述飞行机构不限于多旋翼、固定翼、直升机、气球或飞艇，所述无人机中心体8上方设置气瓶支撑座10用以支撑高压氢气瓶9，高压氢气瓶9与气瓶支撑座10之间可以用绑带加以固定，所述无人机中心体8下方设置负载挂板11，所述无人机中心体8和负载挂板11之间可采用胶料或螺纹连接的形式加以固定，负载挂板11下方的空间用来安装云台相机5和照明装置7，照明装置7可单独使用，也可多机之间自组通讯网络，采用集群控制的技术以适应更大范围的照明需求，所述云台相机5可以是单一可见光图像，也可以是热成像或夜视仪的一种或几种的组合，所述负载挂板11上安装有起落架4，起落架4上安装有氢燃料电池6，氢燃料电池6不限于集中式，也可以是分布式，氢燃料电池6作为主电源，，该移动照明设备的动力形式不限于纯氢动力，也可以是氢燃料电池与其他动力和电源的混合。
所述照明装置7包括云台12，云台12为三轴云台，云台12的上端处设有云台安装板13，云台安装板13安装于负载挂板11，云台安装板13与负载挂板11机械连接，云台12的下端处安装有照明装置，照明装置包括但不限于LED投光灯，还可以是白炽灯、卤素灯、荧光灯、钠灯、汞灯等形式，照明装置不局限于发出白光，还可以是多种色彩的彩灯，利用云台12沿着空间坐标系的三轴旋转自由度可操控的特点，带动照明装置自由旋转，照明装置的前端设有灯珠17，照明装置的后端处设有散热风扇14，探照灯的内壁处设有金属散热翅片15，金属散热翅片15的前端设有导热金属板16，照明装置的内壁处安装有温度传感器18，且温度传感器18粘贴在导热金属板16上，云台相机5与照明装置7互相联动，通过一路控制信号控制云台相机5和照明装置7，达到夜间照明和图像采集同步进行的目的，照明装置在使用过程中，通过后部的散热风扇14进行散热，照明装置的热量通过金属散热翅片15进行传递，为空气冷却散热系统，温度传感器18实时测量金属板的温度，间接得到灯珠17的温度，将该温度信号传递给风扇转速控制模块作为散热风扇14转速调节的控制信号，可根据灯珠17的温度实时自动控制散热风扇14的转速，达到稳定灯珠17工作温度的目的。
本发明的工作原理是：
本可自由移动的照明设备中，利用地面操纵系统与照明设备中的无线数据收发系统及装置实现控制信号和接收数据反馈，照明设备中的移动照明设备控制系统控制混合电源控制系统，混合电源控制系统电力连接移动照明设备升力系统、燃料电池供电系统、辅助电源系统、图像采集系统和三轴云台，三轴云台上安装有图像采集系统和照明装置，照明装置电力连接混合电源控制系统，燃料电池供电系统中的燃料存量反馈燃料供给给氢燃料存储系统。
本移动照明设备采用氢燃料电池6作为主动力整体供电电源，与传统的采用锂电池作动力的无人机相比具有航时长的显著优势，在使用氢燃料电池6作为主动力的情况下，将会获得4～6倍于锂电动力的航时，本移动照明设备可以为照明设备提供最大化的移动自由，在夜间抢险救灾的过程中，如遇到需要频繁移动作业地点的场景，能够保证使用上的便捷性，本自由移动照明设备不局限于照明，还可用于方向指示和目标标记，起到临时充当塔台防撞灯的作用或夜间追逃目标跟踪指示的作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，包括飞行机构，所述飞行机构不限于多旋翼、固定翼、直升机、气球或飞艇，飞行机构上设置负载挂板(11)，负载挂板(11)下方的空间用来安装云台相机(5)和照明装置(7)，该可自由移动的照明设备可单独使用，也可多机之间自组通讯网络，采用集群控制的技术以适应更大范围的照明需求；
所述负载挂板(11)上安装有起落架(4)，起落架(4)上安装有氢燃料电池(6)，所述氢燃料电池(6)不限于集中式的，也可以是分布式的，该移动照明设备的动力形式不限于纯氢动力，也可以是氢燃料电池与其他动力和电源的混合，氢燃料的存储不局限于材料中给出的高压气态存储的形式，也可以是液态存储的形式，或者采用储氢金属存储，亦或是有机储氢形式。
2.根据权利要求1所述的一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，其特征在于，所述云台相机(5)可以是单一可见光图像，也可以是热成像或夜视仪的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，其特征在于，所述照明装置(7)包括云台(12)，云台(12)为三轴云台，云台(12)的上端处设有云台安装板(13)。
4.根据权利要求3所述的一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，其特征在于，所述云台安装板(13)安装于负载挂板(11)，云台安装板(13)与负载挂板(11)机械连接，云台(12)的下端处安装有照明装置。
5.根据权利要求4所述的一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，其特征在于，所述照明装置的前端设有灯珠(17)，灯珠(17)不局限于LED，还可以是白炽灯、卤素灯、荧光灯、钠灯、汞灯等形式。
6.根据权利要求5所述的一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，其特征在于，所述照明装置不局限于发出白光，还可以是多种色彩的彩灯。
7.根据权利要求6所述的一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，其特征在于，所述照明装置的后端处设有散热风扇(14)，探照灯的内壁处设有金属散热翅片(15)，金属散热翅片(15)的前端设有导热金属板(16)。
8.根据权利要求7所述的一种采用氢燃料电池作为主电源的可自由移动的照明设备，其特征在于，所述照明装置的内壁处安装有温度传感器(18)，且温度传感器(18)粘贴在导热金属板(16)上。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112758323A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-07 | 浙江氢航科技有限公司 | 一种用于桥梁检测的具有随动照明功能的无人机 |
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2020
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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