CN208331768U - 一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶 - Google Patents
一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶，解决现有技术重量重及单位重量储氢密度低从而严重影响无人机的续航性能的问题。本实用新型包括采用铝板冲拔成型、前后端分别成型有前封头和后封头、用于储存氢气的铝制内胆，设于所述前封头处的瓶口，以及采用碳纤维‑环氧体系复合材料通过环向、纵向和螺旋方式交叉重叠缠绕于所述铝制内胆外壁上的强度层。本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，具有重量轻、耐压性能好、以及疲劳性能好的特点，从而能有效提高无人机续航性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶。
背景技术
近两年，无人机已经开始从军事领域向民用市场普及，但传统的锂电池无人机由于其续航时间只有30分钟左右，应用范围有限。2016年4月无人机制造商科比特航空正式发布了全球首款氢燃料多旋翼工业级无人机，续航时长可达273分钟，定位于电力、石化、安防、消防等领域。至此，国内多家厂商开始研究燃料电池无人机技术，其中氢燃料的充装量和储气瓶的质量是决定无人机续航里程的关键因素，从目前国内燃料电池无人机行业发展的总趋势来看，在有限的尺寸下，保证气瓶质量最轻也是各个厂家共同追求的目标。初期，各厂家主要以用30MPa气瓶为主，气瓶重量重，单位重量储氢密度只有3％左右，严重影响无人机的续航性能，限制了燃料电池无人机的发展。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶，具有重量轻、耐压性能好、以及疲劳性能好的特点，从而能有效提高无人机续航性能。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶，包括采用铝板冲拔成型、前后端分别成型有前封头和后封头、用于储存氢气的铝制内胆，设于所述前封头处的瓶口，以及采用碳纤维-环氧体系复合材料通过环向、纵向和螺旋方式交叉重叠缠绕于所述铝制内胆外壁上的强度层。
进一步地，所述铝制内胆的壁厚为1.5mm，所述前封头的壁厚为1.8mm，所述后封头的壁厚为1.8mm。
进一步地，所述铝制内胆的容积为0.4L-20L，所述铝制内胆的工作压力不小于35MPa。
进一步地，所述强度层的外表面上涂覆有一层光固化树脂层。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，具有重量轻、耐压性能好、以及疲劳性能好的特点，从而能有效提高无人机续航性能。
(2)本实用新型高压复合材料储气瓶内层采用优质成型的铝内胆，强度层采用高强度高模量的碳纤维复合材料结构，具有耐高压，耐疲劳，安全性高等特点，如此与现有技术相比可使高压复合材料储气瓶的重量可下降约30％。以容量为9L的高压储气瓶为例，现有技术储气瓶的重量约为4Kg，采用本实用新型高压复合材料储气瓶的重量约为2.85Kg，可极大降低整体重量；同时工作压力提高到35MPa及以上，可使单位重量储氢密度达到7％以上，可大幅度增加无人机产品的续航能力。本实用新型高压储气瓶在满足气瓶强度要求的前提下使复合材料层使高压储气瓶的整体重量达到最优化，即：在保证安全性的同时，使复合材料层的重量达到最小。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1中A部放大图。
图3为图1中B部放大图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-铝制内胆、2-前封头、3-强度层、4-光固化树脂层、5-后封头、6-瓶口。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
如图1-3所示，本实用新型提供的一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶，结构简单、设计科学合理，使用方便，具有重量轻、耐压性能好、以及疲劳性能好的特点，从而能有效提高无人机续航性能。本实用新型包括采用铝板冲拔成型、前后端分别成型有前封头2和后封头5、用于储存氢气的铝制内胆1，设于所述前封头2处的瓶口6，以及采用碳纤维-环氧体系复合材料通过环向、纵向和螺旋方式交叉重叠缠绕于所述铝制内胆1外壁上的强度层3；所述铝制内胆1的壁厚为1.5mm，所述前封头2的壁厚为1.8mm，所述后封头5的壁厚为1.8mm，所述铝制内胆1的容积为0.4L-20L，所述铝制内胆1的工作压力不小于35MPa，所述强度层3的外表面上涂覆有一层光固化树脂层4。
本实用新型高压复合材料储气瓶内层采用优质成型的铝内胆，强度层采用高强度高模量的碳纤维复合材料结构，具有耐高压，耐疲劳，安全性高等特点，如此与现有技术相比可使高压复合材料储气瓶的重量可下降约30％。以容量为9L的高压储气瓶为例，现有技术储气瓶的重量约为4Kg，采用本实用新型高压复合材料储气瓶的重量约为2.85Kg，可极大降低整体重量；同时工作压力提高到35MPa及以上，可使单位重量储氢密度达到7％以上，可大幅度增加无人机产品的续航能力。本实用新型高压储气瓶在满足气瓶强度要求的前提下使复合材料层使高压储气瓶的整体重量达到最优化，即：在保证安全性的同时，使复合材料层的重量达到最小。
上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶，其特征在于：包括采用铝板冲拔成型、前后端分别成型有前封头(2)和后封头(5)、用于储存氢气的铝制内胆(1)，设于所述前封头(2)处的瓶口(6)，以及采用碳纤维-环氧体系复合材料通过环向、纵向和螺旋方式交叉重叠缠绕于所述铝制内胆(1)外壁上的强度层(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶，其特征在于，所述铝制内胆(1)的壁厚为1.5mm，所述前封头(2)的壁厚为1.8mm，所述后封头(5)的壁厚为1.8mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶，其特征在于，所述铝制内胆(1)的容积为0.4L-20L，所述铝制内胆(1)的工作压力不小于35MPa。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶，其特征在于，所述强度层(3)的外表面上涂覆有一层光固化树脂层(4)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820921449.5U CN208331768U (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820921449.5U CN208331768U (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶 |
Publications (1)
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| CN208331768U true CN208331768U (zh) | 2019-01-04 |
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Family Applications (1)
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| CN201820921449.5U Active CN208331768U (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种用于燃料电池无人机的高压储气瓶 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN208331768U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108758324A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-06 | 中材科技(成都)有限公司 | 燃料电池无人机用高压储气瓶及其制备方法 |
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2018
- 2018-06-14 CN CN201820921449.5U patent/CN208331768U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108758324A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-06 | 中材科技(成都)有限公司 | 燃料电池无人机用高压储气瓶及其制备方法 |
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