亚搏gameapp下载|世界上第一个商业化氢燃料电池为执行人道主义任务的无人机提供了强大的动力

斗山革新(DMI)正在利用创新的能源密集型氢燃料电池驱动的无人机向偏远地区运送人道主义救援物资。这些无人机在两个小时内在美属维尔京群岛之间运送口罩和应急物资,向位于济州岛的韩国最高峰汉拿山首脑(1947米)运送医疗AED。该技术为扩大移动机器人的活动范围和载荷能力铺平了道路。

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图1 DMI无人机向维尔京群岛运送紧急医疗物资。氢燃料电池组可以为无人机飞行2个小时以上,是大部分电池的无人机长的4倍。

此外,DMI远程无人机目前还用于商业应用,其中长时间的飞行时间可以监控大型太阳能发电站。例如,这是韩国最大的太阳能发电站,位于海南郡索拉西市。如果使用电池供电无人机执行此操作,则需要更换6次以上的电池。

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图2 DMI无人机以极高的效率和速度进行太阳能面板检查。利用装有通用照相机和热像照相机的氢燃料电池无人机,只需两次自动网格飞行即可获得约20兆瓦的电站图像。如果使用电池供电无人机执行此操作,则需要更换6次以上的电池。

优化电池组性能的高密度电源设计

为移动设备开发氢燃料电池需要从材料科学到整个系统级设计优化的全面技术革新。移动性的核心是小型化、提高效率和降低系统重量。另外,要将高能输出与耐久性相结合,实现长期稳定的飞行。因此,需要减少堆栈的重量,配置功率密度高的电源系统,并简化整个电池组(包括周围的组件)的设计,从而优化系统。

这些设计目标的核心是系统电力网络(PDN)的体系结构和实现。DP30电池组有两个主要电源系统,为无人机的转子和两个堆栈的控制器供电。DP30电池组的输出电压范围广,可以在40V到74V之间变化,因此电源系统旨在为无人机转子马达提供严格的电压调节48V、12A输出,并为堆栈控制器电路板和风扇提供12V、8A输出。

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图3能源密度比较:

氢燃料电池和锂电池

为了实现高效率和高能量密度的供电网络(PDN),DMI选择了VICORPRM上升下降电压调节器和ZVS下降调节器。PRM支持高达74V的氢燃料电池包开放电压(OCV),可以对48V电压进行稳定的电压调整,如图5所示。

无人机的转子侧PDN包括两个PRM升降机电压调节器(PRM48AF480T400A00),以提供转子所需的12A电流。堆栈中用于数字控制器电路板的PDN首先使用低功耗PRM (PRM48AH480T200A00)、48V至12V ZVS降压稳压器(PI3546-00-LGIZ)。

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图4氢燃料电池组的结构

根据功率容量提供多种产品线

除了目前正在生产的2.6kWDP30电池组外,DMI还计划根据功率容量提供多种产品线。该公司将从1.5kW氢燃料电池组(预计明年上市)到10kW氢燃料电池组,不仅开发多种容量的产品,还将推出适合各电池组的无人机。

Vicor模块化电源解决方案提供了支持这些不同产品系列的可扩展性。此外,DMI还可以集中解决由于电源容量扩展而引起的其他各种工程问题,包括堆栈结构更改、电源系统和外围设备组件、冷却方法等。Vicor解决方案使DMI能够更好地实现提高耐久性和稳定性这一重要目标。高能量密度小型化的轻质燃料电池。

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图5使用VICORPRM升降机稳压器和ZVS稳压器实现高效率和能量密度。PRM支持高达74V的氢燃料电池堆栈开电压(OCV),可以对48V电压进行稳定的电压调节。

详细了解斗山革新氢燃料电池组

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