[实用新型]基于燃料电池的飞机发电系统

权利要求书

1.一种基于燃料电池的飞机发电系统，其特征在于，包括：

燃料电池供电系统，与直流汇流条连接，用于为连接在所述直流汇流条上的全部负载供电，其中，连接在所述直流汇流条上的全部负载包括：连接在所述直流汇流条上的普通设备和通过降压装置和关键设备汇流条连接在所述直流汇流条上的关键设备；

主发动机发电系统，通过第一控制开关和交流/直流转换装置连接直流汇流条，所述第一控制开关用于在所述燃料电池供电系统出现故障时，切换地控制所述主发动机发电系统与所述直流汇流条连接，且切换地控制所述直流汇流条与第一设定负载保持连接；

空气冲压涡轮发电系统，通过第二控制开关和交流/直流转换装置连接关键设备汇流条，所述第二控制开关用于在所述燃料电池供电系统与所述主发动机发电系统均出现故障时，或者所述燃料电池供电系统出现故障、且所述主发动机发电系统无法启动时，切换地控制所述空气冲压涡轮发电系统与所述关键设备汇流条连接，为连接在所述关键设备汇流条上的关键设备供电；

蓄电池，通过第三控制开关连接关键设备汇流条，所述第三控制开关用于在所述燃料电池供电系统、所述主发动机发电系统以及所述空气冲压涡轮发电系统均出现故障时，或者所述燃料电池供电系统出现故障、且所述主发动机发电系统与所述空气冲压涡轮发电系统均无法启动时，切换地控制所述蓄电池与所述关键设备汇流条连接，为连接在所述关键设备汇流条上的关键设备供电；

其中，所述第一设定负载的范围小于所述全部负载所覆盖的范围，且所述关键设备的峰值功率<所述第一设定负载的峰值功率<所述全部负载的峰值功率。

2.根据权利要求1所述的飞机发电系统，其特征在于，所述燃料电池供电 系统包括：

电力转换器；

燃料处理装置，用于获取并处理燃料电池所需燃料；

气体处理装置，用于对从外界吸入的客舱尾气或冲压空气进行处理；

燃料电池，与所述燃料处理装置和气体处理装置分别连接，并与电力转换器连接，用于对所述燃料和处理后的气体进行反应，在所述燃料电池的阳极和阴极产生电力，并通过所述电力转换器转换为所需要的电压输出。

3.根据权利要求2所述的飞机发电系统，其特征在于：

所述燃料电池的数量为多组，多组燃料电池根据飞机的至少两个区域中各自的负载的功率需求，进行分布式放置。

4.根据权利要求2或3所述的飞机发电系统，其特征在于：

所述燃料电池为固态氧化物燃料电池SOFC；

则所述燃料处理装置为燃油处理装置，包括：

燃油泵，用于获取航空煤油；

第一换热器，与所述燃油泵连接，用于对通过所述燃油泵获取的航空煤油进行加热处理；

燃油预重整器，连接在所述第一换热器和所述SOFC的阳极之间，用于对经过所述第一换热器加热处理后的航空煤油进行预重整处理，得到氢气和一氧化碳，并输送至所述SOFC；

所述气体处理装置包括：

压缩机，用于对从外界吸入的客舱尾气或冲压空气进行压缩处理；

第二换热器，连接在所述压缩机与所述SOFC的阴极之间，用于对经所述压缩机处理后的压缩气体进行升温处理，并将处理后的气体输送至所述SOFC。

5.根据权利要求4所述的飞机发电系统，其特征在于，所述燃料电池供电系统还包括：

燃烧室，与所述SOFC连接，用于燃烧所述SOFC中未完全反应的氢气和一氧化碳；

燃气涡轮，与所述燃烧室连接，用于对所述燃烧室输出的气体进行膨胀做功；

发电机，与所述燃气涡轮和所述电力转换器分别连接，用于在所述燃气涡轮的带动下产生电力，通过所述电力转换器转换为所需要的电压输出。

6.根据权利要求5所述的飞机发电系统，其特征在于，所述燃气涡轮，还与所述第二换热器连接，所述燃气涡轮排出的气体用于对所述第二换热器内的压缩气体进行预热。

7.根据权利要求5所述的飞机发电系统，其特征在于：所述燃气涡轮还与所述压缩机连接，用于驱动所述压缩机。