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公开(公告)号：CN116946374A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202210394543.0
申请日：2022-04-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64D27/02 , B64D37/32 , H01M8/0662 , H01M8/0612 , H01M8/04014
Abstract: 本发明涉及航空系统技术领域，更具体的说是一种集成惰化系统的航空发动机及航空飞行器。它解决了传统机载制氮系统技术需要使用发动机的引气从而影响发动机性能的问题。航空发动机包括压气机、转轴、燃气涡轮、动力涡轮、发电机、压气机空气分流器、阳极尾气分流器、燃烧室、阳极尾气鼓风机、重整反应器、燃油惰化系统、燃油泵、电推进系统和阴极尾气分流器，其中燃油惰化系统包括固体氧化物燃料电池、重整器换热通道、第一换热器、第二换热器和油储箱。它减轻了惰化系统对飞机重量的影响，避免了制氮系统对发动机引气的额外需求，同时还满足了飞机电气化发展的趋势下对电能的需求，保证了发动机正常的工作性能。
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公开(公告)号：CN112455698B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202011278475.9
申请日：2020-11-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64D27/24 , H01M8/04089 , B64C39/02 , B60L58/31
Abstract: 本发明提出一种燃料电池氢气喷管混合动力无人机，涉及飞行器领域。本发明要解决无人机的长时间巡航飞行和短时间高机动性飞行兼顾的需求。该无人机包括无人机机身结构、飞行控制装置、信号传输装置、载物仓、副翼舵面、尾翼舵面和燃料电池氢气喷管混合动力系统，当无人机处于巡航状态时，无人机所需推进功率较小，氢气喷管不工作，氢气进入燃料电池电堆中发电驱动电动推进器，当无人机需要进行高机动性的飞行时，高压氢气输入引射器中，将外界的空气抽入引射器中并进行混合，混合气体通入燃烧室中，通过电打火器点燃后通过喷管喷出，为无人机提供大额推力。本发明通过将燃料电池和氢气喷管的结合，满足了无人机长航时巡航和短时间机动飞行的需求。
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公开(公告)号：CN112455698A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011278475.9
申请日：2020-11-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64D27/24 , H01M8/04089 , B64C39/02 , B60L58/31
Abstract: 本发明提出一种燃料电池氢气喷管混合动力无人机，涉及飞行器领域。本发明要解决无人机的长时间巡航飞行和短时间高机动性飞行兼顾的需求。该无人机包括无人机机身结构、飞行控制装置、信号传输装置、载物仓、副翼舵面、尾翼舵面和燃料电池氢气喷管混合动力系统，当无人机处于巡航状态时，无人机所需推进功率较小，氢气喷管不工作，氢气进入燃料电池电堆中发电驱动电动推进器，当无人机需要进行高机动性的飞行时，高压氢气输入引射器中，将外界的空气抽入引射器中并进行混合，混合气体通入燃烧室中，通过电打火器点燃后通过喷管喷出，为无人机提供大额推力。本发明通过将燃料电池和氢气喷管的结合，满足了无人机长航时巡航和短时间机动飞行的需求。
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公开(公告)号：CN112096538A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010870434.2
申请日：2020-08-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F02K7/16 , F02K1/15 , H01M8/0612 , H01M8/0662 , H01M8/1009 , H01M10/46 , H01M8/124
Abstract: 本发明提出一种混动多模式涡轮冲压组合发动机，该组合发动机包括固体氧化物燃料电池发电系统和涡轮基超燃冲压发动机推进系统，涡轮基超燃冲压发动机推进系统包括涡喷发动机系统与超燃冲压发动机系统，空气一路经四周的冲压涵道流入加力/冲压燃烧室与燃料混合燃烧，另一路空气通过低压压气机和高压压气机进行压缩后分为三股，分别为重整器、固体氧化物燃料电池阴极和涡喷燃烧室提供高压空气；燃料分为三路，重整器重整后的气体输送至固体氧化物燃料电池组，固体氧化物燃料电池组的高温尾气输送至涡喷燃烧室。解决了涡轮基超燃冲压发动机的传统发电方式效率低的缺点，本发明满足涡轮基超燃冲压发动机的电量需求同时提高推进热效率。
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公开(公告)号：CN112031935A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010837777.9
申请日：2020-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F02C6/00 , F02C6/18 , F02C3/04 , H01M8/0612 , F22B33/18
Abstract: 本发明提出一种基于等离子催化的多级回热燃料电池燃气轮机混合发电系统，燃料进入等离子催化装置与燃烧室入口和化学回热器冷流侧入口相连，压气机出口与回热器冷流侧入口相连，回热器冷流侧出口与燃烧室相连，燃烧室出口与涡轮入口相连，涡轮转子与发电机相连，涡轮出口分别与化学回热器热流侧和高温燃料电池的阴极入口连接，高温燃料电池阴极与回热器相连，化学回热器冷流侧入口分别与蒸发器、三号分流器和等离子催化装置相连，水从蒸发器进入化学回热器中，化学回热器冷流出口侧分别与高温燃料电池阳极入口和燃烧室入口相连，高温燃料电池阳极出口与燃烧室进口相连。解决了如何提高燃气轮机变工况特性以及循环热效率，降低污染物排放量的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116857069A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202210310347.0
申请日：2022-03-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F02C7/22 , H01M8/04007 , H01M8/0606 , H01M8/0662 , B64D27/24 , B64D27/26
Abstract: 本发明提出了一种来流空气能量回收的燃料电池发动机及飞行器，属于飞行器推进领域。解决了传统航空发动机效率低且在高速飞行下来流空气温度过高导致压气机耗功过大的问题。它包括空气供给系统、燃料供给系统、燃料电池和推进系统，所述空气供给系统和燃料电池的阴极相连，所述燃料电池用于给推进系统提供电能。本发明通过重整预冷集成器实现了高效的能量管理以及来流空气的能量回收，降低了高马赫数下压气机的耗功，同时省去了单独的燃料重整器从而使得整个系统结构紧凑，且电力驱动压气机的方式可以进一步提升燃烧室的工作温度而不会受到传统的涡轮前温度限制，最终实现了发动机在高马赫数下的高效运行。
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公开(公告)号：CN116792206A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310739027.1
申请日：2023-06-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F02C7/22 , H01M8/04082 , H01M8/04089 , H01M8/0612 , H01M16/00 , F04B35/04
Abstract: 本发明公开了一种基于高温质子交换膜燃料电池的能源与动力一体化系统，涉及航空能源与动力一体化技术领域，包括系统壳体，布设在系统壳体内部的能源模块、空气动力模块和核心尾喷管；能源模块包括依次布设在系统壳体中段的催化重整室、高温质子交换膜燃料电池组和常规燃烧室；催化重整室连接高温质子交换膜燃料电池组；高温质子交换膜燃料电池组连接常规燃烧室；高温质子交换膜燃料电池电连接空气动力模块；系统壳体前端的进气管道内设置空气动力模块，空气动力模块分别连接催化重整室和高温质子交换膜燃料电池组；系统壳体后端的核心尾气喷管与常规燃烧室连通。本发明兼顾了航空飞行器能源需求和动力需求，有效地提升了发动机性能。
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公开(公告)号：CN112537218B
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202011351900.2
申请日：2020-11-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B60L53/53 , B60L53/54 , H01M8/04014 , H01M8/04029 , H01M8/04082 , H01M8/04089
Abstract: 本发明公开了一种基于制冷循环的低温储氢技术的燃料电池充电系统，包括：燃料电池发电模块、控制管理模块、制冷循环模块和运载设备，其中，燃料电池发电模块包括低温储氢罐、压缩风扇和质子交换膜燃料电池，用于输出电能；控制管理模块包括总控制器、动力电池管理系统、动力电池组、燃料电池管理系统和DC/DC转换器，用于对动力电池组、质子交换膜燃料电池以及DC/DC转换器进行监测和管理；制冷循环模块用于对质子交换膜燃料电池的高温阴极尾气余热回收，同时将产生的冷却液回收；运载设备，用于搭建各模块装置。本发明将燃料电池产生的高温水蒸气加以利用，经过蒸汽制冷循环为储氢罐提供低温环境，从而提高所储氢的体积密度。
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公开(公告)号：CN112983645A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN201911275156.X
申请日：2019-12-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出一种带有阴阳极再循环的燃料电池无涡轮喷气发动机，该发动机压气机经过第一分流器与燃烧室连通，压气机依次经过第一分流器、第四分流器、第二引射器和第二分流器与燃烧室连通，压气机依次经过第一分流器、第四分流器、第三引射器、第一引射器和重整器与燃料电池阳极连通，燃料电池阳极经过第三分流器与与燃烧室连通，燃料电池阴极经过第二分流器与燃烧室连通，燃烧室与尾喷管连通；燃料电池阳极与第一引射器连通，燃料电池阴极与第二引射器连通，燃料电池经过电动机与压气机连接。解决了未来长航时无人机对动力系统的高功率密度，体积小，重量轻，运行稳定，高效率的需求问题，结合固体氧化物燃料电池和无涡轮喷气发动机优势互补。
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公开(公告)号：CN112901345A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110130269.1
申请日：2021-01-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F02C6/04 , F02C3/04 , F02C7/00 , H01M8/0612
Abstract: 本发明提供了一种分体式燃气轮机燃料电池混合发电系统，包括压气机、燃料电池、燃烧室、涡轮、化学回热器、蒸发器、电动机、发电机、分流器一和分流器二；燃料电池与电动机电连接，电动机与压气机共轴连接，压气机与分流器一连接，分流器一分别与燃料电池的阴极入口和燃烧室的入口相连，阴极出口与燃烧室的入口相连，燃烧室的出口与涡轮的入口相连，涡轮的出口与化学回热器的热流侧入口相连。本发明由燃料电池发电机组驱动压气机，解除了压气机和涡轮的气动耦合，涡轮和压气机可独立地设计和运行，解决了由于压气机和透平之间的共轴设计所带来的问题；且利用燃料蒸气重整反应将涡轮尾气中的热能转化为燃料的化学能，综合提高能量的利用效率。
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