世界首款商业化氢燃料电池为无人机供给强壮动力

斗山立异(DMI)正在运用由其立异的能量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。这些无人机飞翔时刻长达两个小时，已在美属维尔京群岛之间运送口罩和应急物资，并向坐落济州岛的韩国最高峰汉拿山山顶（1947米）运送医疗AED。这项技能为拓宽移动机器人的活动规模及载荷才能铺平了路途。

图 1：DMI 无人机向维尔京群岛运送紧迫医疗物资。氢燃料电池组可为无人机完成超越 2 个小时的飞翔时刻，比大大都电池供电无人机长 4 倍。

此外，DMI长途无人机现在也用于商业运用，其间较长的飞翔时刻完成了对大型太阳能发电厂的监控，例如韩国坐落海南郡Solasido的最大太阳能发电厂。假如运用电池供电无人机来履行这一使命，则需
要进行六次以上的电池替换。

图 2：DMI 无人机以极高的功率和速度完成对太阳能面板的查看。运用装备通用摄像头和热成像摄像头的氢燃料电池无人机，只进行了两次主动网格飞翔，就获得了一座约 20 兆瓦的发电厂图画。假如运用电池供电无人机来履行这一使命，则需求进行六次以上的电池替换。

高密度电源规划，优化电池组功能

为移动设备开发氢燃料电池，需求全面的技能立异，从材料科学到全体体系级规划优化。移动性的关键是小型化、进步功率和减轻体系分量。此外，还应结合高能量输出和耐用性，以完成长时间、安稳的飞翔。因而，有必要减轻仓库的分量，装备具有高功率密度的动力体系，并简化包含外围组件在内的整个电池组的规划，全面进行体系优化。

这些规划方针的中心是体系供电网络(PDN)的架构及其施行。DP30电池组有两大动力体系，为无人机的转子和两个仓库的控制器供电。DP30电池组的输出电压规模宽，并且可在40V至74V之间改变，因而动力体系旨在保证向无人机转子电机供给严厉稳压的48V，12A输出，向仓库控制器电路板及电扇供给 12V， 8A 输出。

图 3：能量密度比较：氢燃料电池和锂电池

为了完成高功率和高能量密度的供电网络（PDN），DMI 挑选了 Vicor PRM™ 升降压稳压器和ZVS 降压稳压器。PRM 支撑高达 74V 的氢燃料电池组开路电压 (OCV)，可以针对 48V 电压履行安稳稳压，如图 5 所示。

图 4：氢燃料电池组的结构

在无人机的转子侧 PDN 中，并行装备了两个 PRM 升降压稳压器(PRM48AF480T400A00)，以供给转子所需的12A电流。仓库中用于数字控制器电路板的PDN先运用较低功耗的PRM (PRM48AH480T200A00)，然后接 48V 至 12V ZVS 降压稳压器 (PI3546-00-LGIZ)。

图 5：为完成高功率和高能量密度，采用了 Vicor PRM™ 升降压稳压器和 ZVS 降压稳压器。PRM 支撑高达 74V 的氢燃料电池仓库开路电压 (OCV)，可以针对 48V 电压履行安稳稳压。

按电源容量供给多样化的产品线

除了现在正在出产的2.6kWDP30电池组，DMI计划按电源容量供给多样化的产品线。该公司不只将开发各种容量的产品，从1.5kW氢燃料电池组（计划于下一年发布）到10kW氢燃料电池组包罗万象，并且还将推出合适每一款电池组的相应无人机。

Vicor模块化电源计划可以完成可扩展性，支撑这些不同的产品线。此外，这也有助于DMI 集中精力处理由电源容量扩展引起的各种其它工程问题，如仓库结构改变、动力体系及外设组件以及散热办法等。有了Vicor处理计划，DMI可以更好地完成其重要方针：添加耐用性和安稳性；以高能量密度完成小型化的轻量级燃料电池。

了解斗山立异氢燃料电池组的更多概况:http://www.vicorpower.cn/