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設(shè)備與工具
Vicor Corporation(以下稱Vicor)和斗山Mobility Innovation(以下稱DMI)合作，后者正在開發(fā)無人機。DMI是韓國一家專門從事大型貿(mào)易公司的無人機業(yè)務(wù)子公司。無人機中安裝了高能量密度氫燃料電池，以在偏遠地區(qū)提供人道主義援助。它可以飛行兩個小時，迄今已將口罩和應(yīng)急物資從美國大陸運到維爾京群島，再從韓國大陸運到濟州島，然后爬到韓國最高的山峰(6,388英尺)，以提供醫(yī)療用AED。這項技術(shù)將為具有更大距離和更大負載能力的運輸機器人的發(fā)展開辟道路。
使用DMI無人機進行高效，快速的太陽能電池板檢查用于移動設(shè)備的氫燃料電池的開發(fā)需要從材料科學(xué)到系統(tǒng)級優(yōu)化的所有領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，而延長行進距離的關(guān)鍵是系統(tǒng)的小型化，高效和輕量化。那是為了長時間穩(wěn)定飛行，它必須具有高能量輸出和耐久性。為此，必須配置一種動力傳動系統(tǒng)，該動力傳動系統(tǒng)能夠減輕燃料電池堆的重量并實現(xiàn)高功率密度，并且簡化包括外圍部件的整個動力組以獲得最佳的系統(tǒng)配置。
設(shè)計的核心是系統(tǒng)電源網(wǎng)絡(luò)(PDN)的配置和實施。DP30動力總成有兩個主要動力總成，一個用于無人駕駛飛機的轉(zhuǎn)子，另一個用于兩個燃料電池堆的控制器。由于DP30的輸出電壓在40V至74V的寬范圍內(nèi)波動，因此在動力總成中進行了精確的電壓調(diào)整，以確保轉(zhuǎn)子電動機的48V和12A以及燃料電池堆控制板和風(fēng)扇的12V和8A。設(shè)計輸出。
能量密度比較：氫燃料電池和鋰離子電池為了實現(xiàn)高效率和高能量密度的電源網(wǎng)絡(luò)(PDN)，DMI采用了Vicor的PRM降壓-升壓調(diào)節(jié)器和ZVS降壓調(diào)節(jié)器。如圖所示，PRM可以輸入氫燃料電池堆最高74V的開路電壓(OCV)，并調(diào)節(jié)到48V以使其穩(wěn)定。
氫燃料電池電源組件的結(jié)構(gòu)為轉(zhuǎn)子供電的PDN由兩個并聯(lián)的PRM降壓-升壓調(diào)節(jié)器(PRM48AF480T400A00)組成，并提供轉(zhuǎn)子所需的12A。燃料電池堆中數(shù)字控制板的PDN使用ZVS降壓穩(wěn)壓器(PI3546-00-LGIZ)，該穩(wěn)壓器將48V轉(zhuǎn)換為12V，并以低功率(PRM48AH480T200A00)串聯(lián)。除了目前正在生產(chǎn)的2.6kW DP30電源組之外，DMI還計劃增加具有不同電源容量的產(chǎn)品陣容。從明年發(fā)布的1.5kW氫燃料電池動力裝置開始，我們將開發(fā)功率高達10kW的各種產(chǎn)品，并發(fā)布與這些動力裝置兼容的無人機。
在去年的CES 2020上，DMI的展位很大，橫幅很大根據(jù)Vicor使用電源模塊配置PDN的方法，可以擴展PDN以支持多種產(chǎn)品系列。這將使DMI工程師能夠集中精力應(yīng)對功率容量擴展所帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)，例如燃料電池組結(jié)構(gòu)，動力傳動系統(tǒng)和外圍設(shè)備以及散熱方法的變化。隨著Vicor的引入，可以進一步追求提高耐用性和穩(wěn)定性以及減小具有高能量密度的燃料電池的尺寸和重量的主要目的。
韓國斗山集團成立于1896年，是韓國最大的財團之一，也是一個擁有126年歷史且持續(xù)快速成長的企業(yè)。集團產(chǎn)業(yè)主要集中在包括能源、裝備、海水淡化設(shè)備、燃料電池以及機器人產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。斗山在全球38 個國家開展業(yè)務(wù)，員工總數(shù)達36,400 余人，年銷售額超過180 億美元。
斗山創(chuàng)新（深圳）有限公司（簡稱：斗山創(chuàng)新）是斗山集團在中國的全資子公司，依靠自有核心技術(shù)，致力于開發(fā)高性能移動式輕量化燃料電池系統(tǒng)。產(chǎn)品線主要包含1-5kW空冷系統(tǒng)以及5-30KW輕量化水冷系統(tǒng)，目前產(chǎn)品主要應(yīng)用在工業(yè)級無人機，無人船以及機器人領(lǐng)域，后續(xù)將用于大載重貨運Cargo無人機，UAM及eVTOL等載人飛行器等領(lǐng)域。產(chǎn)品立足國際市場，先后通過了多項國際認證標準，目前多款燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)完成FCC、CE認證，儲氫系統(tǒng)完成美國DOT認證、加拿大TC、歐洲TPED、韓國KGS等國際認證，產(chǎn)品和技術(shù)均為全球領(lǐng)先水平。
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