有「氫」才敢大聲，斗山創新跟 Vicor 打造氫燃料電池無人機飛行 2hr
作者 侯 冠州 | 發布日期 2021 年 01 月 13 日
韓國斗山集團（Doosan）旗下專注於無人機研發的斗山創新（Doosan Mobility Innovation, DMI）近日宣布，與美國功率元件供應商懷格（Vicor）合作，共同研發氫燃料電池，並已在旗下的氫能無人機上實現了 2 個小時（120 分鐘）的飛行紀錄。這些採用氫燃料電池的無人機，未來將應用在運輸緊急物資、防災、基礎設施巡檢、農林漁牧監控等領域。
Vicor 表示，為了開發適用於無人機的氫燃料電池，從材料科學到系統設計都必須要進行優化，而電池設計的關鍵在於小型化、高效率和減輕重量，同時還要具備高能量輸出和高可靠性，才能實現長時間穩定的飛行。因此，在設計時必須想方設法的簡化包含周邊元件在內的電池組設計，以減輕電池組的重量，並配置具高功率密度的動力系統，且為了提高安全性，電池還必須有備援系統。
而要實現這些設計目標，重點在於系統供電網路（PDN）的架構與實施。為此，DMI 與 Vicor 合作，選擇 Vicor 旗下的 Vicor PRM 升降壓穩壓器和 ZVS 降壓穩壓器打造用於氫能無人機的電池組 DP30。PRM 可以支援最高達 74V 的氫燃料電池組開路電壓（Open circuit voltage, OCV），並能針對 48V 電壓執行穩壓。
據悉，DP30 電池組有兩大動力系統，為無人機的轉子馬達和兩個堆疊的控制器供電。此一電池組具有可變化的寬輸出電壓（40V-74V 之間），而動力系統則向轉子馬達提供嚴格、穩定的 48V、12A 輸出，同時向堆疊控制器電路板及風扇提供 12V、8A 輸出。另外，除了正在生產的 DP30（2.6kW）電池組外，DMI 也計畫提供更多不同容量的電池組（從 1.5kW-10kW），並將推出適合每款電池組的無人機。
Vicor 強調，模組化電源配置能夠實現可擴充性，以支援不同的產品線。而與Vicor 合作，讓 DMI 更能專心的實現增加耐用性、穩定性，以及以高能量密度實現小型化、重量輕燃料電池的目標。
