CN113794012A - 一种用于水下航行器的电池组散热装置和电池舱段 - Google Patents

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Abstract

为了解决目前利用与电池架相连的导轨将电池组热量导出的方式散热效果不好的技术问题，本发明提供了一种用于水下航行器的电池组散热装置和电池舱段。其中，电池组散热装置主要由固定合页、转动合页、扭曲弹簧以及散热管组成，利用合页和扭曲弹簧，可以实现安装时转动合页下压、安装后转动合页弹出的安装效果，且转动合页弹出后可以和电池舱体内壁接触，从而建立一条从电池组到电池舱段内壁的热量交换通道；同时，还在转动合页上安装了散热管进行强化散热，以保证将热量从电池组更快速、有效地导出，提高的电池组的稳定性和安全性。

Description

一种用于水下航行器的电池组散热装置和电池舱段
技术领域
本发明涉及一种用于水下航行器的电池组散热装置和电池舱段。
背景技术
水下航行器电池舱段为航行器工作提供能量，由于电池舱段为密封状态，电池舱段内的电池组在工作时产生的热量无法及时有效散出，随着电池组产生的热量不断在电池舱段内集聚，电池舱段内温度不断升高，从而影响电池组的正常工作状态，甚至可能引发高温安全隐患。
为了将电池舱段内的热量及时导出，目前通常采用电池架上的导轨与电池仓壳体接触建立热桥的方式将电池组的热量导出，但散热效果不好。
发明内容
为了解决目前利用与电池架相连的导轨将电池组热量导出的方式散热效果不好的技术问题，本发明提供了一种用于水下航行器的电池组散热装置和电池舱段。
本发明的技术方案是：
一种用于水下航行器的电池组散热装置，其特殊之处在于：包括固定合页、转动合页、扭曲弹簧和散热管；
固定合页的一端为安装端，另一端设置有转轴；扭曲弹簧和转动合页均套设在所述转轴上，并且扭曲弹簧的自由端与转动合页的一端固定连接；
在所述转动合页上沿热量传递方向开设有多个热管安装槽，所述散热管设置在所述散热管安装槽内。
进一步地，还包括较接在转动合页另一端的、采用柔性导热材料制成的接触块。
进一步地，所述安装端上开设有安装孔。
进一步地，所述散热管通过热管固定架和热管固定螺钉进行紧固。
本发明还提供了一种用于水下航行器的电池舱段，包括电池舱段壳体、电池架、电池组和导轨组件；电池组安装在电池架上，电池架通过导轨组件滑动支撑在电池舱段壳体内；电池舱段壳体内壁上设有环形肋板；
其特殊之处在于：
在所述电池架的端面边缘设置有至少6个上述电池组散热装置；
位于所述导轨组件同一侧的多个电池组散热装置等间隔分布。
进一步地，相邻两个弹出式导热杆之间的最小安装角度间距为20度。
本发明的有益效果是：
1、本发明的电池组散热装置主要由固定合页、转动合页、扭曲弹簧以及散热管组成，利用合页和扭曲弹簧，可以实现安装时转动合页下压、安装后转动合页弹出的安装效果，且转动合页弹出后可以和电池舱体内壁接触，从而建立一条从电池组到电池舱段内壁的热量交换通道；同时，还在转动合页上安装了散热管进行强化散热，以保证将热量从电池组更快速、有效地导出，提高的电池组的稳定性和安全性。
2、本发明的电池组散热装置，在转动合页的端部设置有采用柔性导热材料制成的且能相对于转动合页旋转的接触块，接触块在转动过程中能实现与电池舱段壳体内壁的良好接触、增大接触面积，从而增强导热能力。
3、本发明的电池组散热装置结构简单、易实现，可不改变现有的电池舱段中各部分的结构，仅将本发明的散热装置安装固定在现有的电池架上即可使用；并且，本发明电池组散热装置的质量很小，安装至现有电池舱段中之后增加的质量是在可接受范围内的；通过本发明可以实现良好的散热条件，此时可以适当增加电池舱段中电池的数量来补偿这一部分增加的重量，或者采用其他方式例如对电池舱段壳体或者电池架进行结构设计优化来补偿这一部分增加的重量。
4、本发明的电池舱段中包括多个电池组散热装置，将多个电池组散热装置安装至电池架上时，使位于导轨同一侧的多个电池组散热装置等间距设置，能够有效增强散热能力和散热的均匀性。
附图说明
图1是本发明电池舱段的结构示意图。
图2是本发明电池组散热装置的爆炸图。
附图标记说明：
1-电池舱段壳体；
2-电池组散热装置；21-固定合页；22-扭曲弹簧；23-转动合页；24-散热管；25-热管固定螺钉；26-热管固定架；27-接触块；28-安装孔；
3-电池架；4-电池组；5-第一螺钉；6-第二螺钉；7-导轨；8-环形肋板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明实施例所提供的用于水下航行器的电池舱段，包括电池舱段壳体1、电池架3、电池组4和导轨组件；电池舱段壳体1的内壁上设有多个环形肋板8，以增加电池舱段壳体1的强度；导轨组件包括设置在电池架3外侧壁上的导轨7，以及设置在环形肋板8上的、与导轨7相配合使用的导轨；电池组4安装在电池架3上，电池架3通过导轨组件滑动支撑在电池舱段壳体1内。本发明的电池舱段与传统电池舱段相比，改进之处在于：在电池架3的端面边缘设置了至少6个电池组散热装置，这多个电池组散热装置沿电池架3所在圆周间隔分布，且位于导轨7同一侧的多个电池组散热装置的安装角度间距相等，最小安装角度间距为20度。
如图2所示，单个电池组散热装置包括固定合页21、转动合页23、扭曲弹簧22、散热管24和采用柔性导热材料制成的接触块27；固定合页21的一端设置有用于与电池架3相连接的安装孔28，固定合页21的另一端设置有转轴；扭曲弹簧22和转动合页23均套设在固定合页21端部的转轴上，并且扭曲弹簧22的自由端固定连接在转动合页23的一端；接触块27铰接在转动合页23的另一端，在接触块27转动过程中能实现与电池舱段壳体1内壁的良好接触，提升导热性。在转动合页23上沿热量传递方向开设有多个热管安装槽，散热管24设置在散热管安装槽内，并通过热管固定架26和热管固定螺钉25进行紧固；由于散热管24的传热效率比金属高很多，因此能够保证热量更高效地导出。
本发明电池舱段的组装过程以及电池组散热装置的散热原理是：
首先，将多个电池组4分别安装在多个电池架3上，一个电池组4通过一对电池架3进行固定，利用第一螺钉5将所有电池架3与两条导轨7相连，将6个电池组散热装置2固定安装在电池架3上，形成电池架模组；
然后，将组装好的电池架模组推入电池舱段壳体1(电池舱段壳体1内壁设置有与导轨7配合的导轨)，在将电池架模组推进安装过程中，电池舱段壳体1内壁上的环形肋板8将电池组散热装置2的转动合页23由电池仓段壳体1内壁向中心方向下压，压缩扭曲弹簧22，当转动合页23越过环形肋板8后，扭曲弹簧22恢复弹力，带动转动合页23向电池舱段壳体1的内壁方向回弹，直至转动合页23端部的接触块27与电池舱段壳体1的内壁接触，从而建立热量传递通道；当整个电池架模组完全进入电池舱段壳体1内后，所有电池组散热装置2的转动合页23全部处于弹出状态，此时，所有转动合页23端部的接触块27与舱体内壁接触，形成一个完整的热量传递路径。
最后，待电池架模组安装到位后，利用第二螺钉6将导轨7两端与电池舱段壳体1连接紧固。
电池组4开始工作产生热量后，就可通过电池组散热装置2将热量传递到低温区域的电池舱段壳体1内壁，再通过电池舱段壳体1将热量传递到外界，有效降低电池模组的温度，增加电池组4工作的安全可靠性。
完成既定任务后，将电池架模组顺着导轨7从与推进安装方向相反的方向向外拉出，通过环形肋板8即可使得电池组散热装置2上的转动合页23再次由电池舱段壳体1内壁处向电池舱段壳体1中心下压，使扭曲弹簧22处于压缩状态，当转动合页23越过环形肋板8后，转动合页23在扭曲弹簧22的作用下反弹，实现电池架模组的拆卸。

Claims (6)

1.一种用于水下航行器的电池组散热装置(2)，其特征在于：包括固定合页(21)、转动合页(23)、扭曲弹簧(22)和散热管(24)；
固定合页(21)的一端为安装端，另一端设置有转轴；扭曲弹簧(22)和转动合页(23)均套设在所述转轴上，并且扭曲弹簧(22)的自由端与转动合页(23)的一端固定连接；
在所述转动合页(23)上沿热量传递方向开设有多个热管安装槽，所述散热管(24)设置在所述散热管安装槽内。
2.根据权利要求1所述的用于水下航行器的电池组散热装置，其特征在于：还包括较接在转动合页另一端的、采用柔性导热材料制成的接触块(27)。
3.根据权利要求1或2所述的用于水下航行器的电池组散热装置，其特征在于：所述安装端上开设有安装孔(28)。
4.根据权利要求3所述的用于水下航行器的电池组散热装置，其特征在于：所述散热管(24)通过热管固定架(26)和热管固定螺钉(25)进行紧固。
5.一种用于水下航行器的电池舱段，包括电池舱段壳体(1)、电池架(3)、电池组(4)和导轨组件；电池组(4)安装在电池架(3)上，电池架(3)通过导轨组件滑动支撑在电池舱段壳体(1)内；电池舱段壳体(1)内壁上设有环形肋板(8)；
其特征在于：
在所述电池架(3)的端面边缘设置有至少6个如权利要求1-4任一所述的电池组散热装置(2)；
位于所述导轨组件同一侧的多个电池组散热装置(2)等间隔分布。
6.根据权利要求5所述的用于水下航行器的电池舱段，其特征在于：相邻两个弹出式导热杆(22)之间的最小安装角度间距为20度。
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