CN219591494U - 一种无人机电池组散热搭载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机电池组散热搭载装置，涉及无人机技术领域，解决了现有的用于搭载无人机电池组电芯的支架或装置，不能够将电池组电芯在飞行或充电过程中所产生的热量排出，电芯的冷却时间较长，导致电池组电芯的使用寿命较低的技术问题。该装置包括导热支架和降温模块，导热支架上设置有多个放置槽用于放置电芯，放置槽的数量与电芯的数量相等；降温模块与导热支架固定连接，降温模块能够在导热支架上将放置槽上的电芯产生的热量散发。本实用新型能够尽可能排出无人机电池组电芯在飞行过程中及充电过程中所积聚的热量，能够保证无人机的飞行安全，减少等待电池冷却的时间，提高无人机电池组电芯的使用寿命，提升无人机的工作效率。

Description

一种无人机电池组散热搭载装置

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机电池组散热搭载装置。

背景技术

目前大部分中小型无人机的动力装置是活塞式发动机，而电池为机载设备提供能量。无人机常用的电池类型是能量密度较高的锂聚合物电池和锂离子电池。

无人机动力系统的核心是无人机所搭载的动力电池组，动力电池组需要不断的放电及快速成电。无人机起飞后，动力电池组开始放电，其内部电芯放电产生的热量会积聚，导致电池组内部温度上升，长时间高温会加剧电池的老化，若同时在高温环境下充电会则会进一步加剧电池的老化，增加鼓包胀气的可能。而电池组工作在低温环境下时会降低锂离子的活性，导致电池组的容量下降，而起飞后温度上升，锂离子活性恢复。

现有的用于搭载无人机电池组电芯的支架或装置，不能够将电池组电芯在飞行或充电过程中所产生的热量排出，电芯的冷却时间较长，导致电池组电芯的使用寿命较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机电池组散热搭载装置，以解决现有技术中存在用于搭载无人机电池组电芯的支架或装置，不能够将电池组电芯在飞行或充电过程中所产生的热量排出，电芯的冷却时间较长，导致电池组电芯的使用寿命较低的技术问题。

本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种无人机电池组散热搭载装置，包括导热支架和降温模块，所述导热支架上设置有多个放置槽用于放置电芯，所述放置槽的数量与所述电芯的数量相等；所述降温模块与所述导热支架固定连接，所述降温模块能够在所述导热支架上将所述放置槽上的所述电芯产生的热量散发。

优选的，所述搭载装置还包括温度控制模块，所述温度控制模块与所述降温模块电连接，所述温度控制模块能够控制并调整所述降温模块的工作状态。

优选的，所述温度控制模块包括温度传感器和电子调速器，所述温度传感器与所述电子调速器电连接，所述温度传感器能够检测到所述电芯的温度，所述电子调速器能够接收所述温度传感器所检测到的温度，对所述降温模块的状态进行调整。

优选的，每个所述放置槽壁内均设置有腔体结构，所述温度传感器放置在所述腔体结构内，用于检测所述电芯的温度；所述温度传感器为热电偶。

优选的，所述导热支架的一端设置有第一设备舱，所述第一设备舱用于安装飞行控制器；所述第一设备舱壁上设置有用于放置减震元件的安装孔，所述减震元件为减震球；

所述导热支架的另一端设置有第二设备舱，所述第二设备舱用于安装所述电子调速器；第二设备舱上设置有散热导板，所述散热导板紧贴所述电子调速器，能够将所述电子调速器产生的热量排出。

优选的，所述搭载装置还包括加强盖板，所述加强盖板与所述导热支架固定连接，能够将放置在导热支架内部的所述电芯进行覆盖，对所述电芯进行保护；

所述加强盖板内设置有PCBA板，所述PCBA板与所述第二设备舱上的电子调速器电连接，为所述电子调速器提供电能；

所述加强盖板上设置有出线槽，所述电子调速器的引线能够从所述出线槽引出；所述导热支架上设置有导线槽，所述PCBA板与所述飞行控制器的引线均通过所述导线槽与所述电芯电连接。

优选的，所述导热支架的底部设置有安装结构，所述降温模块固定设置在所述安装结构内。

优选的，所述放置槽的内侧与所述电芯的接触处涂有导热硅胶，能够吸收所述电芯所产生的热量。

优选的，每个所述放置槽外侧均设置有散热片，所述散热片能够通过所述导热硅胶与无人机飞行时旋翼所产生的气流将所述电芯内部产生的热量排出；所述散热片为齿结构。

优选的，所述导热支架的内部为吸热材料，外部为散热材料。

实施本实用新型上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：

本实用新型能够尽可能排出无人机电池组电芯在飞行过程中及充电过程中所积聚的热量，能够保证无人机的飞行安全，减少等待电池冷却的时间，提高无人机电池组电芯的使用寿命，提升无人机的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中整体结构第一视角拆分示意图；

图3是本实用新型实施例中整体结构第二视角拆分示意图。

图中：1、导热支架；11、放置槽；12、腔体结构；13、安装结构；14、导线槽；15、第一设备舱；151、减震球；152、安装孔；16、第二设备舱；17、散热片；2、温度控制模块；21、温度传感器；22、电子调速器；3、降温模块；31、散热风扇；4、加强盖板；41、出线槽；42、天线槽；5、电芯；6、飞行控制器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种示例性实施例。除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型公开的一些方面相一致的流程、方法和装置等的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”等指示的是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上。术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接、一体地连接、机械连接、电连接、通信连接、直接相连、通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

实施例：

如图1-3所示，本实用新型提供了一种无人机电池组散热搭载装置，包括导热支架1和降温模块3，导热支架1上设置有多个放置槽11用于放置电芯5，放置槽11的数量与电芯5的数量相等；降温模块3与导热支架1固定连接，降温模块3能够在导热支架1上将放置槽11上的电芯5产生的热量散发。具体的，导热支架1用于将降温模块3和电芯5进行支撑，降温模块3与导热支架1固定连接，电芯5能够放置在导热支架1的放置槽11上，电芯5在运行过程中会散发出热量，降温模块3就能够在导热支架1上对电芯5所产生的热量进行散发，降温模块3实际是散热风扇31，散热风扇31与温度控制模块2电连接，温度控制模块2能够实时调整散热风扇31的转速，使电芯5的温度保持在一定温度范围内，保证电芯5在工作过程中的温度正常，还能够进一步提高电芯5的使用寿命。在本申请中，除了降温模块3能够将电芯5产生的热量进行散发之外，还能够通过导热支架1本身进行热量散发。具体的，导热支架1除了能够将无人机电池组电芯5和降温模块3进行支撑之外，还能够将放置在导热支架1上电芯5在飞行过程中或充电过程中所积聚的热量进行排出，通过导热支架1所选用的材料将电芯5所产生的部分热量排出。导热支架1的内部为吸热材料，外部为散热材料。具体的，导热支架1主要由金属铝和铜组成，导热支架1结构的内部材料为铜，外部材料为铝，铜设置在导热支架1内部用于快速接收传递电芯5热量，铝设置在导热支架1外部用于接收并排出铜所接收到的热量，在减轻重量的同时利用铝来加强结构强度，还可起到支撑内部电芯5的作用。本实用新型除了降温模块3能够进行散热之外，导热支架1自身好能够将电芯5产生的温度散发，能够尽可能排出无人机电池组电芯5在飞行过程中及充电过程中所积聚的热量，能够保证无人机的飞行安全，减少等待电池冷却的时间，提高无人机电池组电芯5的使用寿命，提升无人机的工作效率。

作为可选的实施方式，如图1-3所示，搭载装置还包括温度控制模块2，温度控制模块2与降温模块3电连接，温度控制模块2能够控制并调整降温模块3的工作状态。温度控制模块2包括温度传感器21和电子调速器22，温度传感器21与电子调速器22电连接，温度传感器21能够检测到电芯5的温度，电子调速器22能够接收温度传感器21所检测到的温度，对降温模块3的状态进行调整。具体的，温度控制模块2是通过设置在放置槽11内壁的温度传感器21检测到的电芯5温度后，通过电子调速器22将散热风扇31的转速进行调整，通过调整风扇转速就能够增加或减少热量的散发，可在电芯5在工作过程中温度过高时，提升风扇转速，将热量过多的向外散发，保证电芯5的温度在适宜范围内。无人机需要充电时，也需要电芯5温度保持在适宜范围内。无论无人机是在运行过程中或者充电过程中，电芯5温度在降温模块3和导热支架1的作用下保持在适宜范围内，不会因为高温运行活高温充电而造成电芯5过早老化，在保障电芯5温度的同时兼具还能够提升充电效率，进一步保障无人机作业的效率与安全程度。

作为可选的实施方式，如图2所示，每个放置槽11壁内均设置有腔体结构12，温度传感器21放置在腔体结构12内，用于检测电芯5的温度；温度传感器21为热电偶。具体的，温度传感器21属于温度控制模块2的一部分，温度传感器21放置在每个放置槽11壁上的腔体结构12内，在整个导热支架1上均匀分布，用于检测所述电芯5在飞行过程中或充电过程中的温度，通过温度传感器21检测到的温度调整散热风扇31的转速。更具体的，温度传感器21为热电偶，热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号。本实用新型中的热电偶采用的是NTC铜管形热电偶。

作为可选的实施方式，如图2-3所示，导热支架1的一端设置有第一设备舱15，第一设备舱15用于安装飞行控制器6；第一设备舱15壁上设置有用于放置减震元件的安装孔152，减震元件为减震球151。具体的，导热支架1上设置的第一设备舱15用于放置飞行控制器6，同时第一设备舱15内还增设有安装孔152，此安装孔152用于安装减震球151，减震球151的设置能够减少飞行控制器6在无人机飞行过程中的震动，同时，飞行控制器6为立式安装(只支持不使用欧拉角计算姿态的飞行控制器6使用)。飞行控制器6的电源通过放置槽11上的电芯5进行提供，飞行控制器6的引线通过放置槽11壁上所设置的导线槽14引出与电芯5连接。更具体的，第一设备舱15的上部与加强盖板4所设置的天线槽42位置相互匹配，天线槽42上可安置天线等设备，例如GPS或RTK等定位设备或装置，可在无人机飞行过程中，能够对无人机的所在位置及状况进行实时监测。

作为可选的实施方式，如图2-3所示，导热支架1的另一端设置有第二设备舱16，第二设备舱16用于安装电子调速器22；第二设备舱16上设置有散热导板，散热导板紧贴电子调速器22，能够将电子调速器22产生的热量排出。具体的，电子调速器22在运行的过程中，会产生较大热量，如若热量太大，则会影响电子调速器22的正常运行，因此，在第二设备舱16上设置散热导板就能够将电子调速器22在运行过程中产生的热量排出，保证电子调速器22的正常运行。

具体的，第一设备舱15和第二设备舱16分别设置在导热支架1的首部和尾部，放置槽11设置在导热支架1的中部，前部和后部分别是第一设备舱15和第二设备舱16，放置槽11的数量可通过电池组电芯5的数量多少进行调整。第一设备舱15、第二设备舱16和放置槽11均为导热支架1上的放置舱，导热支架1上若放置有N个电芯5，导热支架1上设置的放置舱的数量就是N+2个。

作为可选的实施方式，如图2-3所示，所述搭载装置还包括加强盖板4，所述加强盖板4与所述导热支架1固定连接，能够将放置在导热支架1内部的所述电芯5进行覆盖，对所述电芯5进行保护；所述加强盖板4内设置有PCBA板，所述PCBA板与所述第二设备舱16上的电子调速器22电连接，为所述电子调速器22提供电能；所述加强盖板4上设置有出线槽41，所述电子调速器22的引线能够从所述出线槽41引出；所述导热支架1上设置有导线槽14，所述PCBA板与所述飞行控制器6的引线均通过所述导线槽14与所述电芯5电连接。具体的，加强盖板4通过四个螺钉孔和螺钉与导热支架1固定连接，能够将放置在导热支架1内部的电芯5进行覆盖，对电芯5进行保护。加强盖板4内设置有PCBA板，加强盖板4与导热支架1固定连接后，PCBA板与第二设备舱16上的电子调速器22电连接，加强盖板4上设置有出线槽41，加强盖板4上的PCBA板能够通过出线槽41与电子调速器22的引线进行连接，为电子调速器22提供电能，电子调速器22能够从PCBA板上获取电能，电子调速器22就能够正常运转。导热支架1上设置还设置有导线槽14，导线槽14为通孔结构，并在每个放置槽11壁上均有设置，PCBA板与飞行控制器6均通过导线槽14和引线与多个电芯5电连接，PCBA板能够对多个电芯5进行管理，对电芯5的输出电压、电流进行分流控制。

作为可选的实施方式，如图3所示，导热支架1的底部设置有安装结构13，降温模块3固定设置在安装结构13内。具体的，导热支架1底部设置的安装结构13用于安装降温模块3，降温模块3具体的散热风扇31，散热风扇31通过无刷电机进行驱动，散热风扇31与无刷电机电连接，无刷电机与电子调速器22电连接，电子调速器22能够根据温度传感器21所检测到的电芯5的温度对无刷电机的转速进行调整，从而实现对散热风扇31的转速进行调整，降温模块3与导热支架1上所设置的散热结构共同作用就能够将电芯5所产生的热量排出，以此来保证无人机电池组电芯5在飞行时及充电时的正常运行温度，同时还能够增加无人机电池组电芯5的使用寿命。更具体的，散热风扇31的数量由电芯5的数量来决定，散热风扇31将导热支架1的热量利用由内向外的气流带出，进一步降低电芯5的温度，散热风扇31的数量至少为一个。

作为可选的实施方式，放置槽11的内侧与电芯5的接触处涂有导热硅胶，能够吸收电芯5所产生的热量。导热支架1的内部为吸热材料，外部为散热材料。具体的，在导热支架1在放置电芯5时可在与电芯5的接触位置涂抹导热硅胶，能够加速散热，保持电芯5在飞行过程中的散热，保证无人机的正常飞行作业。

作为可选的实施方式，如图2-3所示，每个放置槽11外侧均设置有散热片17，散热片17能够通过导热硅胶与无人机飞行时旋翼所产生的气流将电芯5内部产生的热量排出；散热片17为齿结构。具体的，散热片17的设置在每个放置槽11的外侧，能够与涂抹在散热槽内部的导热硅胶进行结合，利用无人机在飞行过程中旋翼旋转所产生的气流作为热交换介质将电芯5所产生的热量排出，与导热支架1进行结合，进一步将电芯5所产生的热量排出，进一步降低电芯5温度。

具体的，无人机起飞开始工作，无人机的旋翼开始转动，所有电芯5开始向无人机动力系统供能，电芯5产生的热量增加，产生的热量一部分通过导热支架1中的铜和铝以及散热片17排出后之外，另一部分热量持续积聚，通过降温模块3进行散发，由于降温模块3与温度控制模块2电连接，设置在导热支架1内部的温度传感器21感应到温度后，会根据其温度通过电子调速器22调节风扇的转速，保证电芯5在工作过程中的温度保持在一定温度内。本实用新型能够尽可能排出无人机电池组电芯5在飞行过程中及充电过程中所积聚的热量，能够保证无人机的飞行安全，减少等待电池冷却的时间，提高无人机电池组电芯5的使用寿命，提升无人机的工作效率。

实施例仅是一个特例，并不表明本实用新型就这样一种实现方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人机电池组散热搭载装置，其特征在于，包括导热支架(1)和降温模块(3)，所述导热支架(1)上设置有多个放置槽(11)用于放置电芯(5)，所述放置槽(11)的数量与所述电芯(5)的数量相等；所述降温模块(3)与所述导热支架(1)固定连接，所述降温模块(3)能够在所述导热支架(1)上将所述放置槽(11)上的所述电芯(5)产生的热量散发。

2.根据权利要求1所述的一种无人机电池组散热搭载装置，其特征在于，所述搭载装置还包括温度控制模块(2)，所述温度控制模块(2)与所述降温模块(3)电连接，所述温度控制模块(2)能够控制并调整所述降温模块(3)的工作状态。

3.根据权利要求2所述的一种无人机电池组散热搭载装置，其特征在于，所述温度控制模块(2)包括温度传感器(21)和电子调速器(22)，所述温度传感器(21)与所述电子调速器(22)电连接，所述温度传感器(21)能够检测到所述电芯(5)的温度，所述电子调速器(22)能够接收所述温度传感器(21)所检测到的温度，对所述降温模块(3)的状态进行调整。

4.根据权利要求3所述的一种无人机电池组散热搭载装置，其特征在于，每个所述放置槽(11)壁内均设置有腔体结构(12)，所述温度传感器(21)放置在所述腔体结构(12)内，用于检测所述电芯(5)的温度；所述温度传感器(21)为热电偶。

5.根据权利要求3所述的一种无人机电池组散热搭载装置，其特征在于，所述导热支架(1)的一端设置有第一设备舱(15)，所述第一设备舱(15)用于安装飞行控制器(6)；所述第一设备舱(15)壁上设置有用于放置减震元件的安装孔(152)，所述减震元件为减震球(151)；

所述导热支架(1)的另一端设置有第二设备舱(16)，所述第二设备舱(16)用于安装所述电子调速器(22)；第二设备舱(16)上设置有散热导板，所述散热导板紧贴所述电子调速器(22)，能够将所述电子调速器(22)产生的热量排出。

6.根据权利要求5所述的一种无人机电池组散热搭载装置，其特征在于，所述搭载装置还包括加强盖板(4)，所述加强盖板(4)与所述导热支架(1)固定连接，能够将放置在导热支架(1)内部的所述电芯(5)进行覆盖，对所述电芯(5)进行保护；

所述加强盖板(4)内设置有PCBA板，所述PCBA板与所述第二设备舱(16)上的电子调速器(22)电连接，为所述电子调速器(22)提供电能；

所述加强盖板(4)上设置有出线槽(41)，所述电子调速器(22)的引线能够从所述出线槽(41)引出；所述导热支架(1)上设置有导线槽(14)，所述PCBA板与所述飞行控制器(6)的引线均通过所述导线槽(14)与所述电芯(5)电连接。

7.根据权利要求1所述的一种无人机电池组散热搭载装置，其特征在于，所述导热支架(1)的底部设置有安装结构(13)，所述降温模块(3)固定设置在所述安装结构(13)内。

8.根据权利要求1所述的一种无人机电池组散热搭载装置，其特征在于，所述放置槽(11)的内侧与所述电芯(5)的接触处涂有导热硅胶，能够吸收所述电芯(5)所产生的热量。

9.根据权利要求8所述的一种无人机电池组散热搭载装置，其特征在于，每个所述放置槽(11)外侧均设置有散热片(17)，所述散热片(17)能够通过所述导热硅胶与无人机飞行时旋翼所产生的气流将所述电芯(5)内部产生的热量排出；所述散热片(17)为齿结构。

10.根据权利要求1所述的一种无人机电池组散热搭载装置，其特征在于，所述导热支架(1)的内部为吸热材料，外部为散热材料。