ES2919949T3 - Vehículo aéreo no tripulado, módulo de batería y método para controlar la carga y la descarga - Google Patents

Vehículo aéreo no tripulado, módulo de batería y método para controlar la carga y la descarga Download PDF

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Abstract

Se proporciona un vehículo aéreo no tripulado, un módulo de batería (100) y un método para controlar la carga y la descarga. El módulo de la batería (100) incluye un cuerpo de batería dispuesto en una carcasa exterior, un conjunto de conducción de calor (4) conectado entre la carcasa exterior y el cuerpo de la batería de manera de conducción de calor, un primer miembro de calentamiento (5) para calentar el cuerpo de la batería, un segundo miembro de calentamiento (6) para calentar el conjunto de conducción de calor (4), un sensor de temperatura para detectar una temperatura del cuerpo de la batería y generar una señal de temperatura de acuerdo con la temperatura detectada del cuerpo de la batería y un conjunto de control (7 (7) para recibir la señal de temperatura y controlar el primer miembro de calentamiento (5) y el segundo miembro de calentamiento (6) de acuerdo con la señal de temperatura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Vehículo aéreo no tripulado, módulo de batería y método para controlar la carga y la descarga
Campo
La presente divulgación se refiere al campo técnico de las baterías y, más particularmente, a un vehículo aéreo no tripulado, un módulo de batería y un método para controlar la carga y la descarga.
Antecedentes
Los efectos de la temperatura en una batería se presentan en dos aspectos. En un ambiente de baja temperatura, tal como en invierno, se reduce la capacidad de una batería, la temperatura de una batería es demasiado baja y no conduce a una reacción electroquímica de la batería, la reacción química es más lenta y la energía se pierde fácilmente, lo cual puede no adaptarse a las exigencias de uso. Además, el rendimiento de carga y descarga de la batería en el ambiente de baja temperatura también es inferior al de una temperatura normal, incluso la batería no se puede cargar directamente cuando la temperatura de la batería es inferior a un valor determinado, afrontando los riesgos de seguridad existentes en la carga a baja temperatura. Cuando la temperatura ambiental sube, la capacidad de la batería aumenta, la reacción química dentro de la batería se intensifica obviamente, y hay una relación en serie entre la velocidad de reacción y la temperatura, la subida de temperatura hará que la resistencia interna de la batería sea menor, con lo que se mejora la eficiencia de la batería. Sin embargo, la temperatura mayor también acelera la reacción perjudicial, que tiende a dañar un electrodo y causar sobrecarga, sobre todo en el verano de alta temperatura, la velocidad de producción de calor de la batería es mayor que la velocidad de disipación de calor, se acumula una gran cantidad de calor y sube la temperatura de la batería. Si el calor no se puede disipar de manera eficaz, la capacidad, la vida útil, la estabilidad de uso y las propiedades de seguridad de la batería se ven influidas más significativamente.
Por lo tanto, la temperatura tiene una influencia crucial en el rendimiento de la batería, y la diferencia de temperatura de la batería determina la vida útil, la estabilidad y la propiedad de seguridad de la batería. En el módulo de batería de alimentación de la técnica relacionada, independientemente del ambiente de alta temperatura o del ambiente de baja temperatura, el dispositivo de disipación de calor disipa el calor de la batería de alimentación, la batería de alimentación tiene una estructura de disipación de calor compleja y una eficiencia de disipación de calor insatisfactoria, ocasionando un aumento del coste del módulo de batería y que la vida útil, la estabilidad de uso y la propiedad de seguridad no se puedan garantizar.
El documento WO 2016/107136 desvela un módulo de batería con una carcasa exterior, un conjunto de conducción de calor conectado entre la carcasa exterior y el cuerpo de batería en una forma de conducción de calor y miembros térmicos primero y segundo (cable y película), conectados al conjunto de conducción de calor y configurados para calentar el conjunto de conducción de calor.
Sumario
La presente divulgación intenta resolver uno de los problemas técnicos existentes en la técnica relacionada al menos en cierta medida. En consecuencia, la presente divulgación proporciona un módulo de batería, que tiene una estructura sencilla, un gran efecto de disipación de calor, un rendimiento estable, una larga vida útil, una propiedad de alta seguridad y puede precalentar una batería.
La presente divulgación proporciona además un método para controlar la carga y descarga del módulo de batería mencionado anteriormente.
La presente divulgación proporciona además un vehículo aéreo no tripulado que tiene el módulo de batería mencionado anteriormente.
El módulo de batería de acuerdo con realizaciones de un primer aspecto de la presente divulgación incluye: un cuerpo de batería; una carcasa exterior, estando el cuerpo de batería dispuesto en la carcasa exterior; un conjunto de conducción de calor, estando el conjunto de conducción de calor conectado entre la carcasa exterior y el cuerpo de la batería en una forma de conducción de calor; un primer miembro térmico, estando el primer miembro térmico conectado al cuerpo de la batería y configurado para calentar el cuerpo de la batería; un segundo miembro térmico, estando el segundo miembro térmico conectado al conjunto de conducción de calor y configurado para calentar el conjunto de conducción de calor; un sensor de temperatura, estando el sensor de temperatura configurado para detectar una temperatura del cuerpo de la batería y generar una señal de temperatura en función de la temperatura detectada del cuerpo de la batería; y un conjunto de control, estando el conjunto de control conectado eléctricamente al primer miembro térmico, al segundo miembro térmico y al sensor de temperatura por separado, y estando configurado para recibir la señal de temperatura y controlar el primer miembro térmico y el segundo miembro térmico en función de la señal de temperatura.
En el módulo de batería de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, con el primer miembro térmico proporcionado para calentar el cuerpo de la batería, el conjunto de conducción de calor proporcionado para ser conectado entre la carcasa exterior y el cuerpo de la batería en la forma de conducción de calor, el segundo miembro de conducción de calor proporcionado para calentar el conjunto de conducción de calor y, mientras tanto, el sensor de temperatura proporcionado para detectar la temperatura del cuerpo de la batería, el conjunto de control del módulo de batería puede controlar el primer miembro térmico y el segundo miembro térmico para realizar el calentamiento o detener el calentamiento en función de la señal de temperatura retroalimentada por el sensor de temperatura. Como resultado, el primer miembro térmico y el segundo miembro térmico pueden controlarse para realizar calentamiento a una temperatura ambiental más baja, en el que el primer miembro térmico puede calentar el cuerpo de la batería directamente, y el segundo miembro térmico puede transferir calor al cuerpo de la batería a través del conjunto de conducción de calor, para que el cuerpo de la batería se pueda precalentar en el ambiente de baja temperatura para garantizar que el módulo de batería se pueda cargar y descargar normalmente y que el rendimiento de carga y descarga del módulo de batería se pueda mejorar; el primer miembro térmico y el segundo miembro térmico se controlan para detener el calentamiento a una temperatura ambiental más alta, y el calor generado por el cuerpo de la batería se transfiere a la carcasa exterior por medio del conjunto de conducción de calor, para que el calor generado por el cuerpo de la batería pueda disiparse de manera rápida, inmediata y eficaz, mejorando así la vida útil, la estabilidad de uso y la propiedad de seguridad del módulo de batería.
En algunas realizaciones preferidas, el conjunto de conducción de calor incluye un primer miembro de conducción de calor y un segundo miembro de conducción de calor conectados entre sí en la forma de conducción de calor, el cuerpo de la batería incluye una pared lateral y una pared de extremo conectada a un extremo de la pared lateral, el primer miembro de conducción de calor está conectado a la pared lateral en la forma de conducción de calor, el segundo miembro de conducción de calor es adyacente a la pared de extremo, y el segundo miembro de conducción de calor está conectado con la carcasa exterior en forma de conducción de calor.
En algunas realizaciones preferidas, el conjunto de conducción de calor incluye además un tubo de calor, y el tubo de calor incluye un primer extremo y un segundo extremo conectados de forma flexible al primer extremo, el primer extremo del tubo de calor está conectado con el primer miembro de conducción de calor, y el segundo extremo del tubo de calor está conectado con el segundo miembro de conducción de calor.
En algunas realizaciones preferidas, se proporciona una pluralidad de tubos de calor, la pluralidad de tubos de calor está espaciada, el primer extremo de cada tubo de calor se extiende a lo largo de la dirección longitudinal del primer miembro de conducción de calor, y el segundo extremo de cada tubo de calor se extiende a lo largo de la dirección longitudinal del segundo miembro de conducción de calor.
En algunas realizaciones preferidas, la potencia térmica del primer miembro térmico es menor que la potencia térmica del segundo miembro térmico.
En algunas realizaciones preferidas, se proporciona una pluralidad de grupos de conjuntos de conducción de calor, y la pluralidad de grupos de conjuntos de conducción de calor está espaciada a lo largo de una dirección circunferencial o una dirección vertical del cuerpo de la batería.
En algunas realizaciones preferidas, el segundo miembro térmico es una placa térmica o una película térmica o una lámina térmica semiconductora.
En algunas realizaciones preferidas, el cuerpo de la batería incluye una cubierta interior y una pluralidad de celdas de batería, la cubierta interior incluye la pared de extremo y la pared lateral, la cubierta interior define en su interior una pluralidad de espacios de alojamiento espaciados, y la pluralidad de celdas de batería está dispuesta en la pluralidad de espacios de alojamiento de manera correspondiente.
El método para controlar la carga y descarga del módulo de batería mencionado anteriormente de acuerdo con realizaciones de un segundo aspecto de la presente divulgación incluye los siguientes bloques. S01: el conjunto de control recibe la señal de temperatura enviada por el sensor de temperatura, en el que la señal de temperatura es generada por el sensor de temperatura en función de la temperatura del cuerpo de la batería; y S02: cuando una temperatura Tx correspondiente a la señal de temperatura no supera una temperatura T0, el conjunto de control controla el primer miembro térmico para calentar el cuerpo de la batería, el conjunto de control controla el segundo miembro térmico para calentar el conjunto de conducción de calor, en el que la temperatura T0 es un umbral de temperatura.
En el método para controlar la carga y descarga del módulo de batería mencionado anteriormente de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, el sensor de temperatura detecta la temperatura del cuerpo de la batería antes de que se cargue y descargue el módulo de batería. Cuando la temperatura detectada del cuerpo de la batería no supera un umbral de temperatura establecido, el conjunto de control controla el primer miembro térmico y el segundo miembro térmico para realizar el calentamiento, para que el cuerpo de la batería se pueda precalentar en el ambiente de baja temperatura. El método de control de carga y descarga es sencillo y fiable, lo que puede garantizar que el módulo de batería se cargue y descargue normalmente y puede mejorar el rendimiento de carga y descarga del módulo de batería.
En algunas realizaciones preferidas, cuando la temperatura Tx excede la temperatura T0, el conjunto de control controla el primer miembro térmico para que no caliente el cuerpo de la batería, y el conjunto de control controla el segundo miembro térmico para que no caliente el conjunto de conducción de calor.
En algunas realizaciones preferidas, la temperatura T0 es de 15 °C-20 °C.
El vehículo aéreo no tripulado de acuerdo con realizaciones de un tercer aspecto de la presente divulgación incluye el módulo de batería de acuerdo con realizaciones del primer aspecto de la presente divulgación.
En el vehículo aéreo no tripulado de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, al proporcionar el módulo de batería descrito anteriormente, se puede mejorar el rendimiento general del vehículo aéreo no tripulado.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista en sección longitudinal de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente invención;
la Figura 2 es una vista en sección transversal de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
la Figura 3 es una vista esquemática parcial de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
la Figura 4 es una vista ampliada de la parte A de la Figura 3;
la Figura 5 es una vista de conjunto de un cuerpo de batería y un conjunto de conducción de calor de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
la Figura 6 es una vista de conjunto de un cuerpo de batería y un conjunto de conducción de calor de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación en otra perspectiva; y
la Figura 7 es una vista esquemática de un cuerpo de batería de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Números de referencia:
módulo de batería 100;
placa lateral frontal 11; placa lateral trasera 12; placa lateral izquierda 13; placa lateral derecha 14; tapa de arriba 15; primera varilla 16; segunda varilla 17; almohadilla de goma 18;
cubierta interior 2; primera placa lateral 21; segunda placa lateral 22; tercera placa lateral 23; cuarta placa lateral 24; placa divisoria 25; espacio de alojamiento 26;
celda de batería 3;
conjunto de conducción de calor 4, primer miembro de conducción de calor 41; segundo miembro de conducción de calor 42; ranura 421; tubo de calor 43;
primer miembro térmico 5; segundo miembro térmico 6;
conjunto de control 7.
Descripción detallada
Las realizaciones de la presente divulgación se describirán en detalle a continuación. En los dibujos adjuntos se ilustran ejemplos de las realizaciones. Las realizaciones descritas a continuación con referencia a los dibujos adjuntos son ilustrativas y tienen por objeto explicar la presente divulgación, pero no pueden entenderse como una limitación a la presente divulgación.
En la descripción de la presente divulgación, hay que entender que los términos "central", "longitudinal", "transversal", "longitud", "ancho", "grosor", "superior", "inferior", "frontal", "trasero/a", "izquierdo/a", "derecho/a", "vertical", "horizontal", "de arriba", "de abajo", "interior", "exterior", etc.) deberán interpretarse como una referencia a la orientación que se esté describiendo en ese momento o tal y como se muestran en los dibujos en cuestión. La orientación ilustrada o la relación posicional es simplemente para la comodidad de describir la presente divulgación y la simplificación de la descripción, y no indica ni implica que el dispositivo o elemento indicado deba tener una orientación particular, ser construido y manejado en una orientación específica, por lo que no puede entenderse como una limitación a la presente divulgación.
Además, los términos "primero/a" y "segundo/a" solo se utilizan con fines descriptivos y no puede entenderse que indican o implican una importancia relativa o que indican implícitamente el número de características técnicas indicadas. De este modo, las características definidas con "primero/a" y "segundo/a" pueden incluir explícita o implícitamente una o más de esta característica. En las descripciones de la presente divulgación, "una pluralidad de" significa al menos dos, tal como dos o tres, a menos que se especifique otra cosa.
En la presente divulgación, a menos que se especifique o limite otra cosa, los términos "montado/a", "conectado/a", "acoplado/a", "fijo/a" y similares se usan en general, y pueden ser, por ejemplo, conexiones fijas, conexiones desmontables o conexiones integrales; también pueden ser conexiones mecánicas o eléctricas o comunicables entre sí; también pueden ser conexiones directas o conexiones indirectas por medio de estructuras intermedias; también pueden ser comunicaciones internas o relación de interacción de dos elementos, a menos que se especifique otra cosa, que puedan entender los expertos en la materia de acuerdo con situaciones específicas.
Un módulo de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación se describirá a continuación con referencia a las Figuras 1-7.
Como se ilustra en las figuras 1 a 7, el módulo de batería 100 de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación incluye un cuerpo de batería, una carcasa exterior, un conjunto de conducción de calor 4, un primer miembro térmico 5, un segundo miembro térmico 6, un sensor de temperatura y un conjunto de control 7.
Específicamente, el cuerpo de la batería está dispuesto en la carcasa exterior, y el conjunto de conducción de calor 4 está conectado entre la carcasa exterior y el cuerpo de la batería en una forma de conducción de calor y puede transferir calor. Por ejemplo, el conjunto de conducción de calor 4 puede transferir calor del cuerpo de la batería a la carcasa exterior, y el conjunto de conducción de calor 4 también puede transferir calor al cuerpo de la batería.
El primer miembro térmico 5 se usa para calentar el cuerpo de la batería, y el primer miembro térmico 5 se puede disponer junto al cuerpo de la batería. Cuando el primer miembro térmico 5 funciona, el primer miembro térmico 5 puede calentar directamente el cuerpo de la batería.
El segundo miembro térmico 6 se usa para calentar el conjunto de conducción de calor 4, y el segundo miembro térmico 6 se puede disponer junto al conjunto de conducción de calor 4. Cuando el segundo miembro térmico 6 funciona, el segundo miembro térmico 6 puede calentar el conjunto de conducción de calor 4. Dado que el conjunto de conducción de calor 4 está conectado entre la carcasa exterior y el cuerpo de la batería en forma de conducción de calor, el conjunto de conducción de calor 4 puede transferir calor al cuerpo de la batería.
El sensor de temperatura se usa para detectar una temperatura del cuerpo de la batería y para generar una señal de temperatura en función de la temperatura detectada del cuerpo de la batería. El sensor de temperatura se puede disponer junto al cuerpo de la batería.
El conjunto de control 7 está conectado eléctricamente al primer miembro térmico 5, al segundo miembro térmico 6 y al sensor de temperatura por separado. El conjunto de control 7 se usa para recibir la señal de temperatura y para controlar el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 en función de la señal de temperatura. Es decir, el conjunto de control 7 puede controlar el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 para realizar el calentamiento o detener el calentamiento en función de la señal de temperatura generada por el sensor de temperatura en función de la temperatura detectada del cuerpo de la batería.
La potencia térmica del primer miembro térmico 5 puede ser menor que la potencia térmica del segundo miembro térmico 6. De este modo, cuando el conjunto de control 7 controla el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 para realizar el calentamiento, se puede garantizar que una temperatura del conjunto de conducción de calor 4 calentado por el segundo miembro térmico 6 es mayor que una temperatura del cuerpo de la batería calentado por el primer miembro térmico 5, de modo que se puede garantizar que el miembro de conducción de calor 4 puede transferir calor al cuerpo de la batería, evitando que el calor del cuerpo de la batería se transfiera a la carcasa exterior para que se radie fuera debido a que la temperatura del conjunto de conducción de calor 4 sea menor que la del cuerpo de la batería, y evitando el desperdicio de energía.
Por ejemplo, en un ambiente de alta temperatura (por ejemplo, en verano), durante el funcionamiento del módulo de batería 100, el cuerpo de la batería genera una gran cantidad de calor, y el sensor de temperatura detecta una temperatura mayor del cuerpo de la batería, y el sensor de temperatura transmite la señal de temperatura al conjunto de control 7, y el conjunto de control 7 controla el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 para que no funcionen. El conjunto de conducción de calor 4 puede transferir el calor del cuerpo de la batería a la carcasa exterior y, finalmente, el calor se disipa al ambiente exterior a través de la carcasa exterior, para que el calor generado por el cuerpo de la batería se pueda disipar al ambiente exterior de manera eficiente y oportuna, con lo cual la vida útil, la estabilidad de uso y la propiedad de seguridad del módulo de batería 100 pueden mejorarse.
Como otro ejemplo, en un ambiente de baja temperatura (por ejemplo, en invierno), la temperatura del cuerpo de la batería es menor, lo cual no es propicio para la reacción química del cuerpo de la batería, o incluso el cuerpo de la batería no se puede cargar y descargar directamente. El sensor de temperatura detecta una temperatura menor del cuerpo de la batería, el sensor de temperatura transmite la señal de temperatura al conjunto de control 7, y el conjunto de control 7 controla el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 para que funcionen. El primer miembro térmico 5 puede calentar directamente el cuerpo de la batería, para que la temperatura del cuerpo de la batería se pueda aumentar rápidamente, mientras tanto, el segundo miembro térmico 6 calienta el conjunto de conducción de calor 4, y el conjunto de conducción de calor 4 puede transferir calor al cuerpo de la batería, con lo cual el cuerpo de la batería puede ser calentado de manera rápida y uniforme por el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 proporcionados. Cuando la temperatura del cuerpo de la batería alcanza un valor de temperatura establecido, el módulo de batería 100 puede cargarse y descargarse y, mientras tanto, el conjunto de control 7 puede controlar el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 para detener el calentamiento, para que el cuerpo de la batería se pueda precalentar rápidamente en el ambiente de baja temperatura, garantizando que el módulo de batería 100 se cargue y descargue normalmente y mejorando el rendimiento de carga y descarga del módulo de batería 100.
En el módulo de batería 100 de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, con el primer miembro térmico 5 proporcionado para calentar el cuerpo de la batería, el conjunto de conducción de calor 4 proporcionado para ser conectado entre la carcasa exterior y el cuerpo de la batería en la forma de conducción de calor, el segundo miembro de conducción de calor 42 proporcionado para calentar el conjunto de conducción de calor 4 y, mientras tanto, el sensor de temperatura proporcionado para detectar la temperatura del cuerpo de la batería, el conjunto de control 7 del módulo de batería 100 puede controlar el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 para realizar el calentamiento o detener el calentamiento en función de la señal de temperatura retroalimentada por el sensor de temperatura. Como resultado, el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 pueden controlarse para realizar el calentamiento a la temperatura ambiental más baja, en el que el primer miembro térmico 5 puede calentar el cuerpo de la batería directamente, y el segundo miembro térmico 6 puede transferir calor al cuerpo de la batería a través del conjunto de conducción de calor 4, para que el cuerpo de la batería se pueda precalentar en el ambiente de baja temperatura para garantizar que el módulo de batería 100 se pueda cargar y descargar normalmente y que el rendimiento de carga y descarga del módulo de batería 100 se pueda mejorar; el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 se controlan para detener el calentamiento a la temperatura ambiental más alta, y el calor generado por el cuerpo de la batería se transfiere a la carcasa exterior por medio del conjunto de conducción de calor 4, para que el calor generado por el cuerpo de la batería pueda disiparse de manera rápida, inmediata y eficaz, mejorando así la vida útil, la estabilidad de uso y la propiedad de seguridad del módulo de batería 100.
El módulo de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación se describirá en detalle con referencia a las Figuras 1 a 7.
Haciendo referencia a las Figuras 1-7, el módulo de batería 100 incluye el cuerpo de la batería, la carcasa exterior, el conjunto de conducción de calor 4, el primer miembro térmico 5, el segundo miembro térmico 6, el sensor de temperatura y el conjunto de control 7.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, el alojamiento exterior es un sólido sustancialmente rectangular. La carcasa exterior incluye una placa lateral delantera 11 y una placa lateral trasera 12 espaciadas en una dirección delantera y trasera, una placa lateral izquierda 13 y una placa lateral derecha 14 espaciadas en una dirección izquierda y derecha, y una tapa de arriba 15 que cubre una parte de arriba de la carcasa exterior. La placa lateral izquierda 13 conecta un extremo izquierdo de la placa lateral delantera 11 y un extremo izquierdo de la placa lateral trasera 12, y la placa lateral derecha 14 conecta un extremo derecho de la placa lateral delantera 11 y un extremo derecho de la placa lateral trasera 12, y las partes inferiores de la placa lateral izquierda 13 y la placa lateral derecha 14 están ambas empotradas hacia dentro. Una parte de abajo de la carcasa exterior está construida con una pluralidad de primeras varillas 16 dispuestas horizontalmente, y las primeras varillas 16 están escalonadas entre sí. La pluralidad de primeras varillas 16 escalonadas entre sí está provista además de una pluralidad de segundas varillas 17 dispuestas verticalmente para mejorar la resistencia de la parte de abajo de la carcasa exterior. Ocho esquinas de la carcasa exterior están provistas respectivamente de almohadillas de goma 18 en forma de "L", y las almohadillas de goma 18 pueden evitar que la carcasa exterior se someta a desgaste o se someta a un impacto al caerse.
Haciendo referencia a las Figuras 1-7, el cuerpo de la batería incluye la cubierta interior 2 y una pluralidad de celdas de batería 3. La cubierta interior 2 está formada para ser un sólido rectangular, y la cubierta interior 2 incluye una primera placa lateral 21 y una segunda placa lateral 22 espaciadas a lo largo de la dirección delantera y trasera, una tercera placa lateral 23 y una cuarta placa lateral 24 espaciadas a lo largo de la dirección izquierda y derecha. La tercera placa lateral 23 conecta un extremo izquierdo de la primera placa lateral 21 y un extremo izquierdo de la segunda placa lateral 22. La cuarta placa lateral 24 conecta un extremo derecho de la primera placa lateral 21 y un extremo derecho de la segunda placa lateral 22. La primera placa lateral 21 y la segunda placa lateral 22 constituyen cada una una pared lateral de la cubierta interior 2, y la tercera placa lateral 23 y la cuarta placa lateral 24 constituyen cada una una pared de extremo de la cubierta interior 2. La cubierta interior 2 está provista de una pluralidad de placas divisorias 25 separadas a lo largo de la dirección izquierda y derecha. Un extremo delantero y un extremo trasero de cada placa divisoria 25 están conectados con la primera placa lateral 21 y la segunda placa lateral 22 de manera correspondiente. La cubierta interior 2 y la pluralidad de placas divisorias 25 definen cooperativamente una pluralidad de espacios de alojamiento 26 espaciados entre sí, y la pluralidad de celdas de batería 3 está dispuesta en la pluralidad de espacios de alojamiento 26 de manera correspondiente.
Haciendo referencia a las Figuras 1-6, se proporcionan dos grupos de conjuntos de conducción de calor 4, los dos grupos del conjunto de conducción de calor 4 están dispuestos a lo largo de la dirección circunferencial del cuerpo de la batería, y cada grupo del conjunto de conducción de calor 4 incluye un primer miembro de conducción de calor 41, un segundo miembro de conducción de calor 42 y un tubo de calor 43 que se conectan entre sí en la forma de conducción de calor. El primer miembro de conducción de calor 41 está conectado a la pared lateral de la cubierta interior 2 en la forma de conducción de calor, y el primer miembro de conducción de calor 41 tiene forma de placa plana. El segundo miembro de conducción de calor 42 es adyacente a la pared de extremo, el segundo miembro de conducción de calor 42 está conectado con la carcasa exterior en la forma de conducción de calor, y el segundo miembro de conducción de calor 42 tiene la forma de una placa plana.
Continuando con la referencia a las Figuras 3-6, cada grupo del conjunto de conducción de calor 4 incluye tres tubos de calor 43, y cada uno de los tubos de calor 43 incluye un primer extremo y un segundo extremo conectados de forma flexible al primer extremo. El primer extremo del tubo de calor 43 está conectado con el primer miembro de conducción de calor 41, y el segundo extremo del tubo de calor 43 está conectado con el segundo miembro de conducción de calor 42. El segundo miembro de conducción de calor 42 está provisto de una ranura 421, y el segundo extremo del tubo de calor 43 está encajado en la ranura 421, para que se pueda aumentar un área de intercambio de calor del tubo de calor 43 y el segundo miembro de conducción de calor 42. Los tres tubos de calor 43 están espaciados en la dirección de arriba a abajo, y el primer extremo de cada tubo de calor 43 se extiende a lo largo de una dirección longitudinal del primer miembro de conducción de calor 41 ("la dirección longitudinal del primer miembro de conducción de calor 41" se refiere a una dirección del primer miembro de conducción de calor 41 que se extiende en una dirección circunferencial de la cubierta interior 2), y el segundo extremo de cada tubo de calor 43 se extiende a lo largo de una dirección longitudinal del segundo miembro de conducción de calor 42 ("la dirección longitudinal del segundo miembro de conducción de calor 42" se refiere a una dirección del segundo miembro de conducción de calor 42 que se extiende a lo largo de la dirección circunferencial de la cubierta interior 2).
Haciendo referencia a las Figuras 1, 3 y 6, el primer miembro térmico 5 es una placa térmica o una película térmica, y se proporciona una pluralidad de primeros miembros térmicos 5. El segundo miembro térmico 6 es una placa térmica o una película térmica, y se proporcionan dos segundos miembros térmicos 6.
El proceso de ensamblaje del módulo de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación se describe a continuación con referencia a las Figuras 1 a 7.
Haciendo referencia a las Figuras 5-7, la pluralidad de los primeros miembros térmicos 5 está unida a las paredes laterales izquierdas y las paredes laterales derechas de la pluralidad de placas divisorias 25 por separado, y los dos segundos miembros térmicos 6 están unidos a los dos segundos miembros de conducción de calor 42 de los dos conjuntos de conducción 4 de manera correspondiente.
Haciendo referencia a las Figuras 3-6, los dos grupos de conjuntos de conducción de calor 4 están ensamblados. Los primeros extremos de los tres tubos de calor 43 en cada grupo del conjunto de conducción de calor 4 están conectados con el primer miembro de conducción de calor 41, y los segundos extremos de los tubos de calor 43 están encajados en las ranuras 421 de los segundos miembros de conducción de calor 42. Cuando los dos grupos de los conjuntos de conducción de calor 4 están ensamblados, las superficies máximas de los dos primeros miembros de conducción de calor 41 en los dos grupos de conjuntos de conducción de calor 4 están unidas a la primera placa lateral 21 y la segunda placa lateral 22 de la cubierta interior 2 de manera correspondiente, y los dos segundos miembros de conducción de calor 42 en los dos grupos de los conjuntos de conducción de calor 4 son adyacentes a la tercera placa lateral 23 y la cuarta placa lateral 24 de la cubierta interior 2 de manera correspondiente, y se permite que una pared lateral del segundo miembro de conducción de calor 42 unido con el segundo miembro térmico 6 se oriente hacia la cubierta interior 2.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, el cuerpo de la batería ensamblado y el conjunto de conducción de calor 4 se colocan en la carcasa exterior, los dos segundos miembros de conducción de calor 42 en los dos grupos de conjuntos de conducción de calor 4 están unidos a una pared interior de la placa lateral izquierda 13 y una pared interior de la placa lateral derecha 14 de la carcasa exterior de manera correspondiente. La pluralidad de celdas de batería 3 se coloca en la pluralidad de espacios de alojamiento 26 de la cubierta interior 2 de manera correspondiente.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 3, el conjunto de control 7 se coloca encima del cuerpo de la batería y se conecta eléctricamente con la pluralidad del primer miembro térmico 5, los dos segundos miembros térmicos 6, el sensor de temperatura y la pluralidad de celdas de batería 3 por separado por medio de haces de cables. Finalmente, la tapa de arriba 15 se cubre en la parte de arriba de la carcasa exterior, y se termina el conjunto del módulo de batería 100.
Los efectos beneficiosos de la presente divulgación:
1) con el primer miembro de temperatura 5, el segundo miembro térmico 6 y el conjunto de conducción de calor 4 proporcionados, así como el sensor de temperatura y el conjunto de control 7 proporcionados, el módulo de batería 100 en el ambiente de baja temperatura se puede precalentar rápidamente y luego cargarse y descargarse, garantizando que el módulo de batería 100 pueda cargarse y descargarse normalmente en el ambiente de baja temperatura y que el rendimiento de carga y descarga del módulo de batería 100 pueda mejorarse; mientras tanto, el calor generado por el cuerpo de la batería se puede disipar de manera eficaz, rápida e inmediata transfiriendo el calor generado por el cuerpo de la batería a la carcasa exterior por medio del conjunto de conducción de calor 4 cuando el módulo de batería 100 está en el ambiente de alta temperatura, para que el calor generado por el cuerpo de la batería pueda disiparse de manera rápida, oportuna y eficaz, y luego puedan mejorarse la vida útil, la estabilidad de uso y la propiedad de seguridad del módulo de batería 100.
2) El primer miembro de conducción de calor 41 y el segundo miembro de conducción de calor 42 en el conjunto de conducción de calor 4 tienen cada uno forma de placa plana, lo cual puede aumentar el área de conducción de calor y mejorar el efecto de conducción de calor.
3) Con el tubo de calor 43 proporcionado conectado entre el primer miembro de conducción de calor 41 y el segundo miembro de conducción de calor 42, el principio del tubo de calor 43 se puede utilizar para una conducción de calor rápida y el tubo de calor 43 se puede reciclar.
4) Con el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 configurados para ser la película térmica o la placa térmica, la eficiencia térmica y la uniformidad térmica se pueden mejorar.
5) Haciendo que la potencia térmica del primer miembro térmico 5 sea menor que la potencia térmica del segundo miembro térmico 6, cuando el cuerpo de la batería se calienta, se puede garantizar que el calor se pueda transferir desde el segundo miembro térmico 6 al cuerpo de la batería, garantizando la eficiencia térmica y evitando, mientras tanto, el desperdicio de energía.
En otras realizaciones, se proporciona una pluralidad de grupos de conjuntos de conducción de calor 4, y la pluralidad de grupos de los conjuntos de conducción de calor 4 está espaciada a lo largo de la dirección vertical del cuerpo de la batería.
En otras realizaciones, cada grupo del conjunto de conducción de calor 4 puede incluir solo un tubo de calor 43, y el tubo de calor 43 puede tener la forma de un tubo plano.
En otras realizaciones, el segundo miembro térmico 6 puede ser una lámina térmica semiconductora (o una lámina refrigeradora semiconductora) unida entre los dos segundos miembros de conducción de calor 42 de los dos conjuntos de conducción de calor 4 y la carcasa exterior, y una dirección de la corriente eléctrica a través de la lámina térmica semiconductora se puede cambiar para que una superficie de la lámina térmica semiconductora orientada hacia el cuerpo de la batería sea una superficie térmica.
A continuación se describe un método para controlar la carga y descarga del módulo de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
El método para controlar la carga y descarga del módulo de batería 100 incluye los siguientes bloques.
501. El conjunto de control 7 recibe la señal de temperatura enviada por el sensor de temperatura, en el que la señal de temperatura es generada por el sensor de temperatura en función de la temperatura del cuerpo de la batería. Cuando el cuerpo de la batería incluye la pluralidad de celdas de batería 3, la temperatura del cuerpo de la batería es una temperatura media de la pluralidad de celdas de batería 3.
502. El conjunto de control 7 calcula una temperatura Tx correspondiente a la señal de temperatura recibida, en el que la temperatura Tx puede representar la temperatura del cuerpo de la batería cuando la temperatura Tx no supera la temperatura T0, el conjunto de control 7 controla el primer miembro térmico 5 para que caliente el cuerpo de la batería, y el conjunto de control 7 controla el segundo miembro térmico 6 para que caliente el conjunto de conducción de calor 4. La temperatura T0 es un umbral de temperatura, que por ejemplo, puede ser de 15 °C-20 °C.
Por ejemplo, cuando la temperatura Tx del cuerpo de la batería detectada por el sensor de temperatura no supera la temperatura T0, el conjunto de control 7 puede controlar el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 para realizar el calentamiento, para que el cuerpo de la batería se pueda precalentar rápidamente, con lo cual se puede garantizar una temperatura adecuada del módulo de batería 100 antes de la carga y la descarga, y se garantiza el rendimiento de la carga y la descarga del módulo de batería 100.
En el método para controlar la carga y la descarga del módulo de batería 100 de acuerdo con la realización de la presente divulgación, el sensor de temperatura detecta la temperatura del cuerpo de la batería antes de que se cargue y descargue el módulo de batería 100. Cuando la temperatura detectada del cuerpo de la batería no supera el umbral de temperatura establecido, el conjunto de control 7 controla el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 para realizar el calentamiento, para que el cuerpo de la batería se pueda precalentar en el ambiente de baja temperatura. El método de control de carga y descarga es sencillo y fiable, lo que puede garantizar que el módulo de batería 100 se cargue y descargue normalmente y puede mejorar el rendimiento de carga y descarga del módulo de batería 100.
En algunas realizaciones de la presente divulgación, cuando la temperatura Tx excede la temperatura T0, el conjunto de control 7 controla el primer miembro térmico 5 para que no caliente el cuerpo de la batería, y el conjunto de control 7 controla el segundo miembro térmico 6 para que no caliente el conjunto de conducción de calor 4. De este modo, se puede evitar que el cuerpo de la batería se sobrecaliente y se puede evitar el desperdicio de energía.
Por ejemplo, en el ambiente de baja temperatura, el cuerpo de la batería tiene que precalentarse. Cuando el cuerpo de la batería se calienta a la temperatura T0, el cuerpo de la batería se puede cargar y descargar, y el cuerpo de la batería genera calor durante la carga y descarga. Cuando la temperatura del cuerpo de la batería es mayor que la temperatura T0, el conjunto de control 7 controla el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 para detener el calentamiento, para que la temperatura del cuerpo de la batería se pueda mantener en un rango adecuado y se pueda evitar el desperdicio de energía.
Como otro ejemplo, en el ambiente de alta temperatura, cuando la temperatura del cuerpo de la batería es mayor que la temperatura T0, el cuerpo de la batería no tiene que precalentarse. En este caso, el conjunto de control 7 controla el primer miembro térmico 5 y el segundo miembro térmico 6 para no realizar el calentamiento, para evitar que el cuerpo de la batería se sobrecaliente.
El vehículo aéreo no tripulado de acuerdo con realizaciones de un tercer aspecto de la presente divulgación incluye el módulo de batería 100 de acuerdo con realizaciones del primer aspecto de la presente divulgación, y el módulo de batería 100 puede proporcionar alimentación para el vehículo aéreo no tripulado.
En el vehículo aéreo no tripulado de acuerdo con realizaciones del tercer aspecto de la presente divulgación, proporcionando el módulo de batería 100 descrito anteriormente, se puede mejorar el rendimiento general del vehículo aéreo no tripulado.
La referencia a lo largo de esta memoria descriptiva a "una realización", "algunas realizaciones", "un ejemplo", "un ejemplo específico", o "algunos ejemplos", significa que una característica, estructura, material o rasgo particular descrito en relación con la realización o el ejemplo está incluido al menos en una realización o un ejemplo de la presente divulgación. De este modo, las apariciones de las expresiones en diversos lugares a lo largo de esta memoria descriptiva no se refieren necesariamente a la misma realización o ejemplo de la presente divulgación. Por otro lado, las características, estructuras, materiales o rasgos particulares pueden combinarse de cualquier forma adecuada en una o más realizaciones o ejemplos. Además, los expertos en la materia pueden combinar y unir las diferentes realizaciones o ejemplos y características en diferentes realizaciones o ejemplos descritos en esta memoria descriptiva sin discrepen entre sí.
Aunque se han ilustrado y descrito realizaciones de la presente divulgación, podría entenderse que las realizaciones mencionadas anteriormente son explicativas y no pueden interpretarse como limitativas de la presente divulgación, y que los expertos en la materia pueden hacer cambios, modificaciones, alternativas y variaciones en las realizaciones mencionadas anteriormente dentro del alcance de la presente divulgación.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un módulo de batería, que comprende:
un cuerpo de batería;
una carcasa exterior, estando el cuerpo de batería dispuesto en la carcasa exterior;
un conjunto de conducción de calor, estando el conjunto de conducción de calor conectado entre la carcasa exterior y el cuerpo de la batería en una forma de conducción de calor;
un primer miembro térmico, estando el primer miembro térmico conectado al cuerpo de la batería y configurado para calentar el cuerpo de la batería;
un segundo miembro térmico, estando el segundo miembro térmico conectado al conjunto de conducción de calor y configurado para calentar el conjunto de conducción de calor;
un sensor de temperatura, estando el sensor de temperatura configurado para detectar una temperatura del cuerpo de la batería y generar una señal de temperatura en función de la temperatura detectada del cuerpo de la batería; y un conjunto de control, estando el conjunto de control conectado eléctricamente al primer miembro térmico, al segundo miembro térmico y al sensor de temperatura por separado, y estando configurado para recibir la señal de temperatura y controlar el primer miembro térmico y el segundo miembro térmico en función de la señal de temperatura.
2. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de conducción de calor comprende un primer miembro de conducción de calor y un segundo miembro de conducción de calor conectados entre sí en la forma de conducción de calor, el cuerpo de la batería comprende una pared lateral y una pared de extremo conectada a un extremo de la pared lateral, el primer miembro de conducción de calor está conectado a la pared lateral en la forma de conducción de calor, el segundo miembro de conducción de calor es adyacente a la pared de extremo, y el segundo miembro de conducción de calor está conectado con la carcasa exterior en forma de conducción de calor.
3. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el conjunto de conducción de calor comprende además un tubo de calor, el tubo de calor comprende un primer extremo y un segundo extremo conectados de forma flexible al primer extremo, el primer extremo del tubo de calor está conectado con el primer miembro de conducción de calor, y el segundo extremo del tubo de calor está conectado con el segundo miembro de conducción de calor.
4. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 3, en donde se proporciona una pluralidad de tubos de calor, la pluralidad de tubos de calor está espaciada, el primer extremo de cada tubo de calor se extiende a lo largo de la dirección longitudinal del primer miembro de conducción de calor, y el segundo extremo de cada tubo de calor se extiende a lo largo de la dirección longitudinal del segundo miembro de conducción de calor.
5. El módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la potencia térmica del primer miembro térmico es menor que la potencia térmica del segundo miembro térmico.
6. El módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde se proporciona una pluralidad de grupos de conjuntos de conducción de calor, y la pluralidad de grupos de conjuntos de conducción de calor está espaciada a lo largo de una dirección circunferencial o una dirección vertical del cuerpo de la batería.
7. El módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el segundo miembro térmico es una placa térmica o una película térmica o una lámina térmica semiconductora.
8. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el cuerpo de la batería comprende una cubierta interior y una pluralidad de celdas de batería, la cubierta interior comprende la pared de extremo y la pared lateral, la cubierta interior define en su interior una pluralidad de espacios de alojamiento espaciados, y la pluralidad de celdas de batería está dispuesta en la pluralidad de espacios de alojamiento de manera correspondiente.
9. Un método para controlar la carga y descarga de un módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende los siguientes bloques:
S01: el conjunto de control recibiendo la señal de temperatura enviada por el sensor de temperatura, en donde la señal de temperatura es generada por el sensor de temperatura en función de la temperatura del cuerpo de la batería; S02: cuando una temperatura Tx correspondiente a la señal de temperatura no supera una temperatura T0, el conjunto de control controlando el primer miembro térmico para que caliente el cuerpo de la batería, y el conjunto de control controlando el segundo miembro térmico para que caliente el conjunto de conducción de calor, en donde la temperatura T0 es un umbral de temperatura.
10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en donde cuando la temperatura Tx excede la temperatura T0, el conjunto de control controla el primer miembro térmico para que no caliente el cuerpo de la batería, y el conjunto de control controla el segundo miembro térmico para que no caliente el conjunto de conducción de calor.
11. El método de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, en donde la temperatura T0 es 15 °C-20 °C.
12. Un vehículo aéreo no tripulado, que comprende un módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
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