CN220021261U - 一种水下航行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水下航行器，包括：电池舱段，包括安装腔；电池组，设于所述安装腔内；以及导热组件，设于所述电池组和所述电池舱段之间；其中，所述电池组通过所述导热组件导热地连接于所述电池舱段。通过在所述电池组和所述电池舱段之间设置导热组件，使得所述电池组的热量能够通过所述导热组件和所述电池舱段传递至外部环境，从而利用外部环境中良好的散热介质进行散热，且相对于相关技术中通过设置相变材料等的在密闭环境中进行散热的方式，能够极大的提高所述电池舱段中被动散热方式的散热效率，从而改善了水下航行器的电池舱段中被动散热方式的散热效率的技术问题。

Description

一种水下航行器

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种水下航行器。

背景技术

利用水下航行器对海洋资源进行探测与开发，在科研、军事及工业等领域内得到了日益广泛地应用。水下航行器所需的动力由锂电池能源***提供，水下航行器在工作过程中根据不同需求会不断进行航速切换，在高速航行状态下，锂电池组需大功率放电，会产生大量的热量，而电池舱段是密闭空间，因此电池组内部热量累积，其中以电池组径向中心位置的温度上升现象较为明显，从而导致电池之间温差过大，长期在此工作环境下工作会影响电池寿命，严重情况下更有可能导致电池发生热失控事件，对水下航行器的工作产生严重影响。

相关技术中，水下航行器电池舱的散热主要依靠主动散热方式和被动散热方式来控制电池组的工作温度，从而确保锂电池在最佳的工作范围内工作。主动散热主要由风冷以及液冷方式，但往往受电池舱段的空间、重量等原因限制，很难进行有效、高可靠性地布置风道或冷却循环***。被动散热方式主要是在电池单体之间添加固体相变材料，相变材料储热能力不仅难以满足大功率散热的需求，还会增加不必要的重量，效率低下。

因而，需要提供水下航行器的电池舱段中被动散热方式的散热效率。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种水下航行器，可以改善水下航行器的电池舱段中被动散热方式的散热效率的技术问题。

本实用新型的实施例提供了一种水下航行器，包括：

电池舱段，包括安装腔；

电池组，设于所述安装腔内；以及

导热组件，设于所述电池组和所述电池舱段之间；

其中，所述电池组通过所述导热组件连接于所述电池舱段。

在一实施例中，所述导热组件包括固定于所述电池舱段的导热桥以及安装于所述导热桥的外侧的多个导热管，每一所述导热管连接于所述电池组。

在一实施例中，所述导热桥上设有凹槽，所述导热管设于所述凹槽内，所述导热管暴露于所述凹槽的外表面与所述导热桥的外表面齐平。

在一实施例中，所述导热桥包括连接于所述电池组的第一导热部，以及自所述第一导热部的端部朝向所述电池舱段弯折地延伸出的第二导热部，所述第二导热部与所述电池舱段连接；

其中，所述凹槽布设于所述第一导热部和所述第二导热部上。

在一实施例中，所述导热桥包括相对的两所述第二导热部，两所述第二导热部和所述第一导热部与所述电池舱段的舱壁围成空腔。

在一实施例中，所述电池组包括多个电芯，电池组还包括：

多个导热片，每一所述导热片包括设于相邻两所述电芯之间的吸热部，以及所述吸热部靠近所述导热管的一端弯折延伸形成的传热部，所述传热部连接于所述导热管。

在一实施例中，电池组还包括连接于所述电池组的靠近所述导热组件的一侧的导热固定架，所述导热固定架开设有多个开口，每一所述导热片的所述传热部穿过对应的所述开口并连接于所述导热固定架朝向所述导热组件的侧面。

在一实施例中，所述吸热部的长度大于所述开口的长度。

在一实施例中，所述导热桥包括第一导热部和第二导热部，所述第二导热部连接于所述电池舱段和所述第一导热部之间，所述导热管至少布设于所述第一导热部和所述第二导热部；

其中，所述传热部贴合于所述导热管中位于所述第一导热部的部分，且所述部分的长度不小于所述传热部的长度。

在一实施例中，包括相对设置的两所述导热组件，所述电池组连接于两所述导热组件的多个所述导热管之间。

本实用新型的实施例的有益效果：通过在所述电池组和所述电池舱段之间设置导热组件，使得所述电池组的热量能够通过所述导热组件和所述电池舱段传递至外部环境，从而利用外部环境中良好的散热介质进行散热，且相对于相关技术中通过设置相变材料等的在密闭环境中进行散热的方式，能够极大的提高所述电池舱段中被动散热方式的散热效率，从而改善了水下航行器的电池舱段中被动散热方式的散热效率的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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。

图1是本实用新型的一实施例提供的水下航行器的电池舱段、电池组以及导热组件的剖面结构示意图；

图2是本实用新型的一实施例提供的电池舱段和导热组件的结构示意图；

图3是本实用新型的一实施例提供的电池组的结构示意图；

图4是本实用新型的一实施例提供的导热片的结构示意图；

图5是本实用新型的一实施例提供的导热固定架的结构示意图；

图6是图5的A处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本实用新型的实施例提供了一种水下航行器，可以改善水下航行器的电池舱段中被动散热方式的散热效率的技术问题。

如图1、图2所示，一种水下航行器，包括电池舱段100、电池组200以及导热组件300。所述水下航行器可依据不同功能划分为多个舱段，所述电池舱段100为多个所述舱段中用于安装所述电池组200的舱段。所述电池舱段100包括安装腔，所述电池组200设于所述安装腔内。所述电池组200可包括多个单体电芯202通过串联和/或并联、以及结构件(如端板、侧板、底板等)、线束、管理***形成的一个或多个电池包201。所述导热组件300设于所述电池舱段100和所述电池组200之间，并与所述电池舱段100和所述电池组200导热连接，所述导热组件300将所述电池组200所产生的热量传递给所述电池舱段100，以利用所述电池舱段100与外部进行热交换。可以理解的，利用所述导热组件300将所述电池组200的热量传递到所述电池舱段100，通过所述电池舱段100与外部环境相接触，如海水，相比于相关技术中通过设置相变材料等的在密闭环境中进行散热的方式，能够极大的提高所述电池舱段100中被动散热方式的散热效率。

需要注意的是，所述导热连接至少包括两者之间相接触，但并不限于两者之间的固定状态及方式。

本实施例中，通过在所述电池组200和所述电池舱段100之间设置导热组件300，使得所述电池组200的热量能够通过所述导热组件300和所述电池舱段100传递至外部环境，从而利用外部环境中良好的散热介质进行散热，且相对于相关技术中通过设置相变材料等的在密闭环境中进行散热的方式，能够极大的提高所述电池舱段100中被动散热方式的散热效率，从而改善了水下航行器的电池舱段100中被动散热方式的散热效率的技术问题。

为更好的阐述本申请的发明构思，以下将提供多个具体实施例，并从多个角度去进行详细描述，可以理解的，此并不能理解为对本申请的限制，且本申请所提供的下述多个实施例之间均可在可实施的基础上相互结合。

如图所示，一种水下航行器，包括电池舱段100、电池组200以及导热组件300。所述电池舱段100为水下航行器的多个舱段中用于安装所述电池组200的舱段。所述电池舱段100包括安装腔，所述电池组200设于所述安装腔内。所述电池组200可包括一个或多个电池包201。

所述导热组件300包括导热桥301和导热管302。所述导热桥301包括连接于所述电池组200的第一导热部304，以及自所述第一导热部304的端部朝向所述电池舱段100弯折地延伸出的第二导热部305。所述第二导热部305与所述电池舱段100连接，以将所述第一导热部304的热量传递至所述电池舱段100。

所述导热管302安装于所述导热桥301的外侧，每一所述导热管302连接于所述电池组200，以为所述电池组200传递热量。所述导热管302可以多种方式固定于所述导热桥301上，如在一些实施例中，所述导热管302通过胶粘、螺纹固定方式固定于所述导热桥301的表面，并与所述电池组200连接。

而在一些实施例中，所述第一导热部304上设有凹槽，所述导热管302设于所述凹槽内，且为了保证设于所述凹槽内的所述导热管302能够与所述电池组200连接，所述导热管302暴露于所述凹槽的外表面至少与所述导热桥301的外表面相齐平。所述导热管302可以设置为导热效率至少高于所述导热桥301。可以理解的，在所述导热桥301中设置所述导热管302能够提供所述导热组件300的导热效率。

本实施例中，通过将所述导热桥301和所述导热管302作为所述导热组件300的构成部分，使得所述电池组200的热量能够通过所述导热桥301和所述导热管302传递至所述电池舱段100，进而传递至外部环境，从而利用外部环境中良好的散热介质进行散热，且相对于相关技术中通过设置相变材料等的在密闭环境中进行散热的方式，能够极大的提高所述电池舱段100中被动散热方式的散热效率，从而改善了水下航行器的电池舱段100中被动散热方式的散热效率的技术问题。

在一些实施例中，所述导热管302可以设置为导热效率高于所述导热桥301，而所述导热桥301的结构强度高于所述导热管302的结构强度，以使本申请的导热组件300既可以利用所述导热桥301保证结构强度的同时，又能利用所述导热管302增加导热效率。避免了单独设置所述导热管302使得所述导热组件300结构强度不足的问题。可以理解的，所述结构强度可以指该结构抗断裂的性质，即结构件在各种使用情况的外载荷作用下所能达到的标准。

在一些实施例中，所述凹槽除布设于所述第一导热部304外，还布设于所述第二导热部305上，即所述第一导热部304上的所述导热管302还沿所述凹槽延伸至所述第二导热部305。在热传递过程中，设于所述第二导热部305上的所述导热管302，使得热传递路径中的热传递效率增加。

在一些实施例中，所述导热桥301包括相对的两所述第二导热部305。两所述第二导热部305分别连接于所述第一导热部304的一端，并固定于所述电池舱段100。且两所述第二导热部305和所述第一导热部304与所述电池舱段100的舱壁共同围成一空腔303，所述空腔303可用于通风或用于所述电池组200与所述航行器内部装置的走线。当所述空腔303用于通风时，可以差异化设计进风口和出风口，如通过设置导热桥301的横切面，使得所述进风口处的横截面积大于所述出风口处的横截面积。

在一些实施例中，所述空腔303内还可设置有传热管道，传热管道内可设置传热介质，通过所述导热桥301和所述导热管302对所述传热管道内的传热介质进行加热，并传递至其他舱段中，以保持其他舱段的温度。

可以理解的，在上述对所述空腔303做出改变时，均可采用不影响所述导热桥301对所述电池组200的散热效果的方式。

上述实施例中，以侧重于所述导热组件300的角度进行阐述，而为了进一步提高所述水下航行器的整个热传递路径的效率，本申请还对电池组200侧相关的传递路径做出了改进，下述实施例将从具体实施例中对改进点进行描述。

如图3、图4所示，一种水下航行器，包括电池舱段100、电池组200以及导热组件300。所述电池舱段100为水下航行器的多个舱段中用于安装所述电池组200的舱段。所述电池舱段100包括安装腔，所述电池组200设于所述安装腔内。

所述导热组件300包括导热桥301和导热管302。所述导热桥301包括连接于所述电池组200的第一导热部304，以及自所述第一导热部304的端部朝向所述电池舱段弯折地延伸出的第二导热部305。所述第二导热部305与所述电池舱段连接，以将所述第一导热部304的热量传递至所述电池舱段100。所述第一导热部304上设有凹槽，所述导热管302设于所述凹槽内，且为了保证设于所述凹槽内的所述导热管302能够与所述电池组200连接，所述导热管302暴漏于所述凹槽的外表面至少与所述导热桥301的外表面相齐平。

所述电池组200可包括一个或多个电池包201，所述电池包201包括多个电芯202以及多个导热片203。多个所述电芯202堆叠设置。每一所述导热片203包括吸热部205和传热部204。所述吸热部205设于相邻两所述电芯202之间，所述传热部204由所述吸热部205的靠近所述导热管302的一端弯折延伸而形成，所述传热部204至少连接于所述导热管302。在一些实施例中，所述传热部204连接于所述导热管302和所述导热桥301。所述电池包201在工作过程中，所述电芯202产生热量，而位于两所述电芯202之间的热量难以排出，容易造成热量堆积，从而影响所述电池包201的性能。在热传递过程中，所述吸热部205能够将两所述电芯202之间的热量通过所述传热部204传递至所述导热组件300，从而避免了所述电芯202之间的热量堆积。

本实施例中，通过在所述电池包201中设置导热片203，并将所述导热片203的吸热部205设置于两所述电芯202之间，同时将与所述吸热部205连接的传热部204设置为与所述导热组件300进行接触，使得所述导热片203能够吸收两所述电芯202之间的热量，并传递至所述电池舱段100进行撒热，从而避免了相邻两所述电芯202之间的热量堆积，且提升了所述电池包201的散热效率。

在一些实施例中，所述电芯202和所述吸热部205之间可设置有导热硅胶或导热硅脂或其他导热材料。

如图3、图5以及图5所示，在一些实施例中，为了安装所述导热片203，所述电池包201还包括连接于所述电池组200的靠近所述导热组件300的一侧的导热固定架206，所述导热固定架206的端部固定于所述电池包201上，所述导热固定架206上开设有多个开口207，每一所述导热片203的所述传热部204穿过对应的所述开口207并连接于所述导热固定架206朝向所述导热组件300的侧面，通过上述设置，使得多个所述传热部204在所述电池包201靠近所述导热组件300的一侧形成一层传热面208，便于所述导热组件300的设置以及热传递路径的规划。

在一些实施例中，所述吸热部205的长度大于所述传热部204的长度，而所述传热部204的长度小于所述开口207的长度。可以理解的，所述吸热部205用于吸收相邻两所述电芯202之间的热量，其形状大小越接近于所述电芯202侧面的形状大小则吸热效率越高，而所述传热部204为了能从所述开口207穿出，固定于所述导热固定架206上，且其最终与导热组件300连接，受限于所述导热组件300和所述开口207的形状大小，则所述传热部204的长度可设置为小于所述传热部204的长度。

在一些实施例中，所述传热部204贴合于所述导热管302中位于所述第一导热部304的部分，且所述部分的长度不小于所述传热部204的长度。

在一些实施例中，所述电池组200包括相对设置的两所述电池包201，以及相对设置的两所述导热组件300，两所述电池包201设置于两所述导热组件300之间，即所述电池包201连接于两所述导热组件300的多个所述导热管302和所述导热桥301之间，每一所述导热组件300的所述导热桥301和所述导热管302与所述电池包201的传热部204连接。可以理解的，所述导热桥301的长度可以所述电池包201的长度相同，以为所述电池包201各个区域充分散热。

在一些实施例中，所述传热部204与所述导热管302之间设置有传热片306，所述传热片306与所述导热桥301和所述导热管302连接。可以理解的，通过此种设置可避免受限于所述传热部204的形状，而不能与所述导热组件300充分接触，即避免传热部204不能同时与所述导热管302和所述导热桥301热连接。所述传热片可以是导热硅胶。

以上对本实用新型的实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种水下航行器，其特征在于，包括：

电池舱段，包括安装腔；

电池组，设于所述安装腔内；以及

导热组件，设于所述电池组和所述电池舱段之间；

其中，所述电池组通过所述导热组件连接于所述电池舱段。

2.根据权利要求1所述的水下航行器，其特征在于，所述导热组件包括固定于所述电池舱段的导热桥以及安装于所述导热桥的外侧的多个导热管，每一所述导热管连接于所述电池组。

3.根据权利要求2所述的水下航行器，其特征在于，所述导热桥上设有凹槽，所述导热管设于所述凹槽内，所述导热管暴露于所述凹槽的外表面与所述导热桥的外表面齐平。

4.根据权利要求3所述的水下航行器，其特征在于，所述导热桥包括连接于所述电池组的第一导热部，以及自所述第一导热部的端部朝向所述电池舱段弯折地延伸出的第二导热部，所述第二导热部与所述电池舱段连接；

其中，所述凹槽布设于所述第一导热部和所述第二导热部上。

5.根据权利要求4所述的水下航行器，其特征在于，所述导热桥包括相对的两所述第二导热部，两所述第二导热部和所述第一导热部与所述电池舱段的舱壁围成空腔。

6.根据权利要求2所述的水下航行器，其特征在于，所述电池组包括多个电芯，电池组还包括：

多个导热片，每一所述导热片包括设于相邻两所述电芯之间的吸热部，以及所述吸热部靠近所述导热管的一端弯折延伸形成的传热部，所述传热部连接于所述导热管。

7.根据权利要求6所述的水下航行器，其特征在于，电池组还包括连接于所述电池组的靠近所述导热组件的一侧的导热固定架，所述导热固定架开设有多个开口，每一所述导热片的所述传热部穿过对应的所述开口并连接于所述导热固定架朝向所述导热组件的侧面。

8.根据权利要求7所述的水下航行器，其特征在于，所述吸热部的长度大于所述开口的长度。

9.根据权利要求6所述的水下航行器，其特征在于，所述导热桥包括第一导热部和第二导热部，所述第二导热部连接于所述电池舱段和所述第一导热部之间，所述导热管至少布设于所述第一导热部和所述第二导热部；

其中，所述传热部贴合于所述导热管中位于所述第一导热部的部分，且所述部分的长度不小于所述传热部的长度。

10.根据权利要求2所述的水下航行器，其特征在于，包括相对设置的两所述导热组件，所述电池组连接于两所述导热组件的多个所述导热管之间。