一种高载重无人机电池热管理装置

本发明涉及一种电池热管理装置，特别是涉及一种高载重无人机电池热管理装置，属于电池热管理装置。

背景技术：

1、当无人机处于起飞、爬升、加速或高载重状态时，内部锂离子电池通常会以高倍率放电以满足飞行需求，特别的，若无人机电池能承受的放电倍率越高，则其载重能力越强，然而高倍率放电会产生大量的热，往往导致电池温度过高而无法正常工作，甚至影响电池的循环寿命，因此，实现无人机电池的高效散热是当下提升无人机在高载重、高风速等极限工况下性能的有效手段，为此设计一种高载重无人机电池热管理装置来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是为了提供一种高载重无人机电池热管理装置，。

2、本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

3、一种高载重无人机电池热管理装置，包括u型壳体，u型壳体内部固定装有电芯和相变热控器件；

4、电芯和相变热控器件间隔排布，且电芯和相变热控器件接触面覆盖有热界面材料；

5、相变热控器件向外延展伸出u型壳体外部；

6、并在位于u型壳体外部的相变热控器件一侧固定有翅片。

7、优选的，u型壳体开口方向的壁面设有固定凹槽、u型壳体侧壁面设有与无人机相固定的外壳接口；

8、u型壳体在外壁面开有延伸通道；

9、密封盖开口方向的壁面设有固定卡扣和密封橡胶。

10、优选的，u型壳体与密封盖的固定连接通过固定卡扣与固定凹槽的对应装配。

11、优选的，u型壳体通过外壳接口与无人机机身固定并进行电连接。

12、优选的，相变热控器件包括但不限于均热板、热管、平板热管以及环路热管；

13、相变热控器件的形状包括但不限于i型、l型以及z型。

14、优选的，热界面材料均匀覆盖所述电芯与相变热控器件的接触面；

15、热界面材料包括但不限于导热硅脂、导热凝胶、导热垫片以及液态金属。

16、优选的，翅片通过排列布局构成第一风道和第二风道；

17、翅片的截面形状包括但不限于矩形、平行四边形、三角形、圆形以及各种不规则多边形；

18、翅片的材料包括但不限于铝、不锈钢、碳钢。

19、优选的，相变热控器件与u型壳体在延伸通道的位置通过焊接进行固定并密封。

20、优选的，相变热控器件的外伸弯折端与翅片通过焊接的方式相固定，焊接的方式包括但不限于钎焊、冷压焊、扩散焊以及电阻焊。

21、优选的，电芯包括但不限于软包电池、方壳电池以及圆柱电池；

22、相变热控器件的组成材料包括但不限于铜、铝及其合金、pi、不锈钢、陶瓷以及高分子聚合物；

23、所述相变热控器件内部的相变工质包括但不限于去离子水、丙酮、氟利昂、无水乙醇；

24、所述第一风道和所述第二风道的形态结构包括但不限于直线型、s型以及y型。

25、本发明的有益技术效果：

26、本发明提供的一种高载重无人机电池热管理装置，凭借相变热控器件超高的热导率，将无人机电池高倍率放电时产生的热量及时传递到翅片上，通过无人机旋翼转动或机身运动产生的冷却空气流经翅片带走热量，从而实现高效的被动散热。

27、u型壳体的安装位置、风道的结构以及相变热控器件的布置方式均可以根据不同无人机结构进行定制化设计，u型壳体采用侧挂式安装，不占用机身内部空间；同时，u型壳体与相变热控器件之间通过焊接实现高度密封，保护了电池模组不受雨水、颗粒物的侵入，适用于多种恶劣的飞行工况。

技术特征：

1.一种高载重无人机电池热管理装置，其特征在于：包括u型壳体(11)，u型壳体(11)内部固定装有电芯(2)和相变热控器件(3)；

2.根据权利要求1所述的一种高载重无人机电池热管理装置，其特征在于：u型壳体(11)开口方向的壁面设有固定凹槽(111)、u型壳体(11)侧壁面设有与无人机相固定的外壳接口(112)；

3.根据权利要求2所述的一种高载重无人机电池热管理装置，其特征在于：u型壳体(11)与密封盖(12)的固定连接通过固定卡扣(121)与固定凹槽(111)的对应装配。

4.根据权利要求3所述的一种高载重无人机电池热管理装置，其特征在于：u型壳体(11)通过外壳接口(112)与无人机机身固定并进行电连接。

5.根据权利要求4所述的一种高载重无人机电池热管理装置，其特征在于：相变热控器件(3)包括但不限于均热板、热管、平板热管以及环路热管；

6.根据权利要求5所述的一种高载重无人机电池热管理装置，其特征在于：热界面材料(5)均匀覆盖所述电芯(2)与相变热控器件(3)的接触面；

7.根据权利要求6所述的一种高载重无人机电池热管理装置，其特征在于：翅片(4)通过排列布局构成第一风道(41)和第二风道(42)；

8.根据权利要求7所述的一种高载重无人机电池热管理装置，其特征在于：相变热控器件(3)与u型壳体(11)在延伸通道(113)的位置通过焊接进行固定并密封。

9.根据权利要求8所述的一种高载重无人机电池热管理装置，其特征在于：相变热控器件(3)的外伸弯折端与翅片(4)通过焊接的方式相固定，焊接的方式包括但不限于钎焊、冷压焊、扩散焊以及电阻焊。

10.根据权利要求9所述的一种高载重无人机电池热管理装置，其特征在于：电芯(2)包括但不限于软包电池、方壳电池以及圆柱电池；

技术总结
本发明公开了一种高载重无人机电池热管理装置，属于电池热管理装置技术领域，凭借相变热控器件超高的热导率，将无人机电池高倍率放电时产生的热量及时传递到翅片上，通过无人机旋翼转动或机身运动产生的冷却空气流经翅片带走热量，从而实现高效的被动散热。U型壳体的安装位置、风道的结构以及相变热控器件的布置方式均可以根据不同无人机结构进行定制化设计，U型壳体采用侧挂式安装，不占用机身内部空间；同时，U型壳体与相变热控器件之间通过焊接实现高度密封，保护了电池模组不受雨水、颗粒物的侵入，适用于多种恶劣的飞行工况。

技术研发人员：张仕伟,汤勇,陈泽希,尹树彬,李建新,周柏年,刘蒙,何耀宗
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/3