一种无人机电池散热结构及无人机的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器，特别涉及一种无人机电池散热结构及无人机。


背景技术：

2.随着无人机行业的发展，无人机应用越来越广泛。为了保障无人机飞行的续航能力，无人机的电池容量越来越高，电池的电芯功耗相应的也越来越大。因此，需要对电池进行散热，以保障电池的稳定工作。无人机通常会设置用于存储电池的电池壳体，而电芯放置于电池内部。此时，现有的无人机往往会在电池壳体内设置散热块和风扇。电池的热量传递到散热块，而风扇对散热块进行散热以实现电池的热量排出。但是，风扇的设置会导致电池壳体用于存储电池的空间减小，无妨放置带有大容量电芯的电池，有待改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种无人机电池散热结构。该无人机电池散热结构无需使用风扇，即可将电池组件的热量排出，从而使得电池壳体用于存储电池组件的空间增大，可以放置带有大容量电芯的电池组件。
4.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种无人机电池散热结构，包括处于桨叶产生的风的流动方向上的电池壳体，所述电池壳体内设置有电池组件和与所述电池组件导热连接的散热组件，所述电池壳体设置有连通所述电池壳体内部和外部的散热口，所述散热组件从所述散热口裸露于电池壳体外部以使得所述桨叶产生的风和所述散热组件接触。
6.通过采用上述技术方案，在无人机工作时，无人机的桨叶处于转动状态。桨叶上方和桨叶下方的空气流速不同，导致桨叶上方和桨叶下方会产生气压差而无人机依靠桨叶上方和桨叶下方的气压差实现飞行。同时，桨叶带动空气流动，从而形成风。在无人机工作时，电池组件产生的热量能够传递到散热组件，而散热组件又从散热口裸露于电池壳体，从而散热组件的热量可以从散热口传出至电池壳体的外部。而电池壳体处于桨叶产生的风的流动方向上，散热组件又从散热口裸露于电池壳体外部，使得散热组件能够与桨叶产生的风接触，从而使得散热组件的热量能够被快速带走，从而确保电池组件的热量能够被及时排出。而此时，该无人机散热结构无需使用风扇，即可将电池组件的热量快速排出，从而使得电池壳体用于存储电池组件的空间增大，可以放置带有大容量电芯的电池组件。
7.本实用新型进一步设置为：所述散热组件从所述散热口伸出所述电池壳体。
8.通过采用上述技术方案，相比于散热组件仍位于电池壳体内，只是通过散热口与桨叶产生的风接触的情况，散热组件从散热口伸出电池壳体，能够增加散热组件和桨叶产生的风的接触面积，散热组件的热量被排出的速度得以进一步加快，从而进一步确保该无人机电池散热结构无需使用风扇即可将散热组件的热量排出的效果，从而使得电池壳体用于存储电池组件的空间增大，可以放置带有大容量电芯的电池组件。
9.本实用新型进一步设置为：所述电池组件包括电芯和电池保护板，所述散热组件
包括分别与所述电芯导热连接的电芯散热块和与所述电池保护板导热连接的主板散热块，所述电芯和所述电池保护板间隔设置，所述电芯散热块和所述主板散热块间隔设置。
10.通过采用上述技术方案，电芯和电池保护板均为发热部件。若电芯和电池保护板只通过电芯散热块或者主板散热块进行散热，则散热效果较差。而将电芯和电池保护板分别通过电芯散热块和主板散热块进行散热，从而能够加快散热效率，提升散热效果。同时，电芯和电池保护板间隔设置，电芯散热块和主板散热块间隔设置，避免电芯和电池保护板之间产生热量传递以及电芯散热块和主板散热块之间产生热量传递，从而避免导致电芯和电池保护板各自无法得到及时散热。
11.本实用新型进一步设置为：沿着所述散热组件朝向所述散热口延伸的方向，所述电芯和所述电池保护板层叠设置。
12.通过采用上述技术方案，沿着所述散热组件朝向散热口延伸的方向，电芯和主板散热块至少发生部分重合或者电池保护板和电芯散热块至少发生部分重合，从而有利于缩小电池组件的空间占据，使得相同容积的电池壳体可以放置带有更大容量电芯的电池组件。
13.本实用新型进一步设置为：所述电芯散热块包括电芯主体部和电芯翅片部，所述电芯主体部位于电池壳体内，所述电芯翅片部从所述散热口伸出所述电池壳体；和/或
14.所述主板散热块包括主板主体部和主板翅片部，所述主板主体部位于所述电池壳体内，所述主板翅片部从所述散热口伸出所述电池壳体。
15.本实用新型进一步设置为：所述电芯散热块包括电芯主体部和电芯翅片部，所述主板散热块包括主板主体部和主板翅片部，所述电芯翅片部和主板翅片部均从所述散热口伸出所述电池壳体且所述电芯翅片部伸出所述电池壳体的长度大于所述主板翅片部伸出所述电池壳体的长度。
16.本实用新型进一步设置为：所述电池组件包括多个电芯单元，相邻两个所述电芯单元侧面之间导热连接有子散热板，所述子散热板与所述散热组件导热连接。
17.通过采用上述技术方案，电芯单元的侧面表面积较大，子散热板和电芯单元的侧面导热连接，从而能够加快电芯单元和子散热板之间进行热量传递，从而加快电池组件的散热效率，提升散热效果。
18.本实用新型进一步设置为：所述电池组件还包括总散热板，所述总散热板同时与多个所述子散热板和所述散热组件导热连接。
19.通过采用上述技术方案，若是散热组件单独与每个子散热板抵接进行热量传递，则需要设置大量的散热组件，电池壳体相应地需要开设大量的散热口，导致电池壳体的结构强度下降。而子散热板的热量先汇聚到总散热板，再由总散热板将热量传递到散热组件，从而能够减少散热组件的使用，从而减少散热口的数量，确保电池壳体的结构强度。
20.本实用新型进一步设置为：所述子散热板的两端分别设置有第一限位板和第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板分别与位于所述子散热板两侧的两个所述电芯单元的端面抵接。
21.通过采用上述技术方案，电芯单元的热量也可以从电芯单元的端面传递给第一限位板和第二限位板，而第一限位板和第二限位板均能够与子散热板进行热量传递，从而使得第一限位板和第二限位板的热量能够传递到散热组件，从而加快电池的散热效率，提升
散热效果。此外，第一限位板和第二限位板的设置也使得位于子散热板两侧的电芯单元得以进行相对定位。
22.本实用新型另一目的在于提供一种无人机，包括如上述的无人机电池散热结构。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例中电池上盖、电池下盖、电池组件和散热组件的分解示意图；
25.图3为本实用新型实施例中电池上盖、电池下盖、电池组件和散热组件的结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例中电芯的结构示意图。
27.附图标记：1、无人机壳体；2、电池壳体；3、电池上壳；4、电池下壳；5、电池组件；6、散热组件；7、接插件；8、电芯；9、电池保护板；10、电芯散热块；101、电芯主体部；102、电芯翅片部；11、主板散热块；111、主板主体部；112、主板翅片部；12、导热件；13a、电芯散热口；13b、主板散热口；14、电芯单元；15、子散热板；16、第一限位板；17、第二限位板；18、总散热板；19、第三限位板。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.参照图1和图2，本实用新型的实施例首先提供一种无人机电池散热结构，包括无人机壳体1和电池壳体2。电池壳体2包括下端开口的电池上壳3和上端开口的电池下壳4，电池上壳4的开口和电池下壳3的开口对齐，从而电池上壳4和电池下壳3共同围成电池仓。无人机壳体1设置有用于电池壳体2卡入的开口。电池上壳3位于无人机壳体1的外侧，电池下壳4位于无人机壳体1的内侧，即，参考图1中所示方位，电池上壳3和电池下壳4分别位于无人机壳体1的上下两侧。电池上壳3和电池下壳4均连接于无人机壳体1上，以固定电池壳体2与无人机壳体1的相对位置关系。在无人机工作时，无人机的桨叶处于转动状态。桨叶上方和桨叶下方的空气流速不同，导致桨叶上方和桨叶下方会产生气压差而无人机依靠桨叶上方和桨叶下方的气压差实现飞行。同时，桨叶带动空气流动，从而形成风。参见图1中箭头所
示方向为桨叶产生的风的流动方向，在装配状态下，电池上壳3恰好迎着桨叶产生的风的流动方向。
32.参照图1和图2，电池壳体2内设置有电池组件5、散热组件6和接插件7。利用电池上壳3和电池下壳4围成存储电池组件5的电池壳体2，从而起到对电池组件5的保护作用，避免在无人机工作过程中电池组件5遭受到外物的碰撞以及风吹日晒，从而延长电池组件5的使用寿命。
33.参照图2和图3，电池组件5包括电芯8和电池保护板9。电芯8设置于电池下壳4内，接插件7通过螺丝固定于电池下壳4。接插件7分别与电芯8和电池保护板9电连接，从而实现电芯8与电池保护板9的电连接。在一种实施方式中，电池保护板9可以通过螺丝固定在电池上壳3。
34.参照图2和图3，散热组件6包括分别与电芯8导热连接的电芯散热块10和与电池保护板9导热连接的主板散热块11。可以理解，电芯散热块10与电芯8之间的导热连接方式包括但不限于接触式导热连接，在一些实施方式中，两者之间还可以设置有能够在两者之间进行热量传递的中间件。类似地，电池保护板9与主板散热块11之间的导热连接方式包括但不限于接触式导热连接，且两者之间也可以存在能够在两者之间进行热量传递的中间件。
35.在一种实施方式中，参照图2和图3，电池保护板9和主板散热块11之间设置有导热件12，导热件12可选择为导热垫或者导热硅脂。这样，导热件12能够更好地保证电池保护板9与主板散热块11之间可靠传热。
36.参照图2和图3，电芯散热块10和主板散热块11可以通过螺丝或者打胶固定于电池上壳3。电芯8和电池保护板9在竖直方向上间隔设置，且电芯8和电池保护板9在预设方向上层叠设置，在图3所示的实施方式中，电芯8和电池保护板9在竖直方向上层叠设置，从而能够使得电池保护板9和电芯散热块10在竖直方向至少发生部分重合，从而有利于缩小电池组件5的空间占据，使得相同容积的电池壳体2可以放置带有更大容量电芯的电池组件5。
37.参照图2和图3，电芯散热块10和主板散热块11在预设方向上间隔设置，在图3所述的实施方式中，电芯散热块10和主板散热块11沿在水平方向上左右间隔布置。电芯8和电池保护板9均为发热部件。相比于电芯8和电池保护板9只通过电芯散热块10或者主板散热块11进行散热，则散热效果较差。而将电芯8和电池保护板9分别通过电芯散热块10和主板散热块11进行散热，从而加快散热效率，提升散热效果。同时，电芯8和电池保护板9间隔设置，避免电芯8和电池保护板9之间产生热量传递，从而避免导致电芯8和电池保护板9各自无法得到及时散热。
38.参照图2，电池上壳3设置有分别用于电芯散热块10和主板散热块11伸出电池壳体2的电芯散热口13a和主板散热口13b，对应于电芯散热块10和主板散热块11的间隔布置方式，电芯散热口13a和主板散热口13b也间隔布置，从而使得电芯散热块10和主板散热块11伸出电池壳体2的位置之间存在间隙，避免电芯散热块10和主板散热块11之间产生热量传递，从而避免导致电芯8和电池保护板9各自无法得到及时散热。
39.在无人机工作时，电芯8产生的热量能够传递到电芯散热块10，电池保护板9产生的热量能够传递到主板散热块11，而电芯散热块10和主板散热块11又分别从电芯散热口13a和主板散热口13b裸露于电池壳体2，从而使得电芯散热块10和主板散热块11的热量可以分别从电芯散热口13a和主板散热块13b传出至电池壳体2的外部。而电池壳体2上开设有
两个散热口的壁面又迎着桨叶产生的风的流动方向，从而使得电芯散热块10和主板散热块11能够与桨叶产生的风接触，进而使得电芯散热块10和主板散热块11的热量能够被快速带走，以确保电池组件5的热量能够被及时排出。该无人机散热结构无需使用风扇，即可将散热组件6的热量排出，从而使得电池壳体2用于存储电池组件5的空间增大，可以放置带有大容量电芯的电池组件5。相比于电芯散热块10和主板散热块11全部位于电池壳体2内，只是分别通过电芯散热口13a和主板散热块13b与桨叶产生的风接触的实施方式，电芯散热块10和主板散热块11分别从电芯散热口13a和主板散热口13b伸出电池壳体2，能够增加电芯散热块10和主板散热块11与桨叶产生的风的接触面积，散热组件6的热量被排出的速度得以进一步加快，从而进一步确保该无人机散热结构无需使用风扇即可将散热组件6的热量排出的效果，从而使得电池壳体2用于存储电池组件5的空间增大，可以放置带有大容量电芯的电池组件5。
40.参照图2和图3，电芯散热块10包括电芯主体部101和电芯翅片部102。主板散热块11包括主板主体部111和主板翅片部112。其中，电芯主体部101和主板主体部111位于电池壳体2内，而电芯翅片部102和主板翅片部112分别通过电芯散热口13a和主板散热口13b伸出电池壳体2。在一种实施方式中，电芯翅片部102伸出电池壳体2的长度大于主板翅片部112伸出电池壳体2的长度。
41.参照图4，电芯8包括多个侧面相互重叠的电芯单元14。相邻两个电芯单元14侧面之间抵接有子散热板15。电芯单元14的侧面表面积较大，且相邻两个电芯单元14的侧面相互挨近，热量不容易散出。将子散热板15和电芯单元14的侧面抵接，能够将相邻电芯单元14之间的热量传导至子散热板15，并通过子散热板15更快地散出，从而加快电池组件5的散热效率。
42.参照图4，每个子散热板15的上端和下端分别连接有第一限位板16和第二限位板17。子散热板15、第一限位板16和第二限位板17整体呈z形。第一限位板16与位于子散热板15一侧的电芯单元14的端面抵接，第二限位板17与位于子散热板15另一侧的电芯单元14的端面抵接。电芯单元14的热量也可以从电芯单元14的端面传递给第一限位板16和第二限位板17，而第一限位板16和第二限位板17均能够与子散热板15进行热量传递，从而使得第一限位板16和第二限位板17的热量能够传递到散热组件6，从而加快电池组件5的散热效率，散热效果较好。此外，第一限位板16和第二限位板17的设置也使得位于子散热板15两侧的电芯单元14得以进行相对定位。
43.可以理解的是，第一限位板16和第二限位板17也可以只设置其中之一。若只设置第一限位板16，则第一限位板16仍然与总散热板18抵接。若只设置第二限位板17，则子散热板15与总散热板18抵接。此外，第一限位板16、第二限位板17及子散热板15可以为一个一体式构件，例如由一个导热性良好的金属板件折弯形成。
44.多个第一限位板16抵接有一总散热板18。相比于每个子散热板15分别对应一个散热组件6的实施方式，通过总散热板18与全部的子散热板15导热接触，再通过总散热板18将热量传递到散热组件6，从而能够减少散热组件6的使用，从而减少散热口13的数量，确保电池壳体2的结构强度。
45.在一种实施方式中，总散热板18一端连接有第三限位板19。处于最外侧的电芯单元14的外侧面与第三限位板19抵接，而与第三限位板19相对的最外侧的电芯单元的外侧面
则抵接有子散热板15。总散热板18和第三限位板19整体呈l型。总散热板18背离第一限位板16的一侧与电芯散热块10抵接。
46.可以理解的是，总散热板18也可以两端均连接有第三限位板19。此时，两个相对的最外侧的电芯单元14的外侧面分别与两块第三限位板19抵接。总散热板18和两块第三限位板19整体呈门型。
47.可以理解的是，总散热板18也可以两端均不设置第三限位板19。此时，两个相对的最外侧的电芯单元的外侧面分别与两块子散热板15抵接。
48.本实用新型的实施例还提供一种无人机，包括前述任一实施方式的无人机电池散热结构。
49.以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。