本發(fā)明涉及一種熱管理結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種無(wú)人機(jī)用電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)以及使用該熱管理結(jié)構(gòu)的無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，以電池作為動(dòng)力的無(wú)人機(jī)近年來(lái)廣泛應(yīng)用于航拍、遙感測(cè)繪、森林防火、電力巡線、搜索及救援、影視廣告等工業(yè)及商業(yè)用途。由于電池在快速充電或長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行情況下會(huì)溫度過(guò)高，甚至?xí)崾Э亍⒈?，而在低溫下，電池?nèi)阻升高，有效容量降低，甚至無(wú)法正常工作。因此，必須采用熱管理方法使電池溫度保持在合適的范圍內(nèi)。

現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)通常采用在電池艙開通風(fēng)口或者安裝風(fēng)扇的方式，但是采用該方法的空氣對(duì)流散熱效果有限，不能滿足大功率工作散熱需求。另一方面，風(fēng)扇運(yùn)行會(huì)消耗電池電量，增加負(fù)重，對(duì)續(xù)航造成不利影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種具有優(yōu)化散熱效果且不消耗電池能量的熱管理結(jié)構(gòu)，以及使用該熱管理結(jié)構(gòu)的無(wú)人機(jī)。

本發(fā)明提供一種熱管理結(jié)構(gòu)，用于使無(wú)人機(jī)用電池穩(wěn)定在合適的工作溫度，所述熱管理結(jié)構(gòu)包括散熱層、收容有至少一個(gè)發(fā)熱件的收容件、及兩端分別連接所述散熱層和所述收容件的熱管。

作為一種優(yōu)選方案，所述熱管理結(jié)構(gòu)還包括與所述散熱層連接的第一導(dǎo)熱件、及與所述收容件連接的第二導(dǎo)熱件，所述熱管的兩端分別連接所述第一導(dǎo)熱件和所述第二導(dǎo)熱件。

作為一種優(yōu)選方案，所述熱管的數(shù)量均為兩個(gè)，且對(duì)稱設(shè)置。

作為一種優(yōu)選方案，所述散熱層為石墨膜。

作為一種優(yōu)選方案，所述第一導(dǎo)熱件和所述第二導(dǎo)熱件由鋁制材料或銅制材料制成。

作為一種優(yōu)選方案，所述熱管的管殼材料與所述第一導(dǎo)熱件或所述第二導(dǎo)熱件的材料相同。

作為一種優(yōu)選方案，所述第一導(dǎo)熱件與散熱層，和/或所述第二導(dǎo)熱件與所述收容件間的連接方式為粘接。

作為一種優(yōu)選方案，所述熱管與所述第一導(dǎo)熱件和所述第二導(dǎo)熱件的連接方式為焊接。

本發(fā)明還提供一種無(wú)人機(jī)，所述無(wú)人機(jī)包括上述熱管理結(jié)構(gòu)及殼體，所述熱管理結(jié)構(gòu)的散熱層設(shè)置在所述殼體的表面上。

作為一種優(yōu)選方案，所述殼體由高分子材料或高導(dǎo)熱高分子材料制成。

本發(fā)明提供的熱管理結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效果優(yōu)異、不消耗電池能量的特點(diǎn)，保證無(wú)人機(jī)工作穩(wěn)定性和安全性。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的熱管理結(jié)構(gòu)及使用該熱管理結(jié)構(gòu)的無(wú)人機(jī)

的結(jié)構(gòu)示意圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明

無(wú)人機(jī) 1

熱管理結(jié)構(gòu) 100

殼體 10

電路板 11

隔離物質(zhì) 13

散熱層 20

第一導(dǎo)熱件 30

第二導(dǎo)熱件 40

熱管 50

收容件 60

發(fā)熱件 70

如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍?？梢岳斫猓綀D僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。附圖中顯示的連接僅僅是為便于清晰描述，而并不限定連接方式。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)一個(gè)件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)件，它可以是直接連接到另一個(gè)件或者可能同時(shí)存在居中件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本發(fā)明的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別不同對(duì)象，而不是用于描述特定順序。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。

請(qǐng)參考圖1，無(wú)人機(jī)1包括殼體10及設(shè)置在殼體10上的熱管理結(jié)構(gòu)100。熱管理結(jié)構(gòu)100用于使一發(fā)熱源的溫度保持在合適的范圍內(nèi)，避免溫度過(guò)高和過(guò)低。熱管理結(jié)構(gòu)100包括散熱層20、第一導(dǎo)熱件30、第二導(dǎo)熱件40、熱管50、收容件60、及至少一個(gè)發(fā)熱件70。在本實(shí)施例中，發(fā)熱件70包括電池，熱管理結(jié)構(gòu)100用于使無(wú)人機(jī)的工作電池的溫度保持在合適的范圍內(nèi)，殼體10為無(wú)人機(jī)1的外殼。在其他實(shí)施方式中，發(fā)熱件70不限定為電池，例如可以是發(fā)熱芯片、發(fā)熱電子器件等。在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，熱管理結(jié)構(gòu)100也可用于使其他機(jī)械設(shè)備、電子產(chǎn)品、機(jī)器人等的發(fā)熱源的溫度保持在合適的范圍內(nèi)，如機(jī)動(dòng)車、飛機(jī)等，此時(shí)殼體10為所述其他應(yīng)用物體的外殼，發(fā)熱件70為所述其他應(yīng)用物體的發(fā)熱源。由于本發(fā)明實(shí)施方式中，無(wú)人機(jī)1還可包括其他結(jié)構(gòu)，例如控制器、攝像機(jī)等，另外，無(wú)人機(jī)1的殼體10及其他結(jié)構(gòu)不是本案的重點(diǎn)，因此簡(jiǎn)化描述，殼體為示意性的殼體，其形狀及結(jié)構(gòu)不限。本實(shí)施方式中，重點(diǎn)描述熱管理結(jié)構(gòu)100。

在本實(shí)施例中，殼體10為無(wú)人機(jī)1的外殼體，殼體10形成一個(gè)收容空間，熱管理結(jié)構(gòu)100及無(wú)人機(jī)1中的其他結(jié)構(gòu)收容在殼體的收容空間中，如電路板等；在本實(shí)施方式中，收容空間為封閉空間。

在本實(shí)施例中，散熱層20、第一導(dǎo)熱件30、第二導(dǎo)熱件40、及熱管50的數(shù)量均為兩個(gè)。兩個(gè)散熱層20以所述無(wú)人機(jī)的中軸線為中心對(duì)稱貼附在殼體10的內(nèi)表面上；每一第一導(dǎo)熱件30設(shè)置在其中一個(gè)散熱層20上；兩個(gè)第二導(dǎo)熱件40分別設(shè)置在收容件60的兩個(gè)側(cè)面上；每一熱管50分別連接位于中軸線同一側(cè)的第一導(dǎo)熱件30和第二導(dǎo)熱件40，且兩根熱管50對(duì)稱放置；收容件60用于放置并收容發(fā)熱件70；發(fā)熱件70為所述無(wú)人機(jī)的工作電池，用于為其他工作組件提供能量。在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，兩個(gè)散熱層20也可不對(duì)稱設(shè)置于殼體10的內(nèi)表面上。兩根熱管50也可不對(duì)稱放置。

在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，散熱層20、第一導(dǎo)熱件30、第二導(dǎo)熱件40、及熱管50的數(shù)量也可只為一個(gè)，此時(shí)在所述無(wú)人機(jī)中，散熱層20、第一導(dǎo)熱件30、第二導(dǎo)熱件40、及熱管50位于同一側(cè)。散熱層20、第一導(dǎo)熱件30、第二導(dǎo)熱件40、及熱管50的數(shù)量也可為三個(gè)或三個(gè)以上。在其他實(shí)施方式中，散熱層20、第一導(dǎo)熱件30、第二導(dǎo)熱件40、及熱管50的數(shù)量也可不相等，例如熱管50為兩根，散熱層20、第一導(dǎo)熱件30、第二導(dǎo)熱件40分別為一個(gè)，兩根熱管50分別與第一導(dǎo)熱件30及第二導(dǎo)熱件40連接。

在本實(shí)施例中，殼體10為高分子材料制成，具有較高的比熱容和較大的表面積，用于吸收由散熱層20傳遞過(guò)來(lái)的熱量。殼體10與收容件60間設(shè)置有電路板11和/或其他起到熱隔離效果的隔離物質(zhì)13。在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，在兼顧結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和加工性能的前提下，可以采用高導(dǎo)熱高分子材料制作殼體10。

在本實(shí)施方式中，散熱層20通過(guò)粘貼的方式設(shè)置在殼體10上。在本實(shí)施例中，散熱層20為導(dǎo)熱石墨膜，導(dǎo)熱石墨膜具有較高的導(dǎo)熱性能，在體內(nèi)存在溫度梯度的情況下能夠?qū)崃繌母邷靥幯杆俚亓飨虻蜏靥帲鸬綄?dǎo)熱及均熱的作用。在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，散熱層20也可通過(guò)在殼體10的表面上涂覆石墨層形成石墨膜。在其他實(shí)施方式中，散熱層20還可以為其他具有高導(dǎo)熱性能的散熱層，不限定為本實(shí)施方式中的石墨膜。

在本實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱件30和第二導(dǎo)熱件40均為金屬箔，所述金屬箔由鋁制材料或銅制材料制成，由于鋁制材料或銅制材料的導(dǎo)熱率較高，故同樣能夠起到導(dǎo)熱及均熱的作用。第一導(dǎo)熱件30與散熱層20、和/或第二導(dǎo)熱件40與收容件60采用膠連接的方式固定。在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，第一導(dǎo)熱件30和第二導(dǎo)熱件40也可選用其他具有高熱導(dǎo)率的材料制成，如銀制材料等。第一導(dǎo)熱件30與散熱層20、和/或第二導(dǎo)熱件40與收容件60也可采用其他方式連接，如通過(guò)注射成型的方法實(shí)現(xiàn)一體化等。

在本實(shí)施例中，熱管50大致呈彎曲扁平狀，可繞過(guò)殼體10與收容件60間的電路板11和/或隔離物質(zhì)13的兩側(cè)，并與第一導(dǎo)熱件30和第二導(dǎo)熱件40連接。熱管50的管殼材料與第一導(dǎo)熱件30和第二導(dǎo)熱件40的材料大致相同，為鋁制材料或銅制材料，該設(shè)置能夠有效降低熱管50與第一導(dǎo)熱件30、和熱管50與第二導(dǎo)熱件40的界面熱阻以加強(qiáng)傳熱效率。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，熱管具有利用相變介質(zhì)快速進(jìn)行熱傳遞的性質(zhì)，能夠?qū)嵩吹臒崃垦杆賯鬟f到熱源外，即熱管的高熱導(dǎo)能力使其能夠?qū)崃坑梢欢藗鬟f到另一端。且熱管在低溫下不導(dǎo)熱，能夠起到相對(duì)保溫的功能。在本實(shí)施方式中，熱管50和第一導(dǎo)熱件30、及熱管50和第二導(dǎo)熱件40采用焊接的方式連接。

在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，熱管50和第一導(dǎo)熱件30、及熱管50和第二導(dǎo)熱件40也可采用其他連接方式，如鉚連接、釘連接或插接等。熱管50的形狀不局限于本實(shí)施例中的彎曲扁平狀，也可制成其他不同形狀，如圓柱狀等。即熱管50可根據(jù)所述無(wú)人機(jī)內(nèi)部器件的分布而制成不同形狀，使熱管理結(jié)構(gòu)100能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)施例中，收容件60為一端開口的中空長(zhǎng)方體或立方體結(jié)構(gòu)，其開口位置鄰近所述隔離物質(zhì)13或電路板11。在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，收容件60的開口位置不限定于上述位置，例如可設(shè)置在側(cè)面或不設(shè)開口，收容件60的形狀可不局限于立方體，也可為中空?qǐng)A柱體等。

在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，可改變散熱層20、第一導(dǎo)熱件30和第二導(dǎo)熱件40的厚度和面積，或改變熱管50、第一導(dǎo)熱件30和第二導(dǎo)熱件40的制作材料，以滿足不同熱管理需求。

在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，第一導(dǎo)熱件30和第二導(dǎo)熱件40可以省略，熱管50直接或間接連接收容件60與散熱層20即可。

在本實(shí)施例中，收容件60、第二導(dǎo)熱件40、熱管50、第一導(dǎo)熱件30、散熱層20及殼體10依次連接，構(gòu)成發(fā)熱件70的散熱路徑。在發(fā)熱件70工作時(shí)或需要散熱的條件下，發(fā)熱件70的熱量首先通過(guò)收容件60傳遞至貼附于收容件60側(cè)面上的第二導(dǎo)熱件40，發(fā)熱件70的熱量再通過(guò)第二導(dǎo)熱件40依次傳遞至與第二導(dǎo)熱件40連接的熱管50、與熱管50連接的第一導(dǎo)熱件30、與第一導(dǎo)熱件30連接的散熱層20、及與散熱層20貼合的殼體10，通過(guò)殼體10與外界環(huán)境的對(duì)流將熱量傳遞到空氣中。在發(fā)熱件70不工作或處于溫度較低的環(huán)境時(shí)，由于熱管50低溫不導(dǎo)熱，故在低溫狀態(tài)下可起到相對(duì)保溫功能，使發(fā)熱件70穩(wěn)定在合適的工作溫度。

本發(fā)明提供的熱管理結(jié)構(gòu)100采用熱管和均熱膜組合的方式，將電池產(chǎn)生的熱量傳遞至機(jī)械設(shè)備的外殼上，依靠所述外殼的比熱容和大散熱面積對(duì)流散熱。同時(shí)，由于熱管在低溫下不導(dǎo)熱，故能夠?qū)﹄姵仄鸬较鄬?duì)保溫的功能。相對(duì)于采用在電池艙開通風(fēng)口或者安裝風(fēng)扇進(jìn)行空氣對(duì)流散熱的方式，本發(fā)明提供的熱管理結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效果優(yōu)異、不消耗電池能量、及不增加機(jī)械設(shè)備負(fù)重的特點(diǎn)，且能夠形成封閉系統(tǒng)，減少惡劣環(huán)境對(duì)所述機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的影響，保證所述機(jī)械設(shè)備的工作穩(wěn)定性和安全性。

本申請(qǐng)的說(shuō)明書和權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“包括/包含”和詞語(yǔ)“具有/包括”及其變形，用于指定所陳述的特征、數(shù)值步驟或部件的存在，但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、數(shù)值、步驟、組件或它們的組合。

為清楚起見，本發(fā)明在單獨(dú)實(shí)施例中所描述的某些特征，可以組合在單個(gè)實(shí)施例中使用。而且，在單個(gè)實(shí)施例中描述的本發(fā)明的各種特征，也可以在單獨(dú)地或以任何合適形式在子組合中使用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。