1.本实用新型涉及水下航行器领域,尤其涉及一种电池包调节装置。
背景技术:2.现有某水下航行器,具有低速滑翔和高速航行的功能。对于其低速滑翔功能的实现,须通过航行器舱壳内部电池包的轴向移动来调节航行器总体质心,进而实现航行器的俯仰动作,完成其整体水下的滑翔航行。而要航行器水下处于高速航行状态时,其所属电池包会最大程度释放电量,出现大幅散热现象,此时为保证航行需求以及航行安全,需要将所散热量快速导走,确保电池包温度在60℃以下。
3.从功能实现的角度来说,电池包的移动要求电池包装配在舱壳内部,并与舱壳内壁保持有一定的间隙,以实现电池包在舱壳内的轴向移动;电池包高效散热最佳的方式是将电池包与舱壳内壁进行接触,通过电池包外表面与舱壳内壁的金属热传导,直接将热量导出至水中。
4.因该航行器直径较小,舱内空间狭小,但所需电池要求电容量较大,导致电池包体积与舱壳容积之比很小。要同时兼顾电池包的移动和散热两个功能,在功能实现上存在一定的冲突,现有技术中无法兼顾电池包的散热和航行器的质心调节两个功能。
5.针对现有技术无法兼顾电池包的散热和航行器的质心调节的问题,目前还没有一个有效的解决办法。
技术实现要素:6.为解决上述问题,本实用新型提供一种电池包调节装置,使电池包在舱壳内部轴向移动以及竖直方向上移动,以解决如何同时对航行器的质心进行调节以及对电池包进行散热的问题。
7.为达到上述目的,本实用新型提供了一种电池包调节装置,设置于舱壳中,包括:导轨以及至少2个升降机构;所述导轨穿过电池包,用于所述电池包沿所述导轨移动;所述至少2个升降机构设于所述电池包的两侧,每个所述升降机构一端固定在所述舱壳内壁,另一端与所述电池包连接,用于推动电池包的升降。
8.进一步可选的,每个所述升降机构包括连接支架以及伸缩组件;每个所述连接支架与所述电池包一侧连接;所述连接支架包括第一调节杆、第二调节杆和第三调节杆;所述三个调节杆的内端相交,并与所述电池包连接;外端与所述舱壳内侧壁连接;其中,所述第一调节杆竖直设置;所述第二调节杆和第三调节杆之间设有所述伸缩组件。
9.进一步可选的,所述舱壳的内壁与所述第一调节杆对应的位置固定有第一固定块,所述第一固定块固定有第一连接轴,所述第一调节杆与所述第一连接轴相对应的位置开设有第一通孔,所述第一连接轴穿过所述第一通孔;所述舱壳的内壁与所述第二调节杆对应的位置固定有第二固定块,所述第二固定块固定有第二连接轴,所述第二调节杆与第二连接轴相对应的位置开设有第二通孔,所述第一连接轴穿过所述第二通孔;所述舱壳的
内壁与所述第三调节杆对应的位置固定有第三固定块,所述第三固定块固定有第三连接轴,所述第三调节杆与所述第三连接轴相对应的位置开设有第三通孔,所述第三连接轴穿过所述第三通孔。
10.进一步可选的,所述第一通孔的形状为长方形;所述第二通孔以及第三通孔的形状为弧形。
11.进一步可选的,所述第一连接轴的自由端尺寸大于所述第一通孔的尺寸;所述第二连接轴的自由端尺寸大于所述第二通孔的尺寸;所述第三连接轴的自由端尺寸大于所述第三通孔的尺寸。
12.进一步可选的,所述第一调节杆、第二调节杆以及第三调节杆通过销轴固定在所述电池包的中心。
13.进一步可选的,所述电池包的表面涂覆有导热覆层。
14.进一步可选的,所述伸缩组件水平设置。
15.上述技术方案具有如下有益效果:在低速滑翔状态时,升降机构使电池包与舱壳内壁之间存在足够的间隙,在该状态下,电池包沿导轨进行轴向移动,进而实现电池包的质心调节;在高速航行状态时,升降机构驱动电池包竖直移动,使电池包贴合舱壳内壁,方便将热量散发,如此,兼顾了航行器的质心调节和电池包的散热。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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,对于本领域普通技术人员来讲,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。
17.图1是本实用新型实施例提供的电池包调节装置的结构示意图;
18.图2是本实用新型实施例提供的电池包调节装置的侧视图;
19.图3是本实用新型实施例提供的电池包调节装置的正视图。
20.附图标记:1-电池包2-导轨3-升降机构301-第一调节杆3011-第一固定块3012-第一通孔3013-第一连接轴302-第二调节杆3021-第二固定块3022-第二通孔3023-第二连接轴303-第三调节杆3031-第三固定块3032-第三通孔3033-第三连接轴304-伸缩组件305-销轴4-舱壳
具体实施方式
21.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例,都属于本实用新型保护的范围。
22.现有技术中对于水下航行器的质心调节问题以及电池包1的散热问题无法同时兼顾。
23.为解决上述问题,图1是本实用新型实施例提供的电池包调节装置的结构示意图,如图1所示,本实用新型提供了一种电池包调节装置,设置于舱壳4中,包括:导轨2以及至少
2个升降机构3;所述导轨2穿过电池包1,用于所述电池包1沿所述导轨2移动;所述至少2个升降机构3设于所述电池包1的两侧,每个所述升降机构3一端固定在所述舱壳4内壁,另一端与所述电池包1连接,用于推动电池包1的升降。
24.如图1所示,舱壳4为一个中空的椭圆形壳体,电池包调节装置装设在舱壳4内部,与电池包1连接,以实现电池包1的轴向移动以及径向移动。图2是本实用新型实施例提供的电池包调节装置的侧视图,如图2所示,电池包调节装置包括导轨2,导轨2从电池包1的轴线穿过,与电池包1的轴线重合。电池包1可沿导轨2向电池包1的轴向方向移动,此时电池包1的轴线与舱壳4的轴线重合,电池包1在舱壳4内部悬空,移动过程中电池包1的表面与舱壳4的内壁始终保持一定距离,避免电池包1与舱壳4内壁发生摩擦或碰撞,保证电池包1反复移动的顺畅性。作为一种可选的实施方式,电池包1表面与舱壳4内壁的距离至少为2毫米。电池包1的轴向移动可以使该航行器总体的质心发生变化,进而实现航行器的俯仰角度调节。
25.电池包调节装置还包括升降机构3,升降机构3位于舱壳4内部,一端与舱壳4内壁连接,另一端与电池包1连接,升降机构3运行时可使电池包1朝向径向移动,在本实施例中,电池包1在竖直方向上移动,从而实现对电池包1与舱壳4内壁的距离的调节。在航行器高速航行时,升降机构3驱动电池包1径向移动直至与舱壳4的内壁接触,将热量通过舱壳4的金属壁传至水中,实现电池包1的散热。在电池包1的两侧均设有升降机构3,且两侧的升降机构3对称设置,当电池包1需要进行径向移动时,两侧的升降机构3同时作用,使电池包1能够平稳的升降。
26.使用以上技术方案,可实现在航行器低速滑翔时,轴向移动电池包1,使整个航行器的质心发生变化,进而实现对航行器俯仰角度的调节,在该状态下电池包1与舱壳4内壁有一定距离。另外,航行器高速航行时,竖直方向上移动电池包1,使电池包1与舱壳4内壁接触,实现电池包1的散热。因此,该调节装置兼顾了航行器的质心调节问题以及电池包1的散热问题,提升了航行器的整体性能。
27.作为一种可选的实施方式,图3是本实用新型实施例提供的电池包调节装置的正视图,如图3所示,每个所述升降机构3包括连接支架以及伸缩组件304;每个所述连接支架与所述电池包1一侧连接;所述连接支架包括第一调节杆301、第二调节杆302和第三调节杆303;所述三个调节杆的内端相交,并与所述电池包1连接;外端与所述舱壳4内侧壁连接;其中,所述第一调节杆301竖直设置;所述第二调节杆302和第三调节杆303之间设有所述伸缩组件304。
28.如图3所示,在电池包1的一侧设置有第一调节杆301、第二调节杆302以及第三调节杆303,舱壳4为圆筒状,第一调节杆301、第二调节杆302以及第三调节杆303均为纵长型,并在舱壳4内部,电池包1的每侧面上间隔分布。在本实施例中,第一调节杆301、第二调节杆302以及第三调节杆303在自然状态下均匀分布,即各相邻调节杆间的角度为120
°
,以保证支撑的稳定度。其中,第一调节杆301设置在电池包1径向移动的方向上,也即第二调节杆302与第三调节杆303形成夹角的中心线的延长线上,在本实施例中,第一调节杆301竖直设置。第一调节杆301的一端可活动的连接在舱壳4内壁上,另一端固定在电池包1的中心,在本实施例中,电池包1的中心设有中心轴,第一调节杆301另一端固定在该中心轴上,如此可使电池包1在轴向移动时不会影响第一调节杆301的位置。第二调节杆302的一端可活动的连接在舱壳4内壁上,另一端固定在电池包1的中心,第二调节杆302另一端固定在中心轴
上,如此可使电池包1在轴向移动时不会影响第二调节杆302的位置。第三调节杆303的一端可活动的连接在舱壳4内壁上,另一端固定在电池包1的中心,第三调节杆303另一端固定在中心轴上,如此可使电池包1在轴向移动时不会影响第三调节杆303的位置。
29.升降机构3还包括伸缩组件304,伸缩组件304一端固定在第二调节杆302上,另一端固定在第三调节杆303上。当伸缩组件304收缩时,拉动第二调节杆302以及第三调节杆303靠近,即减少第二调节杆302以及第三调节杆303的夹角角度,从而增加对电池包1的向上推力,电池包1受推力作用做向上径向运动,以减少电池包1与舱壳4内部上壁的距离,增加与舱壳4内部下壁的距离。当伸缩组件304拉长时,推动第二调节杆302以及第三调节杆303远离,即增加第二调节杆302以及第三调节杆303的夹角角度,从而泽娜静对电池包1向下的拉力,电池包1受拉力作用向下做径向运动,以增加电池包1与舱壳4内部上壁的距离,减少与舱壳4内部下壁的距离。具体的,伸缩组件304与动力装置连接,以实现伸缩功能,其中,动力装置为电机或油缸。
30.对电池包1的升降调节可以仅通过调节伸缩组件304完成,简单便捷的实现对电池阿伯的升降调节。
31.作为一种可选的实施方式,如图3所示,所述舱壳4的内壁与所述第一调节杆301对应的位置固定有第一固定块3011,所述第一固定块3011固定有第一连接轴3013,所述第一调节杆301与所述第一连接轴3013相对应的位置开设有第一通孔3012,所述第一连接轴3013穿过所述第一通孔3012;所述舱壳4的内壁与所述第二调节杆302对应的位置固定有第二固定块3021,所述第二固定块3021固定有第二连接轴3023,所述第二调节杆302与第二连接轴3023相对应的位置开设有第二通孔3022,所述第一连接轴3013穿过所述第二通孔3022;所述舱壳4的内壁与所述第三调节杆303对应的位置固定有第三固定块3031,所述第三固定块3031固定有第三连接轴3033,所述第三调节杆303与所述第三连接轴3033相对应的位置开设有第三通孔3032,所述第三连接轴3033穿过所述第三通孔3032。
32.如图3所示,舱壳4内壁上设有第一固定块3011、第二固定块3021以及第三固定块3031,分别固定有第一连接轴3013、第二连接轴3023以及第三连接轴3033,三个连接轴均朝向舱壳4外侧,与舱壳4的轴线平行。与连接轴相对应的,第一调节杆301上开设有第一通孔3012,第二调节杆302上开设有第二通孔3022,第三调节杆303上开设有第三通孔3032。第一连接轴3013穿过第一通孔3012,以使第一连接轴3013可在第一通孔3012中来回移动。第二连接轴3023穿过第二通孔3022,以使第二连接轴3023可在第二通孔3022中来回移动。第三连接轴3033穿过第三通孔3032,以使第三连接轴3033可在第三通孔3032中来回移动。
33.在伸缩组件304收缩时,第二调节杆302受到一个拉力,使第二连接轴3023在第二通孔3022中相对移动,以实现第二调节杆302靠近第三调节杆303的活动;第三调节杆303也受到一个拉力,使第三连接轴3033在第三通孔3032中相对移动,以实现第三调节杆303靠近第二调节杆302的活动。此时由于推力作用,电池包1会受力上移,使第一连接轴3013在第一通孔3012中相对运动,以实现第一调节杆301的竖直上移活动。如此即完成了电池包1的上移运动。
34.在伸缩组件304收缩时,第二调节杆302受到一个推力,使第二连接轴3023在第二通孔3022中相对移动,以实现第二调节杆302远离第三调节杆303的活动;第三调节杆303也受到一个推力,使第三连接轴3033在第三通孔3032中相对移动,以实现第三调节杆303远离
第二调节杆302的活动。此时由于拉力作用,电池包1会受力下移,使第一连接轴3013在第一通孔3012中相对运动,以实现第一调节杆301的竖直下移活动。如此即完成了电池包1的下移运动。
35.对伸缩组件304小幅度的调节,即可实现电池包1升降,提高了电池包1的调节效率。
36.作为一种可选的实施方式,如图3所示,所述第一通孔3012的形状为长方形;所述第二通孔3022以及第三通孔3032的形状为弧形。
37.第一通孔3012为长方形,用以限制第一连接轴3013的运动空间,使第一调节杆301只能竖直上移或竖直下移。第二通孔3022的形状为弧形,用以限制第二连接轴3023的运动空间,当第二调节杆302受到推力或拉力时,第二连接轴3023在第二通孔3022中做弧形运动。第三通孔3032的形状为弧形,用以限制第三连接轴3033的运动空间,当第三调节杆303受到推力或拉力时,第三连接轴3033在第三通孔3032中做弧形运动。
38.作为一种可选的实施方式,所述第一连接轴3013的自由端尺寸大于所述第一通孔3012的尺寸;所述第二连接轴3023的自由端尺寸大于所述第二通孔3022的尺寸;所述第三连接轴3033的自由端尺寸大于所述第三通孔3032的尺寸。
39.第一连接轴3013的自由端,也即第一连接轴3013越过第一通孔3012的部分,其尺寸大于第一通孔3012的尺寸,避免第一连接轴3013在第一通孔3012中运动时从第一通孔3012中脱落。第二连接轴3023的自由端,也即第二连接轴3023越过第二通孔3022的部分,其尺寸大于第二通孔3022的尺寸,避免第二连接轴3023在第二通孔3022中运动时从第一通孔3012中脱落。第三连接轴3033的自由端,也即第三连接轴3033越过第三通孔3032的部分,其尺寸大于第三通孔3032的尺寸,避免第三连接轴3033在第三通孔3032中运动时从第三通孔3032中脱落。
40.作为一种可选的实施方式,如图3所示,所述第一调节杆301、第二调节杆302以及第三调节杆303通过销轴305固定在所述电池包1的中心。
41.如图所示,第一调节杆301、第二调节杆302以及第三调节杆303与电池包1连接一端通过共同的销钉固定在电池包1的中心,最大程度保证三个调节杆的均匀受力,维持电池包1的稳定支撑。
42.作为一种可选的实施方式,所述电池包1的表面涂覆有导热覆层。
43.为加速航行器高速航行时电池包1的散热速度,在电池包1的表面设有一层导热覆层,以加速热量从电池包1传递至舱壳4进而排入水中,提高电池包1的散热效率。
44.作为一种可选的实施方式,如图3所示,所述伸缩组件304水平设置。
45.伸缩组件304水平放置,可在伸缩组件304收缩或伸长时使第二调节杆302与第三调节杆303均匀受力,改变同样的角度。
46.上述技术方案具有如下有益效果:在低速滑翔状态时,升降机构3使电池包1与舱壳4内壁之间存在足够的间隙,在该状态下,电池包1沿导轨2进行轴向移动,进而实现电池包1的质心调节;在高速航行状态时,升降机构3驱动电池包1竖直移动,使电池包1贴合舱壳4内壁,方便将热量散发,如此,兼顾了航行器的质心调节和电池包1的散热。
47.以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限
定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。