[發明專利]一種微小型水下機器人電池艙

有效

• 申請號: 201410131630.2
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103904263A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 張銘鈞;殷寶吉;劉維新;鄧柯;王玉甲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種水下機器人，具體地說是水下機器人的電池艙結構。

背景技術

微小型水下機器人作為海洋中的一個重要探測系統，具有體積小、重量輕、噪聲低、隱蔽性好的特點，在海洋權益維護和海洋開發中發揮了重要作用。水下機器人電池艙是水下機器人的重要組成部分，為推進系統、導航與控制系統提供能源。基于流體運動阻力、承壓能力以及電池比能量等因素，水下機器人電池艙通常由圓柱形承壓殼體內部裝載鋰電池組構成。由于微小型水下機器人的小型化要求，其電子艙的直徑一般較小，內部空間有限，所裝載的鋰電池的體積和重量也有限，極大地限制了其連續工作時間。由于改進電池組的比能量與比功率成本高昂，所以減少其他結構對空間的占用，盡量增大電池組的體積與重量，是延長微小型水下機器人連續工作時間的最簡單有效的方法。

“Journal?of?Power?Sources”期刊，2004年刊登的“High?power?and?high?energy?lithium-ion?batteries?for?under-water?applications”文章中研制了一種用于魚雷的高能量鋰電池組模塊，其形狀近似為圓柱體，以提高魚雷圓柱形內腔的空間利用率，但其需要額外的包裝殼體用來保證模塊的圓柱體形狀，對于電池艙內部空間十分有限的微小型水下機器人并不適用；專利申請號為201210099456.9，名稱為《一種用于水下航行器電池組的固定器》的中國專利，發明的固定器能夠將電池組穩定的固定于電池艙殼體內部，且能夠減少額外結構對殼體內部空間的占用，增大電池組的體積，但殼體內部的插頭與插座的連接與斷開以及電池組的檢修不是十分方便。

發明內容

本發明的目的在于提供適用于微小型水下機器人以及其他水下作業設備的一種微小型水下機器人電池艙。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明一種微小型水下機器人電池艙，其特征是：包括承壓殼體、中心桿、螺桿、鋰電池單元，承壓殼體的左端部固定密封端蓋，密封端蓋和承壓殼體之間通過第一O型圈密封，承壓殼體的右端部固定接插件密封端蓋，接插件密封端蓋與承壓殼體之間通過第二O型圈密封，接插件密封端蓋的中部設置圓柱形凸臺，圓柱形凸臺的周圍設置兩個圓弧形凸臺，圓柱形凸臺以及圓弧形凸臺上均設置有螺紋孔，中心桿的端部安裝在圓柱形凸臺的螺紋孔里，螺桿的端部安裝在圓弧形凸臺的螺紋孔里，螺桿有四個、圍繞中心桿均勻布置，中心桿和四個螺桿均穿過前端面板、間隔板和后端面板，前端面板、間隔板、后端面板通過螺母和彈簧墊片安裝在中心桿和四個螺桿上，前端面板位于密封端蓋一側，后端面板位于接插件密封端蓋一側，間隔板位于前端面板和后端面板之間，鋰電池單元與鋰電池單元之間通過雙面膠相連組成鋰電池組模塊，鋰電池組模塊的中心設置安裝孔，鋰電池組模塊通過安裝孔安裝在中心桿上，四個螺桿位于鋰電池組模塊的外部，鋰電池組模塊外層纏有絕緣膠帶，絕緣膠帶將鋰電池組模塊和四個螺桿包在其內部，接插件密封端蓋上安裝水密插座，水密插座分別與鋰電池組模塊和承壓殼體外的水密插頭相連。

本發明還可以包括：

1、鋰電池組模塊的安裝孔內設置鋁管，前端面板、間隔板和后端面板未在中心桿以及四個螺桿上固定前，鋰電池組模塊可通過鋁管在中心桿上滑動。

2、前端面板、間隔板和后端面板的材料為電木板，間隔板和后端面板上設置用于布線的通孔。

本發明的優勢在于：

1、空間利用率高，所裝載的電池體積和重量大。

鋰電池組模塊為圓柱體布局，其外部用絕緣膠帶固定，既能夠有效利用承壓殼體內部的圓柱形空間，又節省額外用于固定的包裝殼體所占用的空間。電池固定架與接插件密封端蓋連接為一體，減小了傳統方式中的電池固定機構所占用的空間。最終提高了承壓殼體內部空間的利用率，增大了所裝載的電池的體積和重量。

2、拆裝和檢修方便。

電池固定架與接插件密封端蓋為一體，在拆掉接插件密封端蓋的同時，可以將電池組整體拉出承壓殼體外部，與傳統將電池組固定于電池艙殼體內部的安裝方式相比，省去了電池組固定機構的拆裝以及電池組與接插件密封端蓋上水密插座之間電氣的連接與斷開等工作，便于電池的檢修與維護。

3、部件軸向位置調整容易。

螺桿上成對使用的螺母和彈簧墊片，能夠實現電木板在螺桿軸向上任意位置的固定。電池組模塊中間安裝有鋁管，方便電池組模塊在電池固定架的中心桿上滑動。因此，部件的軸向位置調整容易且調整空間較大。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構簡圖；