CN107425234B - 一种直冷式电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直冷式电源，包括主壳体、若干电池单体及设置在主壳体上的外管座，外管座上设有第一进气管，第一进气管内设有第一滤网，第一进气管包括第一横管段及第一斜管段，主壳体上设有排风口；第一斜管一端为第一低位端，第一斜管另一端为第一高位端，第一低位端与第一横管段对接，第一高位端通过第一过渡气管与主壳体内部连通，第一低位端处在第一高位端下方。本发明的有益效果是：可利用自然气流进行散热，能直接让气流经过电池结构内部，实现直接冷却式的散热，具备自动防水功能，散热效果好；具备自动清理功能，无需额外清理结构及操作，可在对电池进行有效保护的前提下保障良好的散热效果。
Description
技术领域
本发明属于电源技术领域，尤其涉及一种直冷式电源。
背景技术
目前，电动快艇、电动汽车、电动自行车、电动滑板车等利用电池作为动力源的交通工具已得到了较为广泛的应用。它们的电源结构，通常包括外部的壳体及内部的多个电池单体（电池单体可以是铅酸蓄电池单体、软包电芯单体、固态锂电池单体等常用的电池单体结构）。不过，由于电池在工作时的发热量较大，合理散热、保障电池使用寿命及工作状态稳定一直是大家所追求的目标。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种可利用自然气流进行散热，能直接让气流经过电池结构内部，实现直接冷却式的散热，具备自动防水功能，散热效果好的直冷式电源。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种直冷式电源，包括主壳体及若干设置在主壳体内部的电池单体，还包括
设置在主壳体上的外管座，所述外管座上设有第一进气管，第一进气管内设有第一滤网，第一进气管包括第一横管段及第一斜管段，主壳体上设有排风口；
第一斜管一端为第一低位端，第一斜管另一端为第一高位端，第一低位端与第一横管段对接，第一高位端通过第一过渡气管与主壳体内部连通，在竖直方向上：第一低位端处在第一高位端下方。
作为优选，所述外管座上设有第二进气管，第二进气管内设有第二滤网，第二进气管包括第二横管段及第二斜管段，第二斜管一端为第二低位端，第二斜管另一端为第二高位端，第二低位端与第一横管段对接，第二高位端通过第二过渡气管与排风口连通，在竖直方向上：第一低位端处在第一高位端下方；
第一横管段、第一斜管段、第一过渡气管、主壳体内部、排风口、第二过渡气管、第二斜管段及第二横管段依次连通，主壳体上设有与主壳体转动连接的环轴，第一气管与第二气管以环轴轴线为对称中心对称布置，环轴上设有自置换结构，自置换结构包括外环、处在外环中心孔中的内环及若干处在内环中心孔中的环连杆，内环、外环及环轴同轴布置，环连杆一端连接内环，环连杆另一端连接环轴，外环与内环之间形成环形通口，环形通口内设有半环形板，半环形板与内环固定，半环形板与外环固定，第二气管处在内环与主壳体之间，第一气管与自置换结构之间具有余量间隙，第二气管与自置换结构之间具有余量间隙；
主壳体上方设有用于带动环轴转动的风动叶轮，风动叶轮轴线、第一横管段轴线、第二横管段轴线及环轴轴线均平行，主壳体上设有可相对主壳体转动的轮轴，风动叶轮与轮轴同轴连接。
作为优选，所述轮轴上设有与轮轴同轴连接的主动带轮，环轴上设有与环轴同轴连接的的从动带轮，一根首尾闭合的传动皮带绕过主动带轮与从动带轮，传动皮带处在张紧状态。
作为优选，所述第一气管在轮轴轴向上的投影落入环形通口在轮轴轴向上的投影范围内，第二气管在轮轴轴向上的投影落入环形通口在轮轴轴向上的投影范围内，半环形板在轮轴轴向上的投影面积为环形通口在轮轴轴向上的投影面积的一半。
作为优选，所述主壳体上设有与主壳体相对固定的轴座，轴座内设有若干同轴布置的轴承，轮轴穿过轴承内圈，且轮轴与轴承内圈固定，轴承外圈与轴座固定。
作为优选，所述主壳体上设有顶座，外环上方设有叶轮保护网，叶轮保护网通过至少一个网连杆与顶座固定，在轮轴轴向上：叶轮保护网、风动叶轮及顶座依次布置，网连杆处在叶轮保护网与顶座之间。
作为优选，所述顶座与轴座连接，顶座与主壳体外顶面固定，网连杆数目为2至4个。
本发明的有益效果是：可利用自然气流进行散热，能直接让气流经过电池结构内部，实现直接冷却式的散热，具备自动防水功能，散热效果好；具备自动清理功能，无需额外清理结构及操作，可在对电池进行有效保护的前提下保障良好的散热效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明主壳体的内部结构示意图；
图3是本发明第一进气管处的结构示意图；
图4是本发明第二进气管处的结构示意图；
图5是本发明外环及内环处的结构示意图；
图6是本发明的局部剖视图。
图中：主壳体1、电池单体11、轴座12、顶座13、叶轮保护网14、网连杆15、外管座2、第一进气管3、第一横管段3a、第一斜管段3b、第一滤网31、第二进气管4、第二横管段4a、第二斜管段4b、第二滤网41、环轴5、环形通口6a、外环61、内环62、环连杆63、半环形板64、风动叶轮7、轮轴71、主动带轮81、从动带轮82、传动皮带83。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1至图6所示的实施例中，一种直冷式电源，包括主壳体1及若干设置在主壳体内部的电池单体11，还包括
设置在主壳体上的外管座2，所述外管座上设有第一进气管3，第一进气管内设有第一滤网31，第一进气管包括第一横管段3a及第一斜管段3b，主壳体上设有排风口；
第一斜管一端为第一低位端，第一斜管另一端为第一高位端，第一低位端与第一横管段对接，第一高位端通过第一过渡气管与主壳体内部连通，在竖直方向上：第一低位端处在第一高位端下方。
将本发明安装在交通工具上来作为供电源。第一横管段轴线平行于交通工具的前进方向。交通工具行驶前进时，空气直接灌入第一进气管，即空气经第一横管段、第一斜管段、主壳体内部、排风口排出，从而可直接带走主壳体内部的热量，相比间接散热而言，散热效果更为明显。而空气在经过第一进气管时，杂质可被第一滤网阻隔。需要指出的是，具体需要滤孔多大的滤网，可根据实际需求来进行选择（通常会选择滤孔很小的滤网，尽量保证滤网的可通过粒径小）。此外，当外界下雨时，由于第一低位端处在第一高位端下方，所以雨水不会顺着第一进气管进入主壳体内部。
所述外管座上设有第二进气管4，第二进气管内设有第二滤网41，第二进气管包括第二横管段4a及第二斜管段4b，第二斜管一端为第二低位端，第二斜管另一端为第二高位端，第二低位端与第一横管段对接，第二高位端通过第二过渡气管与排风口内部连通，在竖直方向上：第一低位端处在第一高位端下方；
第一横管段、第一斜管段、第一过渡气管、主壳体内部、排风口、第二过渡气管、第二斜管段及第二横管段依次连通，主壳体上设有与主壳体转动连接的环轴5，第一进气管与第二进气管以环轴轴线为对称中心对称布置，环轴上设有自置换结构，自置换结构包括外环61、处在外环中心孔中的内环62及若干处在内环中心孔中的环连杆63，内环、外环及环轴同轴布置，环连杆一端连接内环，环连杆另一端连接环轴，外环与内环之间形成环形通口6a，环形通口内设有半环形板64，半环形板与内环固定，半环形板与外环固定，第二进气管处在内环与主壳体之间，第一进气管与自置换结构之间具有余量间隙，第二进气管与自置换结构之间具有余量间隙；
主壳体上方设有用于带动环轴转动的风动叶轮7，风动叶轮轴线、第一横管段轴线、第二横管段轴线及环轴轴线均平行，主壳体上设有可相对主壳体转动的轮轴71，风动叶轮与轮轴同轴连接。
所述轮轴上设有与轮轴同轴连接的主动带轮81，环轴上设有与环轴同轴连接的从动带轮82，一根首尾闭合的传动皮带83绕过主动带轮与从动带轮，传动皮带处在张紧状态。风动叶轮通过轮轴、皮带轮机构来带动环轴转动。
所述第一进气管在轮轴轴向上的投影落入环形通口在轮轴轴向上的投影范围内，第二进气管在轮轴轴向上的投影落入环形通口在轮轴轴向上的投影范围内，半环形板在轮轴轴向上的投影面积为环形通口在轮轴轴向上的投影面积的一半。
所述主壳体上设有与主壳体相对固定的轴座12，轴座内设有若干同轴布置的轴承，轮轴穿过轴承内圈，且轮轴与轴承内圈固定，轴承外圈与轴座固定。利用轴承和轴座，可实现对轮轴的支持及配合，保障轮轴能稳定地进行转动。
所述主壳体上设有顶座13，外环上方设有叶轮保护网14，叶轮保护网通过至少一个网连杆15与顶座固定，在轮轴轴向上：叶轮保护网、风动叶轮及顶座依次布置，网连杆处在叶轮保护网与顶座之间。叶轮保护网可以有效避免路面大体积杂质（如碎石）、水上异物(如飞鸟)等撞击到风动叶轮上，可保障风动叶轮工作时的稳定性。
所述顶座与轴座连接，顶座与主壳体外顶面固定，网连杆数目为2至4个。
交通工具行驶前进时，风动叶轮会转动，从而会通过带动轮轴、主动带轮、传动皮带、从动带轮来带动环轴、内环、外环、半环形板等结构也转动起来。本实施例中，第一进气管与第二进气管都是可以作为“进气端”来为主壳体内部进行供气的，具体的来说，若单位时间内第一进气管处的进气量大于第二进气管处的进气量，则总的气流走向为第一进气管进气、第二进气管出气；反之，若单位时间内第二进气管处的进气量大于第一进气管处的进气量，则总的气流走向为第二进气管进气、第一进气管出气。
将环形通口被半环形板遮住的部分命名为遮蔽区，将环形通口未被半环形板遮住的部分命名为通气区。第一进气管、第二进气管的进气方向都是与交通工具的前进方向相反的，交通工具行驶前进时，当第一进气管前端（前端为朝向交通工具前方的一端）被遮蔽区遮蔽后（遮蔽区无需紧贴第一进气管前端），第一进气管处进气量就很小，甚至可以忽略了，第二进气管处同理。本实施例中，内环、外环、半环形板等结构转动，当第一进气管对着通气区、第二进气管对着遮蔽区时，则对于本发明来说，第一进气管是进气端，第二进气管是排气端，此时第一进气管内的第一滤网起到过滤的作用，一部分灰尘杂质会粘附在第一滤网远离主壳体的网面上，第二进气管内的第二滤网则是被气流“吹清”的，从而粘附在第二滤网远离主壳体的网面上的灰尘杂质可以被吹走，从而对第二滤网进行自动清理。当第二进气管对着通气区、第一进气管对着遮蔽区时，则对于本发明来说，第二进气管是进气端，第一进气管是排气端，此时第二进气管内的第二滤网起到过滤的作用，一部分灰尘杂质会粘附在第二滤网远离主壳体的网面上，第一进气管内的第一滤网则是被气流“吹清”的，从而粘附在第一滤网远离主壳体的网面上的灰尘杂质可以被吹走，从而对第一滤网进行自动清理。上述过程的切换，在交通工具行驶前进过程中自动利用风力完成，不需要额外动力，第一进气管、第二进气管功能自动变换，可有效避免滤网堵塞，充分保障“直接散热”（气流直接流经主壳体内部的散热方式）的效果。内环、外环、半环形板等结构每转过一圈，存在某个瞬间，第一进气管、第二进气管都是“半遮半开”（气管一半被遮蔽区遮蔽，气管另一半对着通气区）的，该瞬间可视为不进行“直接散热”（该瞬间可认为第一进气管的进气与第二进气管的进气对冲抵消）。实际使用中，只要保障当需要进气时，第一进气管、第二进气管的进气不被其它结构阻断即可。
Claims (5)
1.一种直冷式电源，包括主壳体及若干设置在主壳体内部的电池单体，其特征是，还包括
设置在主壳体上的外管座，所述外管座上设有第一进气管，第一进气管内设有第一滤网，第一进气管包括第一横管段及第一斜管段，主壳体上设有排风口；
第一斜管一端为第一低位端，第一斜管另一端为第一高位端，第一低位端与第一横管段对接，第一高位端通过第一过渡气管与主壳体内部连通，在竖直方向上：第一低位端处在第一高位端下方；
所述外管座上设有第二进气管，第二进气管内设有第二滤网，第二进气管包括第二横管段及第二斜管段，第二斜管一端为第二低位端，第二斜管另一端为第二高位端，第二低位端与第一横管段对接，第二高位端通过第二过渡气管与排风口连通，在竖直方向上：第一低位端处在第一高位端下方；
第一横管段、第一斜管段、第一过渡气管、主壳体内部、排风口、第二过渡气管、第二斜管段及第二横管段依次连通，主壳体上设有与主壳体转动连接的环轴，第一气管与第二气管以环轴轴线为对称中心对称布置，环轴上设有自置换结构，自置换结构包括外环、处在外环中心孔中的内环及若干处在内环中心孔中的环连杆，内环、外环及环轴同轴布置，环连杆一端连接内环，环连杆另一端连接环轴，外环与内环之间形成环形通口，环形通口内设有半环形板，半环形板与内环固定，半环形板与外环固定，第二气管处在内环与主壳体之间，第一气管与自置换结构之间具有余量间隙，第二气管与自置换结构之间具有余量间隙；
主壳体上方设有用于带动环轴转动的风动叶轮，风动叶轮轴线、第一横管段轴线、第二横管段轴线及环轴轴线均平行，主壳体上设有可相对主壳体转动的轮轴，风动叶轮与轮轴同轴连接；
所述主壳体上设有顶座，外环上方设有叶轮保护网，叶轮保护网通过至少一个网连杆与顶座固定，在轮轴轴向上：叶轮保护网、风动叶轮及顶座依次布置，网连杆处在叶轮保护网与顶座之间。
2.根据权利要求1所述的一种直冷式电源，其特征是，所述轮轴上设有与轮轴同轴连接的主动带轮，环轴上设有与环轴同轴连接的的从动带轮，一根首尾闭合的传动皮带绕过主动带轮与从动带轮，传动皮带处在张紧状态。
3.根据权利要求1所述的一种直冷式电源，其特征是，所述第一气管在轮轴轴向上的投影落入环形通口在轮轴轴向上的投影范围内，第二气管在轮轴轴向上的投影落入环形通口在轮轴轴向上的投影范围内，半环形板在轮轴轴向上的投影面积为环形通口在轮轴轴向上的投影面积的一半。
4.根据权利要求1所述的一种直冷式电源，其特征是，所述主壳体上设有与主壳体相对固定的轴座，轴座内设有若干同轴布置的轴承，轮轴穿过轴承内圈，且轮轴与轴承内圈固定，轴承外圈与轴座固定。
5.根据权利要求1所述的一种直冷式电源，其特征是，所述顶座与轴座连接，顶座与主壳体外顶面固定，网连杆数目为2至4个。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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Effective date of registration: 20180913 Address after: 201703 Shanghai Qingpu District Zhao Xiang Town, Shanghai Qingping Road, No. 3089, 2. Applicant after: SOCO INTELLIGENT TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. Address before: 310002 Room 502, unit 2, 4 Huaguang lane, Shangcheng District, Hangzhou, Zhejiang, China, 36 Applicant before: Chen Zhijun |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20211104 Granted publication date: 20181030 |
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| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20230921 Granted publication date: 20181030 |
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| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20230921 Granted publication date: 20181030 |
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Date of cancellation: 20231017 Granted publication date: 20181030 |
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| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231024 Address after: 211200 No. 15 Zhongxing East Road, Lishui Economic Development Zone, Nanjing, Jiangsu Patentee after: NANJING SANYE GOLDEN EAGLE MOTORCYCLE Co.,Ltd. Address before: 201703 Shanghai Qingpu District Zhao Xiang Town, Shanghai Qingping Road, No. 3089, 2. Patentee before: SOCO INTELLIGENT TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |