CN113517506B - 一种具有温度保护控制功能的动力电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有温度保护控制功能的动力电源，涉及动力电源技术领域，具体为防爆壳体组件、水冷组件和碎冰组件，所述防爆壳体组件的内部设置有动力电源本体，所述动力电源本体的表面设置有温度传感器，所述水冷组件设置于防爆壳体组件的一侧，所述储氮罐的内部填充有液氮，所述冷却管的一端连接有循环泵，所述碎冰组件设置于冷却管的另一端。该具有温度保护控制功能的动力电源，冷却水循环流动对动力电源进行降温，而在冷却水流动的同时采用液氮对冷却水进行降温，使得冷却水可长时间作业而不会受热升温，且设计有防爆壳体对动力电源进行保护，提高其受撞击能力和防爆能力，同时防止爆炸时的碎片溅射，从而提高安全性。

Description

一种具有温度保护控制功能的动力电源

技术领域

本发明涉及动力电源技术领域，具体为一种具有温度保护控制功能的动力电源。

背景技术

动力电源也称动力电池，动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池，由于车辆长期运作，此时动力电池需要持续供给能源导致电池温度不断升高，故而需要对电池温度进行监控并进行及时的控制调节。

现有的对动力电池的温度控制方式是通过温度传感器监控电池温度，再启动水冷循环装置吸收电池温度，从而使得电池温度降低，但水冷循环装置在长时间使用后其内部冷却水因吸收热量过多而升温，且温度随时间推移而升高，最终导致降温失效。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有温度保护控制功能的动力电源，解决了上述背景技术中提出现有的对动力电池的温度控制方式是通过温度传感器监控电池温度，再启动水冷循环装置吸收电池温度，从而使得电池温度降低，但水冷循环装置在长时间使用后其内部冷却水因吸收热量过多而升温，且温度随时间推移而升高，最终导致降温失效的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有温度保护控制功能的动力电源，包括防爆壳体组件、水冷组件和碎冰组件，所述防爆壳体组件的内部设置有动力电源本体，且动力电源本体的外部包裹有除湿玻璃组件，所述动力电源本体的表面设置有温度传感器，所述水冷组件设置于防爆壳体组件的一侧，所述水冷组件包括储氮罐、液氮、冷却管、循环泵和降温软管，所述储氮罐的内部填充有液氮，且储氮罐的内部还贯穿有冷却管，所述冷却管的一端连接有循环泵，且循环泵的一端连接有降温软管，所述碎冰组件设置于冷却管的另一端。

可选的，所述降温软管于除湿玻璃组件的外部呈螺旋状分布，且降温软管未连接循环泵的另一端与冷却管未连接循环泵的另一端顶部固定连接。

可选的，所述水冷组件还包括真空层、上橡胶薄膜、下橡胶薄膜和压力感应片，所述储氮罐的内壁开设有真空层，且真空层的顶部设置有上橡胶薄膜，所述真空层的底部设置有下橡胶薄膜，且下橡胶薄膜、上橡胶薄膜的相对面设置有压力感应片。

可选的，所述压力感应片均匀分布于下橡胶薄膜、上橡胶薄膜的表面，且下橡胶薄膜表面的压力感应片与上橡胶薄膜表面的压力感应片呈交错分布。

可选的，所述碎冰组件包括电动推杆、推动件、微型电机、碎冰头和碎冰刺，所述电动推杆的一端固定有推动件，且推动件的内部设置有微型电机，所述微型电机的一端连接有碎冰头，且碎冰头的表面设置有碎冰刺。

可选的，所述碎冰刺呈不规则针刺状分布于碎冰头表面，且碎冰刺、碎冰头与微型电机之间构成转动连接。

可选的，所述防爆壳体组件包括电源壳体、空置层、内钢丝网、外钢丝网和PVB胶片，所述电源壳体的内壁开设有空置层，所述空置层内部靠近动力电源本体的一侧连接有内钢丝网，且空置层内部另一侧连接有外钢丝网，所述外钢丝网与内钢丝网之间设置有PVB胶片。

可选的，所述内钢丝网、外钢丝网与电源壳体之间呈热压连接，且PVB胶片的两侧表面与内钢丝网、外钢丝网的侧面紧密贴合。

可选的，所述电源壳体的底部固定有卡合件，所述除湿玻璃组件包括主体玻璃、玻璃卡合盖、气孔、夹层、干燥剂、通孔和透气网布，所述主体玻璃的顶部卡合连接有玻璃卡合盖，且主体玻璃的表面开设有气孔，所述主体玻璃的内部开设有夹层，且夹层的内部设置有干燥剂，所述主体玻璃的表面还开设有通孔，且通孔的内部设置有透气网布。

可选的，所述主体玻璃与卡合件之间呈卡合连接，且通孔、气孔之间关于主体玻璃的表面交错分布。

本发明提供了一种具有温度保护控制功能的动力电源，具备以下有益效果：

冷却水循环流动对动力电源进行降温，而在冷却水流动的同时采用液氮对冷却水进行降温，使得冷却水可长时间作业而不会受热升温，且设计有防爆壳体对动力电源进行保护，提高其受撞击能力和防爆能力，同时防止爆炸时的碎片溅射，从而提高安全性。

1.该具有温度保护控制功能的动力电源，降温软管内部注入有冷却水，冷却水通过循环泵于降温软管、冷却管内部呈螺旋状循环流动，而降温软管位于电源壳体内部可吸收热量实现降温，且当冷却水穿过冷却管内部时，液氮包裹在冷却管外部使得冷却水温度得以降低，避免冷却水长时间吸收热量无法及时散热的情况产生。

2.该具有温度保护控制功能的动力电源，真空层的设置使得储氮罐内外温度传递困难，有利于使得液氮的低温效果可长时间保持，且上橡胶薄膜、下橡胶薄膜和压力感应片可检测储氮罐的密封情况，当储氮罐外壁产生泄露时，外界空气压覆上橡胶薄膜使其向下鼓胀触发压力感应片，而储氮罐内壁产生泄露时，液氮向外泄露使得下橡胶薄膜向上鼓胀触发压力感应片，压力感应片连接警报装置从而有利于及时反馈泄露信息，以便及时对储氮罐进行更换或维修，且上橡胶薄膜、下橡胶薄膜受力鼓胀的同时可防止发生泄露，有利于为人们提供处理所需时间。

3.该具有温度保护控制功能的动力电源，由于液氮温度极低，为防止冷却水穿过冷却管时发生结冻现象，通过电动推杆推动推动件伸缩可加速冷却水流动速度，同时微型电机带动碎冰头和碎冰刺旋转对冷却水进行搅动，使得冷却水处于高活跃状态，有利于降低冷却水结冻的可能性，同时碎冰头和碎冰刺也可对结冻后的冷却水进行破碎，从而有利于防止冷却管内部结冻。

4.该具有温度保护控制功能的动力电源，内钢丝网、外钢丝网与电源壳体热压连接在一起，且内钢丝网、外钢丝网呈柔性，当动力电源本体故障爆炸或外界发生撞击时内钢丝网、外钢丝网可防止电源壳体的碎片发生溅射，有利于降低危害度，且配合PVB胶片有利于提高抗撞击能力以及防爆效果。

5.该具有温度保护控制功能的动力电源，主体玻璃对动力电源本体起到限位作用，且通过气孔实现主体玻璃内外空气的流动，使得动力电源本体的热量得以控制，而主体玻璃内部设置有干燥剂并通过透气网布发挥作用，且透气网布还可防止干燥剂从通孔处流出，可有效保持动力电源本体周边空气的干燥，避免空气因降温潮湿或凝结水珠，有利于为动力电源本体营造良好的工作环境。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明储氮罐内部结构示意图；

图3为本发明真空层内部结构示意图；

图4为本发明碎冰头立体结构示意图；

图5为本发明电源壳体俯视内部结构示意图；

图6为本发明主体玻璃俯视内部结构示意图；

图7为本发明主体玻璃与卡合件连接结构示意图。

图中：1、防爆壳体组件；101、电源壳体；102、空置层；103、内钢丝网；104、外钢丝网；105、PVB胶片；2、动力电源本体；3、除湿玻璃组件；301、主体玻璃；302、玻璃卡合盖；303、气孔；304、夹层；305、干燥剂；306、通孔；307、透气网布；4、温度传感器；5、水冷组件；501、储氮罐；502、液氮；503、冷却管；504、循环泵；505、降温软管；506、真空层；507、上橡胶薄膜；508、下橡胶薄膜；509、压力感应片；6、碎冰组件；601、电动推杆；602、推动件；603、微型电机；604、碎冰头；605、碎冰刺；7、卡合件。

具体实施方式

请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种具有温度保护控制功能的动力电源，包括防爆壳体组件1、水冷组件5和碎冰组件6，防爆壳体组件1的内部设置有动力电源本体2，且动力电源本体2的外部包裹有除湿玻璃组件3，动力电源本体2的表面设置有温度传感器4，水冷组件5设置于防爆壳体组件1的一侧，水冷组件5包括储氮罐501、液氮502、冷却管503、循环泵504和降温软管505，储氮罐501的内部填充有液氮502，且储氮罐501的内部还贯穿有冷却管503，冷却管503的一端连接有循环泵504，且循环泵504的一端连接有降温软管505，碎冰组件6设置于冷却管503的另一端；

具体操作如下，温度传感器4实时感应动力电源本体2的温度，当温度传感器4感应到的温度到达预设上限值时，循环泵504运作使得降温软管505内部的冷却水流动，冷却水吸收动力电源本体2所产生的热量后再穿过至冷却管503内部，此时液氮502隔着冷却管503对冷却水降温，使得冷却水可长时间作业而不受热升温，而当温度传感器4感应的温度降低至安全值时，循环泵504停止作业，有利于节省电力资源。

如图1-2所示，降温软管505于除湿玻璃组件3的外部呈螺旋状分布，且降温软管505未连接循环泵504的另一端与冷却管503未连接循环泵504的另一端顶部固定连接；

降温软管505虽然位于除湿玻璃组件3的外部，但降温软管505也将动力电源本体2包裹于其内部，且降温软管505呈螺旋状设置有利于对动力电源本体2进行均匀的吸热降温，且降温软管505与冷却管503连接可使得冷却水循环流动。

如图3所示，水冷组件5还包括真空层506、上橡胶薄膜507、下橡胶薄膜508和压力感应片509，储氮罐501的内壁开设有真空层506，且真空层506的顶部设置有上橡胶薄膜507，真空层506的底部设置有下橡胶薄膜508，且下橡胶薄膜508、上橡胶薄膜507的相对面设置有压力感应片509；

具体操作如下，上橡胶薄膜507、下橡胶薄膜508分别检测储氮罐501内壁及外壁的密封情况，储氮罐501外壁泄露时，上橡胶薄膜507受外界空气注入而向下鼓起触发压力感应片509，而储氮罐501内壁泄露时，下橡胶薄膜508受液氮502泄露向上鼓起触发压力感应片509，压力感应片509与警报装置电连接或信号连接，使得人们可及时对产生泄露的储氮罐501进行维修更换，且上橡胶薄膜507、下橡胶薄膜508还可防止外界空气进入与液氮502混合，同时也防止液氮502泄露流至储氮罐501外部，有利于为维修争取所需时间。

如图3所示，压力感应片509均匀分布于下橡胶薄膜508、上橡胶薄膜507的表面，且下橡胶薄膜508表面的压力感应片509与上橡胶薄膜507表面的压力感应片509呈交错分布；

压力感应片509位于下橡胶薄膜508和上橡胶薄膜507的相对面上，由于下橡胶薄膜508、上橡胶薄膜507鼓胀时时局部鼓胀，即局部的压力感应片509随之鼓胀受到触发，有利于对储氮罐501发生泄露的位置进行定位，从而方便及时对泄露处进行维修。

如图1-2、图4所示，碎冰组件6包括电动推杆601、推动件602、微型电机603、碎冰头604和碎冰刺605，电动推杆601的一端固定有推动件602，且推动件602的内部设置有微型电机603，微型电机603的一端连接有碎冰头604，且碎冰头604的表面设置有碎冰刺605；

具体操作如下，电动推杆601推动推动件602于冷却管503内部做伸缩运动，使得冷却水在获得降温的同时快速通过冷却管503，防止过度降温发生冻结，且不慎发生冻结时，微型电机603带动碎冰头604转动可对冰冻处进行破碎，而碎冰刺605的设置可降低冰快破碎后的体积，方便其快速融化，从而有利于防止冷却管503内部冻结发生堵塞的情况。

如图4所示，碎冰刺605呈不规则针刺状分布于碎冰头604表面，且碎冰刺605、碎冰头604与微型电机603之间构成转动连接；

碎冰刺605呈针刺状且不规则的分布可在其随碎冰头604旋转时对冰快进行破碎，且进一步的对破碎后的冰渣进行搅碎以降低冰渣体积。

如图1、图5所示，防爆壳体组件1包括电源壳体101、空置层102、内钢丝网103、外钢丝网104和PVB胶片105，电源壳体101的内壁开设有空置层102，空置层102内部靠近动力电源本体2的一侧连接有内钢丝网103，且空置层102内部另一侧连接有外钢丝网104，外钢丝网104与内钢丝网103之间设置有PVB胶片105；

具体操作如下，若动力电源本体2不慎发生故障而爆炸或受到外部撞击时，通过内钢丝网103、外钢丝网104使得电源壳体101破碎后的残片相互连接，避免残片溅射造成危害，且内钢丝网103、外钢丝网104呈柔性，同时配合PVB胶片105可提高防爆能力与受撞击能力。

如图5所示，内钢丝网103、外钢丝网104与电源壳体101之间呈热压连接，且PVB胶片105的两侧表面与内钢丝网103、外钢丝网104的侧面紧密贴合；

内钢丝网103、外钢丝网104的表面孔隙小于等于一毫米，使得电源壳体101内外面与内钢丝网103、外钢丝网104紧密连接在一起，使得电源壳体101在受冲击力破碎时产生的残片仍被连接于内钢丝网103、外钢丝网104表面，从而防止残片溅射，而PVB胶片105的两侧表面与内钢丝网103、外钢丝网104的侧面紧密贴合可提高内钢丝网103、外钢丝网104的抗冲击，降低内钢丝网103、外钢丝网104受冲击力发生分离的可能性。

如图1、图6-7所示，电源壳体101的底部固定有卡合件7，除湿玻璃组件3包括主体玻璃301、玻璃卡合盖302、气孔303、夹层304、干燥剂305、通孔306和透气网布307，主体玻璃301的顶部卡合连接有玻璃卡合盖302，且主体玻璃301的表面开设有气孔303，主体玻璃301的内部开设有夹层304，且夹层304的内部设置有干燥剂305，主体玻璃301的表面还开设有通孔306，且通孔306的内部设置有透气网布307；

具体操作如下，在对动力电源本体2进行降温时，通过气孔303使得主体玻璃301内外空气流动，便于动力电源本体2所产生的热量被吸收，而主体玻璃301内部的干燥剂305通过通孔306发挥作用，吸收外界空气中的湿气使得空气干燥，避免电源壳体101内部因降温凝结水珠或潮湿的现象产生，而通过透气网布307可使得干燥剂305发挥作用的同时防止干燥剂305从通孔306处流出，且后期可上提主体玻璃301使其从卡合件7上取下，并通过上提取下玻璃卡合盖302，便于对干燥剂305进行更换，且主体玻璃301与卡合件7卡合连接，而玻璃卡合盖302与主体玻璃301卡合连接，又便于对主体玻璃301进行拆装。

如图6-7所示，主体玻璃301与卡合件7之间呈卡合连接，且通孔306、气孔303之间关于主体玻璃301的表面交错分布；

通孔306与气孔303之间交错分布，使得两者互不干扰，防止干燥剂305流动至气孔303对其造成堵塞，也防止干燥剂305从气孔303处流出。

综上，该具有温度保护控制功能的动力电源，使用时，首先温度传感器4实时感应动力电源本体2的温度，当温度传感器4感应到的温度到达预设上限值时，循环泵504运作使得降温软管505内部的冷却水流动，冷却水吸收动力电源本体2所产生的热量后再穿过至冷却管503内部，此时液氮502隔着冷却管503对冷却水降温，使得冷却水可长时间作业而不受热升温，而当温度传感器4感应的温度降低至安全值时，循环泵504停止作业；

同时，电动推杆601推动推动件602于冷却管503内部做伸缩运动，使得冷却水在获得降温的同时快速通过冷却管503，防止过度降温发生冻结，且不慎发生冻结时，微型电机603带动碎冰头604转动可对冰冻处进行破碎，而碎冰刺605的设置可降低冰快破碎后的体积，方便其快速融化，从而有利于防止冷却管503内部冻结发生堵塞的情况；

接着，上橡胶薄膜507、下橡胶薄膜508分别检测储氮罐501内壁及外壁的密封情况，储氮罐501外壁泄露时，上橡胶薄膜507受外界空气注入而向下鼓起触发压力感应片509，而储氮罐501内壁泄露时，下橡胶薄膜508受液氮502泄露向上鼓起触发压力感应片509，压力感应片509与警报装置电连接或信号连接，使得人们可及时对产生泄露的储氮罐501进行维修更换，且上橡胶薄膜507、下橡胶薄膜508还可防止外界空气进入与液氮502混合，同时也防止液氮502泄露流至储氮罐501外部，有利于为维修争取所需时间；

然后，若动力电源本体2不慎发生故障而爆炸或受到外部撞击时，通过内钢丝网103、外钢丝网104使得电源壳体101破碎后的残片相互连接，避免残片溅射造成危害，且内钢丝网103、外钢丝网104呈柔性，同时配合PVB胶片105可提高防爆能力与受撞击能力；

最后，在对动力电源本体2进行降温时，通过气孔303使得主体玻璃301内外空气流动，便于动力电源本体2所产生的热量被吸收，而主体玻璃301内部的干燥剂305通过通孔306发挥作用，吸收外界空气中的湿气使得空气干燥，避免电源壳体101内部因降温凝结水珠或潮湿的现象产生，而通过透气网布307可使得干燥剂305发挥作用的同时防止干燥剂305从通孔306处流出，且后期可上提主体玻璃301使其从卡合件7上取下，并通过上提取下玻璃卡合盖302，便于对干燥剂305进行更换。

Claims (6)

1.一种具有温度保护控制功能的动力电源，包括防爆壳体组件（1）、水冷组件（5）和碎冰组件（6），其特征在于：所述防爆壳体组件（1）的内部设置有动力电源本体（2），且动力电源本体（2）的外部包裹有除湿玻璃组件（3），所述动力电源本体（2）的表面设置有温度传感器（4），所述水冷组件（5）设置于防爆壳体组件（1）的一侧，所述水冷组件（5）包括储氮罐（501）、液氮（502）、冷却管（503）、循环泵（504）和降温软管（505），所述储氮罐（501）的内部填充有液氮（502），且储氮罐（501）的内部还贯穿有冷却管（503），所述冷却管（503）的一端连接有循环泵（504），且循环泵（504）的一端连接有降温软管（505），所述碎冰组件（6）设置于冷却管（503）的另一端，所述水冷组件（5）还包括真空层（506）、上橡胶薄膜（507）、下橡胶薄膜（508）和压力感应片（509），所述储氮罐（501）的内壁开设有真空层（506），且真空层（506）的顶部设置有上橡胶薄膜（507），所述真空层（506）的底部设置有下橡胶薄膜（508），且下橡胶薄膜（508）、上橡胶薄膜（507）的相对面设置有压力感应片（509），所述压力感应片（509）均匀分布于下橡胶薄膜（508）、上橡胶薄膜（507）的表面，且下橡胶薄膜（508）表面的压力感应片（509）与上橡胶薄膜（507）表面的压力感应片（509）呈交错分布，所述碎冰组件（6）包括电动推杆（601）、推动件（602）、微型电机（603）、碎冰头（604）和碎冰刺（605），所述电动推杆（601）的一端固定有推动件（602），且推动件（602）的内部设置有微型电机（603），所述微型电机（603）的一端连接有碎冰头（604），且碎冰头（604）的表面设置有碎冰刺（605），所述碎冰刺（605）呈不规则针刺状分布于碎冰头（604）表面，且碎冰刺（605）、碎冰头（604）与微型电机（603）之间构成转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有温度保护控制功能的动力电源，其特征在于：所述降温软管（505）于除湿玻璃组件（3）的外部呈螺旋状分布，且降温软管（505）未连接循环泵（504）的另一端与冷却管（503）未连接循环泵（504）的另一端顶部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有温度保护控制功能的动力电源，其特征在于：所述防爆壳体组件（1）包括电源壳体（101）、空置层（102）、内钢丝网（103）、外钢丝网（104）和PVB胶片（105），所述电源壳体（101）的内壁开设有空置层（102），所述空置层（102）内部靠近动力电源本体（2）的一侧连接有内钢丝网（103），且空置层（102）内部另一侧连接有外钢丝网（104），所述外钢丝网（104）与内钢丝网（103）之间设置有PVB胶片（105）。

4.根据权利要求3所述的一种具有温度保护控制功能的动力电源，其特征在于：所述内钢丝网（103）、外钢丝网（104）与电源壳体（101）之间呈热压连接，且PVB胶片（105）的两侧表面与内钢丝网（103）、外钢丝网（104）的侧面紧密贴合。

5.根据权利要求4所述的一种具有温度保护控制功能的动力电源，其特征在于：所述电源壳体（101）的底部固定有卡合件（7），所述除湿玻璃组件（3）包括主体玻璃（301）、玻璃卡合盖（302）、气孔（303）、夹层（304）、干燥剂（305）、通孔（306）和透气网布（307），所述主体玻璃（301）的顶部卡合连接有玻璃卡合盖（302），且主体玻璃（301）的表面开设有气孔（303），所述主体玻璃（301）的内部开设有夹层（304），且夹层（304）的内部设置有干燥剂（305），所述主体玻璃（301）的表面还开设有通孔（306），且通孔（306）的内部设置有透气网布（307）。

6.根据权利要求5所述的一种具有温度保护控制功能的动力电源，其特征在于：所述主体玻璃（301）与卡合件（7）之间呈卡合连接，且通孔（306）、气孔（303）之间关于主体玻璃（301）的表面交错分布。

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