CN113745722A - 一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，包括壳体，所述壳体内固定安装有模组支架，所述模组支架上安装有被限位的多个电芯，多个所述电芯通过导电排串联连接，所述壳体的内底部固定连接有对导电排和电芯支撑的U型支撑网板，所述模组支架的上端安装有中空板，所述中空板的底部贯穿设有多个通网，所述壳体内安装有对电芯散热的风冷机构和水冷机构。本发明不仅可以分级对电芯进行散热，使得能源更加有效的对利用，减少能源的损耗，同时，壳体内的空气内循环可以避免灰尘进入到壳体内，减少对电芯的影响，同时，当温度较高时可以将电芯与外部需电设备进行断供，减少发热，实现对电芯的保护，避免不必要的损失。

Description

一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构
技术领域
本发明涉及户外电源技术领域，尤其涉及一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构。
背景技术
随着锂电行业兴起，各种锂电产品层出不穷，移动储能电源就成为热销产品，但目前产品大多产品结构不可靠，结构稳定性差，电源模组在外壳里面没有得到有效的固定，在大的振动下锂离子电池模组易与壳体出现较大碰撞，易使锂离子电池模组的电芯漏液，从而出现安全事故，因此目前的电源模组多是通过橡胶材质的模组支架对电芯固定，即模组支架固定在壳体上，电芯安装在模组支架上，如此可以对电芯进行有效的保护。
但是通过模组支架对电芯进行保护存在一定的弊端：
1、通过橡胶材质的模组支架虽然可以电芯进行减震保护，但是对于电芯的散热，存在一定的难点，由于电芯被橡胶塑胶包裹，其散热效果不佳，存在一定的安全隐患；
2、目前对于户外可以移动的电源多是通过散热窗进行散热，或部分采用风机进行散热，通过风机散热可以有效的对电芯进行散热，但是风机使用时需要空气的流通，如此外部空气进入到壳体内前需要过滤处理，防止灰尘以及杂物落在电芯上，影响电芯的散热以及电芯间产生短路的可能，因此滤网上易堵塞，需要定时清理，尤其在户外灰尘量可能会更多；
3、通过散热窗和风机散热虽起到一定的效果，但是，在户外的环境是不确定的，当所处环境温度较高时，通过散热窗自然散热以及风机散热的效果可能不能满足散热需求；
4、目前的户外电源很少甚至没有自动断电的功能，电源进行放电时会产生一定的热量，可能因为一些线路老化发热严重或短路，导致电源损坏、燃烧或爆炸。
因此，我们设计了一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构来解决以上问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，其不仅可以分级对电芯进行散热，使得能源更加有效的对利用，减少能源的损耗，同时，壳体内的空气内循环可以避免灰尘进入到壳体内，减少对电芯的影响，同时，当温度较高时可以将电芯与外部需电设备进行断供，减少发热，实现对电芯的保护，避免不必要的损失。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，包括壳体，所述壳体内固定安装有模组支架，所述模组支架上安装有被限位的多个电芯，多个所述电芯通过导电排串联连接，所述壳体的内底部固定连接有对导电排和电芯支撑的U型支撑网板，所述模组支架的上端安装有中空板，所述中空板的底部贯穿设有多个通网，多个所述通网分别与多个电芯相对设置，所述壳体内安装有对电芯散热的风冷机构和水冷机构，所述壳体的内顶部安装有温控自动断电机构。
优选地，所述模组支架上下贯穿设有多个圆柱型腔，多个所述圆柱型腔的内壁固定连接有三个导热垫，所述电芯位于圆柱型腔内且与导热垫相抵。
优选地，所述风冷机构包括安装在壳体内的风机，所述风机的出风端安装有出风管，所述出风管与中空板相连通，所述风机的进风端安装有进风管，所述进风管贯穿模组支架设置，所述进风管上安装有吸风罩，所述吸风罩与U型支撑网板相对设置。
优选地，所述水冷机构包括安装在中空板上的水泵，所述中空板内安装有换热管，所述换热管的两端通过进水管和出水管分别与水泵的进水端和出水端相连接，所述换热管呈蛇形设置，且所述换热管内安装有制冷片。
优选地，所述温控自动断电机构包括安装在壳体内顶部的中空杆，所述中空杆内滑动连接有活塞，所述活塞与中空杆之间盛装有膨胀液体，所述活塞上固定连接有连接杆，所述连接杆上安装有齿条板，所述中空板上固定连接有L型板，所述L型板上下贯穿设有与其转动连接的短杆，所述短杆的上端固定连接有齿轮，所述齿轮与齿条板相啮合，所述短杆的底部安装有矩形套筒，所述矩形套筒内滑动连接有矩形块，所述矩形块的底部固定连接有螺杆，所述L型板上固定连接有定位块，所述螺杆贯穿定位块并与其螺纹连接，所述螺杆的底部安装有可以伸缩的第一电触片，所述中空板上绝缘安装有第二电触片，所述第一电触片和第二电触片相抵。
优选地，所述齿条板上绝缘安装有第三电触片，所述壳体的内顶部固定连接有橡胶块，所述橡胶块上安装有气囊，所述气囊的另一端固定连接有第四电触片，所述第四电触片与第三电触片相对设置。
优选地，所述中空板内滑动连接有对通网遮挡的挡块，相邻的挡块通过细杆相连接，所述齿条板的底部固定连接有竖杆，所述竖杆与其中一个挡块的上端固定连接。
优选地，所述中空板的上端贯穿设有通槽，所述竖杆贯穿通槽并与其滑动连接。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1、设置多个通网可以单独对单个电芯进行散热，散热效果更好，由于三个导热垫分开放置，其之间存在间隙，如此空气通过圆柱型腔内时，空气流动截面减小，此时空气的流动速率增加，可以有效且高效的带走电芯上的热量，实现对电芯的散热。
2、空气通过圆柱型腔后流向U型支撑网板的下方，此时的吸风罩产生负压，从而可以将流动下来的空气吸走，如此，通过风机可以实现壳体内空气的内循环，没有外部带有灰尘的空气进入壳体内，从而可以有效避免灰尘对电芯的影响。
3、膨胀液体受热膨胀驱动活塞、连接杆、齿条板、第三电触片移动，当第三电触片与第四电触片相抵时，此时水泵和制冷片通电工作，水泵工作可以实现换热管内冷却水的循环流动，则风机工作产生的流动空气通过换热管上时，通过换热可以降低空气的温度，从而可以更加有效的对电芯进行散热降温。
4、当壳体内温度过高时，膨胀液体快速碰到驱动齿条板、第三电触片移动，使第一电触片与第二电触片分离，此时外部设备被断电，则电芯不再工作，风机和水泵的持续性工作，可以对电芯继续散热，直至恢复到安全的环境温度中，相应的膨胀液体温度降低冷缩，可以实现第一电触片和第二电触片相抵再次对外部设备供电，从而使得电芯稳定且安全的供电，避免不必要的经济损失。
综上所述，本发明不仅可以分级对电芯进行散热，使得能源更加有效的对利用，减少能源的损耗，同时，壳体内的空气内循环可以避免灰尘进入到壳体内，减少对电芯的影响，同时，当温度较高时可以将电芯与外部需电设备进行断供，减少发热，实现对电芯的保护，避免不必要的损失。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构的结构示意图；
图2为本发明提出的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构中部分结构示意图；
图3为本发明提出的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构中螺杆处的立体图；
图4为本发明提出的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构中模组支架的俯视图；
图5为本发明提出的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构中换热管的俯视图。
图中：1壳体、2模组支架、3导热垫、4电芯、5U型支撑网板、6导电排、7风机、8出风管、9进风管、10吸风罩、11中空板、12、13换热管、14水泵、15进水管、16出水管、17通网、18挡块、19细杆、20竖杆、21中空杆、22膨胀液体、23活塞、24连接杆、25齿条板、26齿轮、27第三电触片、28第四电触片、29气囊、30橡胶块、31L型板、32定位块、33短杆、34矩形套筒、35矩形块、36螺杆、37伸缩杆、38弹簧、39第一电触片、40第二电触片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-5，一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，包括壳体1，壳体1内固定安装有模组支架2，模组支架2上安装有被限位的多个电芯4，多个电芯4通过导电排6串联连接；其中，模组支架2上下贯穿设有多个圆柱型腔，多个圆柱型腔的内壁固定连接有三个导热垫3，电芯4位于圆柱型腔内且与导热垫3相抵，通过导热垫3可以对电芯4上的热量进行导热，同时可以对电芯4进行限位，使其不易移动，同时，电芯4部分没有与导热垫3相抵，空气通过圆柱型腔时可以对导热垫3和电芯4进行散热。
壳体1的内底部固定连接有对导电排6和电芯4支撑的U型支撑网板5，模组支架2的上端安装有中空板11，中空板11的底部贯穿设有多个通网17，多个通网17分别与多个电芯4相对设置，壳体1内安装有对电芯4散热的风冷机构和水冷机构。
具体的，风冷机构包括安装在壳体1内的风机7，风机7的出风端安装有出风管8，出风管8与中空板11相连通，风机7的进风端安装有进风管9，进风管9贯穿模组支架2设置，进风管9上安装有吸风罩10，吸风罩10与U型支撑网板5相对设置。
具体的，水冷机构包括安装在中空板11上的水泵14，中空板11内安装有换热管13，换热管13的两端通过进水管15和出水管16分别与水泵14的进水端和出水端相连接，换热管13呈蛇形设置，且换热管13内安装有制冷片。
壳体1的内顶部安装有温控自动断电机构，温控自动断电机构包括安装在壳体1内顶部的中空杆21，中空杆21内滑动连接有活塞23，活塞23与中空杆21之间盛装有膨胀液体22，活塞23上固定连接有连接杆24，连接杆24上安装有齿条板25，中空板11上固定连接有L型板31，L型板31上下贯穿设有与其转动连接的短杆33，短杆33的上端固定连接有齿轮26，齿轮26与齿条板25相啮合，短杆33的底部安装有矩形套筒34，矩形套筒34内滑动连接有矩形块35，矩形块35的底部固定连接有螺杆36，L型板31上固定连接有定位块32，螺杆36贯穿定位块32并与其螺纹连接。
螺杆36的底部安装有可以伸缩的第一电触片39，螺杆36的底部固定连接有伸缩杆37，伸缩杆37的下端与第一电触片39的上端绝缘固定连接，其中，螺杆36和第一电触片39之间固定连接有弹簧38，弹簧38套在伸缩杆37的外部；中空板11上绝缘安装有第二电触片40，第一电触片39和第二电触片40相抵；通过设置弹簧38和伸缩杆37，可以延缓第一电触片39和第二电触片40分离的时间，以保证对其正常散热下不会分离。
其中，齿条板25上绝缘安装有第三电触片27，壳体1的内顶部固定连接有橡胶块30，橡胶块30上安装有气囊29，气囊29的另一端固定连接有第四电触片28，第四电触片28与第三电触片27相对设置，第三电触片27与第四电触片28与水泵14、制冷片电性连接。
其中，中空板11内滑动连接有对通网17遮挡的挡块18，相邻的挡块18通过细杆19相连接，齿条板25的底部固定连接有竖杆20，竖杆20与其中一个挡块18的上端固定连接；中空板11的上端贯穿设有通槽，竖杆20贯穿通槽并与其滑动连接，其中，可以在竖杆20上固定连接挡板，则挡板与中空板11的内顶部相抵，如此挡板可以对通槽的进行封堵。
本发明使用时，风机7工作，通过风机7可以将空气通过出风管8输送至中空板11内，随着中空板11内压强增加，最终空气通过通网17吹向圆柱型腔内，设置多个通网17可以单独对单个电芯4进行散热，散热效果更好，由于三个导热垫3分开放置，其之间存在间隙，如此空气通过圆柱型腔内时，空气流动截面减小，此时空气的流动速率增加，可以有效且高效的带走电芯4上的热量，实现对电芯4的散热；
空气通过圆柱型腔后流向U型支撑网板5的下方，此时的吸风罩10产生负压，从而可以将流动下来的空气吸走，如此，通过风机7可以实现壳体1内空气的内循环，没有外部带有灰尘的空气进入壳体1内，从而可以有效避免灰尘对电芯4的影响；
随着电芯4热量的增加，则内循环的空气温度升高，膨胀液体22可以为水银，膨胀液体22受热膨胀驱动活塞23、连接杆24、齿条板25、第三电触片27移动，当第三电触片27与第四电触片28相抵时，此时水泵14和制冷片通电工作，水泵14工作可以实现换热管13内冷却水的循环流动，则风机7工作产生的流动空气通过换热管13上时，通过换热可以降低空气的温度，从而可以更加有效的对电芯4进行散热降温；
齿条板25移动带动竖杆20、挡块18和细杆19移动，此时挡块18对通网17的遮挡面积减小，因此空气通过通网17进入到圆柱型腔内的空气量增加，如此可以增加对电芯4散热的效果；
当壳体1内温度过高时，即电芯4工作异常时，膨胀液体22快速碰到驱动齿条板25、第三电触片27移动，当第三电触片27与第四电触片28移动，此时气囊29被压缩，齿轮26在齿条板25的驱动下转动，从而实现短杆33、矩形套筒34、矩形块35、螺杆36转动，螺杆36转动带动伸缩杆37、第一电触片39向上移动，第一电触片39与第二电触片40分离，此时外部设备被断电，则电芯4不再工作，风机7和水泵14的持续性工作，可以对电芯4继续散热，直至恢复到安全的环境温度中，相应的膨胀液体22温度降低冷缩，可以实现第一电触片39和第二电触片40相抵再次对外部设备供电，从而使得电芯4稳定且安全的供电，避免不必要的经济损失。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)内固定安装有模组支架(2)，所述模组支架(2)上安装有被限位的多个电芯(4)，多个所述电芯(4)通过导电排(6)串联连接，所述壳体(1)的内底部固定连接有对导电排(6)和电芯(4)支撑的U型支撑网板(5)，所述模组支架(2)的上端安装有中空板(11)，所述中空板(11)的底部贯穿设有多个通网(17)，多个所述通网(17)分别与多个电芯(4)相对设置，所述壳体(1)内安装有对电芯(4)散热的风冷机构和水冷机构，所述壳体(1)的内顶部安装有温控自动断电机构。
2.根据权利要求1所述的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，其特征在于，所述模组支架(2)上下贯穿设有多个圆柱型腔，多个所述圆柱型腔的内壁固定连接有三个导热垫(3)，所述电芯(4)位于圆柱型腔内且与导热垫(3)相抵。
3.根据权利要求1所述的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，其特征在于，所述风冷机构包括安装在壳体(1)内的风机(7)，所述风机(7)的出风端安装有出风管(8)，所述出风管(8)与中空板(11)相连通，所述风机(7)的进风端安装有进风管(9)，所述进风管(9)贯穿模组支架(2)设置，所述进风管(9)上安装有吸风罩(10)，所述吸风罩(10)与U型支撑网板(5)相对设置。
4.根据权利要求1所述的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，其特征在于，所述水冷机构包括安装在中空板(11)上的水泵(14)，所述中空板(11)内安装有换热管(13)，所述换热管(13)的两端通过进水管(15)和出水管(16)分别与水泵(14)的进水端和出水端相连接，所述换热管(13)呈蛇形设置，且所述换热管(13)内安装有制冷片。
5.根据权利要求1所述的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，其特征在于，所述温控自动断电机构包括安装在壳体(1)内顶部的中空杆(21)，所述中空杆(21)内滑动连接有活塞(23)，所述活塞(23)与中空杆(21)之间盛装有膨胀液体(22)，所述活塞(23)上固定连接有连接杆(24)，所述连接杆(24)上安装有齿条板(25)，所述中空板(11)上固定连接有L型板(31)，所述L型板(31)上下贯穿设有与其转动连接的短杆(33)，所述短杆(33)的上端固定连接有齿轮(26)，所述齿轮(26)与齿条板(25)相啮合，所述短杆(33)的底部安装有矩形套筒(34)，所述矩形套筒(34)内滑动连接有矩形块(35)，所述矩形块(35)的底部固定连接有螺杆(36)，所述L型板(31)上固定连接有定位块(32)，所述螺杆(36)贯穿定位块(32)并与其螺纹连接，所述螺杆(36)的底部安装有可以伸缩的第一电触片(39)，所述中空板(11)上绝缘安装有第二电触片(40)，所述第一电触片(39)和第二电触片(40)相抵。
6.根据权利要求5所述的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，其特征在于，所述齿条板(25)上绝缘安装有第三电触片(27)，所述壳体(1)的内顶部固定连接有橡胶块(30)，所述橡胶块(30)上安装有气囊(29)，所述气囊(29)的另一端固定连接有第四电触片(28)，所述第四电触片(28)与第三电触片(27)相对设置。
7.根据权利要求5所述的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，其特征在于，所述中空板(11)内滑动连接有对通网(17)遮挡的挡块(18)，相邻的挡块(18)通过细杆(19)相连接，所述齿条板(25)的底部固定连接有竖杆(20)，所述竖杆(20)与其中一个挡块(18)的上端固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种具有断电保护功能且无尘散热的户外电源模组结构，其特征在于，所述中空板(11)的上端贯穿设有通槽，所述竖杆(20)贯穿通槽并与其滑动连接。
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