CN115472960A - 一种具有防水功能的储能电源 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有防水功能的储能电源，涉及储能设备技术领域。该具有防水功能的储能电源，包括箱体和设置在箱体内部的PCB板和电池组，箱体左右两侧壁的底部均开设有多个下位通风孔，箱体左右两侧壁的中部均开设有多个中位通风孔，箱体左右两侧壁的顶部均开设有多个上位通风孔，防水架从前向后贯穿设置有多个人字形风道，防水架由两个竖板和固定连接在两个竖板之间的横板组成，横板底端中部设置有温度传感器一，箱体顶壁上设置有与人字形风道连通的通风组件。从下位通风孔和中位通风孔进入箱体的气流分为两路，一路气流容易进入人字形风道，并通过通风组件快速排出，在保证防水性能的同时提高储能电源中心区域散热效果。

Description

一种具有防水功能的储能电源
技术领域
本发明涉及储能设备技术领域，具体为一种具有防水功能的储能电源。
背景技术
储能电源一般指具有储存电能的移动电源，储能电源内置的电池组多采用锂电池，随着新能源发电技术和锂电池技术的不断发展，锂电池成本持续降低，储能电源产量也得到了显著的提升，储能电源多具备便携特性，可用于户外临时供电，在潮湿环境下或降雨过程中，防水性能是储能电源的稳定供电的重要基础。
现有的储能电源具有一定的防水功能，然而在提高储能电源防水性能的同时，储能电源的散热能力有所削弱，市面上的一些防水储能电源取消了散热口的设计，从而保证了电源的防水性能，并在电源外壳上增设散热鳍片，避免充放电时电池过热，也存在保留散热口的防水储能电源产品，此类产品通过在电源壳体内部设置挡风结构，形成了通风区域，通风区域与上下两组散热口连通，电池组及其他电子元件与通风区域分隔，现有储能电源在保证防水性能的同时也具备一定的散热性能，然而防水储能电源的散热能力仍然有待提高，上述技术手段难以散去储能电源中心区域电子元件产生的热量，降低电池组使用寿命，防水储能电源的故障率较高，也构成了消防隐患。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有防水功能的储能电源，解决了防水储能电源内部散热能力不足的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有防水功能的储能电源，包括箱体和设置在箱体内部的PCB板和电池组，箱体左右两侧壁的底部均开设有多个下位通风孔，箱体左右两侧壁的中部均开设有多个中位通风孔，箱体左右两侧壁的顶部均开设有多个上位通风孔，箱体内部固定连接有防水架，PCB板设置在防水架的上部内侧，电池组设置在防水架的下部内侧，防水架从前向后贯穿设置有多个人字形风道，防水架由两个竖板和固定连接在两个竖板之间的横板组成，横板底端中部设置有温度传感器一，PCB板上设置有控制器和逆变器，箱体顶壁上设置有与人字形风道连通的通风组件。
优选的，防水架的材质为导热材料，竖板的上下两端分别与箱体的顶壁和底壁无缝贴合，竖板的前后两端分别与箱体的前后两侧壁无缝贴合，箱体内部空间的防水架左侧区域为通风区域A，箱体内部空间的防水架右侧区域为通风区域B，人字形风道通过通风区域A和通风区域B与下位通风孔、中位通风孔和上位通风孔连通，箱体内部空间的防水架上部内侧区域为容置区域C，箱体内部空间的防水架下部内侧区域为容置区域D，容置区域C与通风区域A和通风区域B相互隔绝，容置区域D与通风区域A和通风区域B相互隔绝，PCB板和控制器以及逆变器均位于容置区域C内，电池组位于容置区域D内。
优选的，通风组件包括风扇一和汇流管，风扇一固定连接在箱体的顶壁中部，风扇一的进风口与汇流管的顶端连通，汇流管贯穿PCB板，汇流管的多个分支管路分别与多个人字形风道连通，汇流管的材质为导热材料，控制器与电池组、温度传感器一、逆变器、和风扇一电性连接。
优选的，箱体顶端转动连接有把手。
优选的，通风组件包括两个风扇一和两个汇流管，两个风扇一分别固定连接在箱体前后两侧的顶壁中部，两个风扇一的进风口分别与两个汇流管的顶端连通，两个汇流管均贯穿PCB板，防水架内的多个人字形风道为一组，前侧的汇流管的多个分支管路分别与前半组人字形风道连通，后侧的汇流管的多个分支管路分别与后半组人字形风道连通，汇流管的材质为导热材料，控制器与电池组、温度传感器一、逆变器、和风扇一电性连接。
优选的，箱体顶端固定连接有把手，把手垂直设置在箱体的顶壁上。
优选的，防水架内部设置有与人字形风道相互交错的U形散热槽，箱体顶端左右两侧均设置有鳍片组，U形散热槽顶端连通有散热管，左侧的散热管贯穿左侧的鳍片组，右侧的散热管贯穿右侧的鳍片组，鳍片组的一端设置有风扇二，鳍片组的另一端设置有温度传感器二，风扇二和温度传感器二均与控制器电性连接。
优选的，U形散热槽内部装填有散热液，常温环境下，U形散热槽内部呈负压状态，散热管的形状为爪形、鱼骨形、蛇形或阵列式菱形。
优选的，人字形风道的左右两端具有开口，开口与中位通风孔一一对应，两个竖板相远离的一端的顶部和底部均设置有导流面，下位通风孔前后两侧壁的间距从上向下逐渐扩大，箱体底端四角均设置有支脚，横板的中部向上突出形成凸起，PCB板设置在凸起的顶端，人字形风道的顶部贯穿凸起。
优选的，箱体前侧壁上设置有插座，插座上卡合有防水盖。
工作原理：箱体内部空间的防水架左侧区域为通风区域A，箱体内部空间的防水架右侧区域为通风区域B，箱体内部空间的防水架上部内侧区域为容置区域C，箱体内部空间的防水架下部内侧区域为容置区域D，由于容置区域C和容置区域D均能够与通风区域A和通风区域B相互隔绝，在潮湿环境下或降雨时，储能电源内部的电子元件的防水能力可以得到保障，储能电源充放电过程中，电池组及PCB板上的电子元件会持续产生热量，一方面，通风区域A、通风区域B和人字形风道内会产生向上的热气流，外界空气从下位通风孔和中位通风孔进入箱体内部，通风区域A和通风区域B中一部分空气从上位通风孔处排出，另一部分空气进入人字形风道后通过通风组件排出，外界存在自然风时，自然风容易通过中位通风孔进入人字形风道中，提高储能电源中心区域散热性能，温度传感器一检测箱体中心区域的温度，并将其采集的温度信息传递给控制器，控制器根据温度传感器一传递的温度信息调节通风组件的风扇一，在保证防水性能的同时散去储能电源中心区域的热量，另一方面，箱体内的热量还通过防水架传递至U形散热槽内的散热液中，散热液在U形散热槽内蒸发并吸收热量，形成携带热量的散热蒸汽，散热蒸汽上升至散热管内后遇冷液化，重新转化为散热液并回流至U形散热槽内，散热蒸汽液化时通过散热管将热量传递至鳍片组，通过温度传感器二检测鳍片组的温度，温度传感器二配合控制器调节风扇二的风力大小，导流面和开口对进入通风区域A、通风区域B和人字形风道的气体进行导流，减小风阻，开口和竖板底部的导流面还能够对液体进行导流，下位通风孔通风的同时还具备排水功能，降雨时，进入通风区域A、通风区域B和人字形风道的雨水能够快速从下位通风孔排出。
(三)有益效果
本发明提供了一种具有防水功能的储能电源。具备以下有益效果：
1、本发明储能电源在充放电过程中，电池组及PCB板上的电子元件产生的热量，使通风区域A、通风区域B和人字形风道内产生上升热气流，外界空气从下位通风孔和中位通风孔进入箱体内部，通风区域A和通风区域B中一部分空气从上位通风孔处排出，另一部分空气进入人字形风道后通过通风组件排出，外界自然风易通过中位通风孔进入人字形风道中，温度传感器一配合控制器调节通风组件，容置区域C和容置区域D与通风区域A和通风区域B相互隔绝，在保证防水性能的同时快速散去储能电源中心区域的热量。
2、本发明箱体内的热量还通过防水架传递至U形散热槽内的散热液中，散热液在U形散热槽内蒸发吸热，形成散热蒸汽，散热蒸汽在散热管内液化并回流，液化时释放的热量的通过散热管传递至鳍片组，通过温度传感器二检测鳍片组的温度，温度传感器二配合控制器调节风扇二的风力大小，从而加强储能电源的整体散热性能。
3、本发明通过导流面和开口对进入通风区域A、通风区域B和人字形风道的气体进行导流，减小风阻，开口和竖板底部的导流面还能够对液体进行导流，下位通风孔通风的同时还具备排水功能，降雨时，进入通风区域A、通风区域B和人字形风道的雨水能够快速从下位通风孔排出，为储能电源内的电子元件提供防水保障，提高箱体内部空间的清洁度。
附图说明
图1为本发明实施例一的立体图；
图2为本发明实施例一的内部结构示意图；
图3为本发明的防水架内人字形风道结构示意图；
图4为本发明的防水架内U形散热槽结构示意图；
图5为本发明的爪形散热管主视图；
图6为本发明的鱼骨形散热管主视图；
图7为本发明的蛇形散热管主视图；
图8为本发明的阵列式菱形散热管主视图；
图9为本发明实施例二的立体图；
图10为本发明实施例二的内部结构示意图；
图11为本发明通风区域A、通风区域B、容置区域C和容置区域D位置分布示意图。
其中，1、箱体；2、PCB板；3、电池组；4、下位通风孔；5、中位通风孔；6、上位通风孔；7、防水架；8、人字形风道；9、竖板；10、横板；11、温度传感器一；12、控制器；13、逆变器；14(a，b)、风扇一；15(a，b)、汇流管；16(a，b)、把手；17、U形散热槽；18、鳍片组；19(a，b，c，d)、散热管；20、风扇二；21、温度传感器二；22、开口；23、导流面；24、凸起；25、插座；26、防水盖。
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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1-4所示，本发明实施例提供一种具有防水功能的储能电源，包括箱体1和设置在箱体1内部的PCB板2和电池组3，箱体1左右两侧壁的底部均开设有多个下位通风孔4，箱体1左右两侧壁的中部均开设有多个中位通风孔5，箱体1左右两侧壁的顶部均开设有多个上位通风孔6，箱体1内部固定连接有防水架7，PCB板2设置在防水架7的上部内侧，电池组3设置在防水架7的下部内侧，防水架7从前向后贯穿设置有多个人字形风道8，防水架7由两个竖板9和固定连接在两个竖板9之间的横板10组成，横板10底端中部设置有温度传感器一11，PCB板2上设置有控制器12和逆变器13，箱体1顶壁上设置有与人字形风道8连通的通风组件，从下位通风孔4和中位通风孔5进入的空气一部分从上位通风孔6排出，另一部分通过人字形风道8和通风组件后从箱体1内排出，外界存在自然风时，自然风容易通过中位通风孔5进入人字形风道8中，提高储能电源中心区域散热性能。
防水架7的材质为导热材料，竖板9的上下两端分别与箱体1的顶壁和底壁无缝贴合，竖板9的前后两端分别与箱体1的前后两侧壁无缝贴合，如图11所示，箱体1内部空间的防水架7左侧区域为通风区域A，箱体1内部空间的防水架7右侧区域为通风区域B，人字形风道8通过通风区域A和通风区域B与下位通风孔4、中位通风孔5和上位通风孔6连通，箱体1内部空间的防水架7上部内侧区域为容置区域C，箱体1内部空间的防水架7下部内侧区域为容置区域D，容置区域C与通风区域A和通风区域B相互隔绝，容置区域D与通风区域A和通风区域B相互隔绝，PCB板2和控制器12以及逆变器13均位于容置区域C内，电池组3位于容置区域D内，人字形风道8内部空间和通风组件内部空间均与容置区域C相互隔绝，箱体1内部空间的防水架7左侧区域为通风区域A，箱体1内部空间的防水架7右侧区域为通风区域B，箱体1内部空间的防水架7上部内侧区域为容置区域C，箱体1内部空间的防水架7下部内侧区域为容置区域D，由于容置区域C和容置区域D均能够与通风区域A和通风区域B相互隔绝，在潮湿环境下或降雨时，储能电源内部的电子元件的防水能力可以得到保障，储能电源充放电过程中，电池组3及PCB板2上的电子元件会持续产生热量，通风区域A、通风区域B和人字形风道8内会产生向上的热气流，外界空气从下位通风孔4和中位通风孔5进入箱体1内部，通风区域A和通风区域B中一部分空气从上位通风孔6处排出，另一部分空气进入人字形风道8后通过通风组件排出。
通风组件包括风扇一14a和汇流管15a，风扇一14a固定连接在箱体1的顶壁中部，风扇一14a的进风口与汇流管15a的顶端连通，汇流管15a贯穿PCB板2，汇流管15a的多个分支管路分别与多个人字形风道8连通，汇流管15a的材质为导热材料，控制器12与电池组3、温度传感器一11、逆变器13、和风扇一14a电性连接，温度传感器一11检测箱体1中心区域的温度，并将其采集的温度信息传递给控制器12，控制器12根据温度传感器一11传递的温度信息调节通风组件的风扇一14a，在保证防水性能的同时散去储能电源中心区域的热量。
箱体1顶端转动连接有把手16a，把手16a中部为抓握部，储能电源充放电过程中，旋转把手16a，使抓握部与箱体1的顶壁贴合，此时抓握部位于风扇一14a的前侧或后侧，不会对风扇一14a产生的风力构成削减。
防水架7内部设置有与人字形风道8相互交错的U形散热槽17，箱体1顶端左右两侧均设置有鳍片组18，U形散热槽17顶端连通有散热管19，左侧的散热管19贯穿左侧的鳍片组18，右侧的散热管19贯穿右侧的鳍片组18，鳍片组18的一端设置有风扇二20，鳍片组18的另一端设置有温度传感器二21，风扇二20和温度传感器二21均与控制器12电性连接，箱体1内的热量还通过防水架7传递至U形散热槽17内的散热液中，散热液在U形散热槽17内蒸发并吸收热量，形成携带热量的散热蒸汽，散热蒸汽上升至散热管19内后遇冷液化，重新转化为散热液并回流至U形散热槽17内，散热蒸汽液化时通过散热管19将热量传递至鳍片组18，通过温度传感器二21检测鳍片组18的温度，温度传感器二21配合控制器12调节风扇二20的风力大小。
U形散热槽17内部装填有散热液，常温环境下，U形散热槽17内部呈负压状态，散热管19的形状为爪形、鱼骨形、蛇形或阵列式菱形，爪形散热管19a内部具有下端敞口的爪形腔室，鱼骨形散热管19b内部具有下端敞口的鱼骨形腔室，蛇形散热管19c内部具有下端敞口的蛇形腔室，阵列式菱形散热管19d内部具有下端敞口的阵列式菱形腔室。
如图5-8所示，人字形风道8的左右两端具有开口22，开口22呈喇叭状，开口22与中位通风孔5一一对应，两个竖板9相远离的一端的顶部和底部均设置有导流面23，导流面23是弧形曲面，下位通风孔4前后两侧壁的间距从上向下逐渐扩大，箱体1底端四角均设置有支脚，横板10的中部向上突出形成凸起24，PCB板2设置在凸起24的顶端，人字形风道8的顶部贯穿凸起24，导流面23和开口22对进入通风区域A、通风区域B和人字形风道8的气体进行导流，减小风阻，开口22和竖板9底部的导流面23还能够对液体进行导流，下位通风孔4通风的同时还具备排水功能，降雨时，进入通风区域A、通风区域B和人字形风道8的雨水能够快速从下位通风孔4排出。
箱体1前侧壁上设置有插座25，插座25上卡合有防水盖26，防水盖26的顶部与箱体1铰接，插座25上的每个插孔内侧均设置有密封圈，不充电时，关闭防水盖26，充电时，打开防水盖26，密封圈提高插座25的防水性能。
实施例二：
如图9-10所示，本发明实施例提供一种具有防水功能的储能电源，通风组件包括两个风扇一14b和两个汇流管15b，两个风扇一14b分别固定连接在箱体1前后两侧的顶壁中部，两个风扇一14b的进风口分别与两个汇流管15b的顶端连通，两个汇流管15b均贯穿PCB板2，防水架7内的多个人字形风道8为一组，前侧的汇流管15b的多个分支管路分别与前半组人字形风道8连通，后侧的汇流管15b的多个分支管路分别与后半组人字形风道8连通，汇流管15b的材质为导热材料，控制器12与电池组3、温度传感器一11、逆变器13、和风扇一14b电性连接，一组人字形风道8中的气体由两个风扇一14b和两个汇流管15b抽出，减少汇流管15b分支管路的弯折程度，降低风力损耗。
箱体1顶端固定连接有把手16b，把手16b垂直设置在箱体1的顶壁上，把手16b设置在两个风扇一14b之间，防止风扇一14b启动时把手16b对风力造成不良影响。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种具有防水功能的储能电源，包括箱体(1)和设置在箱体(1)内部的PCB板(2)和电池组(3)，其特征在于：箱体(1)左右两侧壁的底部均开设有多个下位通风孔(4)，箱体(1)左右两侧壁的中部均开设有多个中位通风孔(5)，箱体(1)左右两侧壁的顶部均开设有多个上位通风孔(6)，箱体(1)内部固定连接有防水架(7)，PCB板(2)设置在防水架(7)的上部内侧，电池组(3)设置在防水架(7)的下部内侧，防水架(7)从前向后贯穿设置有多个人字形风道(8)，防水架(7)由两个竖板(9)和固定连接在两个竖板(9)之间的横板(10)组成，横板(8)底端中部设置有温度传感器一(11)，PCB板(2)上设置有控制器(12)和逆变器(13)，箱体(1)顶壁上设置有与人字形风道(10)连通的通风组件。
2.根据权利要求1所述的储能电源，其特征在于：防水架(7)的材质为导热材料，竖板(9)的上下两端分别与箱体(1)的顶壁和底壁无缝贴合，竖板(9)的前后两端分别与箱体(1)的前后两侧壁无缝贴合。
3.根据权利要求2所述的储能电源，其特征在于：通风组件包括风扇一(14a)和汇流管(15a)，风扇一(14a)固定连接在箱体(1)的顶壁中部，风扇一(14a)的进风口与汇流管(15a)的顶端连通，汇流管(15a)贯穿PCB板(2)，汇流管(15a)的多个分支管路分别与多个人字形风道(8)连通，汇流管(15a)的材质为导热材料，控制器(12)与电池组(3)、温度传感器一(11)、逆变器(13)、和风扇一(14a)电性连接。
4.根据权利要求3所述的储能电源，其特征在于：箱体(1)顶端转动连接有把手(16a)。
5.根据权利要求2所述的储能电源，其特征在于：通风组件包括两个风扇一(14b)和两个汇流管(15b)，两个风扇一(14b)分别固定连接在箱体(1)前后两侧的顶壁中部，两个风扇一(14b)的进风口分别与两个汇流管(15b)的顶端连通，两个汇流管(15b)均贯穿PCB板(2)，防水架(7)内的多个人字形风道(8)为一组，前侧的汇流管(15b)的多个分支管路分别与前半组人字形风道(8)连通，后侧的汇流管(15b)的多个分支管路分别与后半组人字形风道(8)连通，汇流管(15b)的材质为导热材料，控制器(12)与电池组(3)、温度传感器一(11)、逆变器(13)、和风扇一(14b)电性连接。
6.根据权利要求5所述的储能电源，其特征在于：箱体(1)顶端固定连接有把手(16b)，把手(16b)垂直设置在箱体(1)的顶壁上。
7.根据权利要求3或5所述的储能电源，其特征在于：防水架(7)内部设置有与人字形风道(8)相互交错的U形散热槽(17)，箱体(1)顶端左右两侧均设置有鳍片组(18)，U形散热槽(17)顶端连通有散热管(19)，左侧的散热管(19)贯穿左侧的鳍片组(18)，右侧的散热管(19)贯穿右侧的鳍片组(18)，鳍片组(18)的一端设置有风扇二(20)，鳍片组(18)的另一端设置有温度传感器二(21)，风扇二(20)和温度传感器二(21)均与控制器(12)电性连接。
8.根据权利要求7所述的储能电源，其特征在于：U形散热槽(17)内部装填有散热液，常温环境下，U形散热槽(17)内部呈负压状态，散热管(19)的形状为爪形、鱼骨形、蛇形或阵列式菱形。
9.根据权利要求7所述的储能电源，其特征在于：人字形风道(8)的左右两端具有开口(22)，开口(22)与中位通风孔(5)一一对应，两个竖板(9)相远离的一端的顶部和底部均设置有导流面(23)，下位通风孔(4)前后两侧壁的间距从上向下逐渐扩大，箱体(1)底端四角均设置有支脚，横板(10)的中部向上突出形成凸起(24)，PCB板(2)设置在凸起(24)的顶端，人字形风道(8)的顶部贯穿凸起(24)。
10.根据权利要求1或2所述的储能电源，其特征在于：箱体(1)前侧壁上设置有插座(25)，插座(25)上卡合有防水盖(26)。
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