CN117199626B - 一种散热系统及移动储能设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热系统及移动储能设备，该散热系统包括壳体、设置在壳体内的储能组件、主控PCB组件以及散热部件；壳体包括依次设置的底壳、主壳和上壳，底壳的底部侧面设有进气槽，底壳的底面设有进气孔；主控PCB组件和储能组件分别设置在主壳内两侧，储能组件包括电池支架和固定在电池支架上的电池组，电池支架上设有出气孔，电池组、电池支架和出气孔构成第一风道，主控PCB组件包括主控电路板，主控电路板与储能组件构成第二风道，主控电路板与主壳之间构成第三风道；散热部件设置在上壳内，上壳两侧设有散热孔。移动储能设备包括上述散热系统。本发明中的散热系统，解决了现有技术中的移动储能设备容易过热，从而影响工作效果的问题。

Description

一种散热系统及移动储能设备

技术领域

本发明涉及移动电源技术领域，特别涉及一种散热系统及移动储能设备。

背景技术

随着电子智能设备种类越来越多，功率也越来越大，以及快充技术的发展。充电速度快和大容量的移动储能设备成了人们生中的必须品。

移动储能设备是一种个人可随身携带、自身能储备电能、主要为手持式移动设备等消费电子产品充电的便携充电器，特别应用在没有外部电源供应的场合。移动储能设备通常由控制单元、电池单元、面板和壳体等部件组成，面板处设有多种插口用于给不同类型电子设备进行供电，而电池单元则用于提供电量。

然而，充电速度快和大容量，代表着移动储能设备需要更大的功率和更长的工作时间，而移动储能设备内部是通过电池来进行储能或供能的，电池在储能或者功能的工作过程中，当功率或者工作时长超过阈值时，容易过热，从而影响储能设备的工作效果。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种散热系统，旨在解决现有技术中的移动储能设备容易过热，从而影响工作效果的问题。

本发明提出的散热系统，应用与储能设备包括移动储能设备的壳体、设置在所述壳体内的储能组件、主控PCB组件以及散热部件；

所述壳体包括依次设置的底壳、主壳和上壳，所述底壳的底部侧面设有进气槽，所述底壳的底面设有进气孔，以使所述壳体内部通过所述进气槽和所述进气孔与外界连通；

所述主控PCB组件和所述储能组件分别设置在所述主壳内两侧，所述储能组件包括电池支架和固定在所述电池支架上的电池组，所述电池支架上设有上下贯通的出气孔，所述电池组、电池支架和所述出气孔构成第一风道，所述主控PCB组件包括主控电路板，所述主控电路板与所述储能组件构成第二风道，所述主控电路板与所述主壳之间构成第三风道；

所述散热部件设置在所述上壳内，所述上壳两侧设有散热孔，所述散热部件用于使外界空气通过所述进气槽和所述进气孔进入所述壳体内，并分别经过所述第一风道、所述第二风道和所述第三风道再从所述散热孔流出。

上述散热系统，通过在底壳底部侧面开设进气槽，以及设置在底壳的底面的进气孔，使得外界冷空气可以进入壳体内对移动储能设备内部元件进行散热，再通过对主控组件与储能组件的位置设置，使得主控电路板与储能组件之间形成了第二风道，以及主控电路板与主壳之间构成了第三风道，并通过对电池组内的电池进行排布以及在电池支架上设置出气孔，使得电池组与电池支架和出气孔构成第一风道，并在上壳侧面开设散热孔，进而使得散热部件驱动时，将外界冷空气通过进气槽和进气孔进入壳体内，并沿着第一风道、第二风道和第三风道进行流动，最后从散热孔排出，达到对移动储能设备进行散热的目的。由于移动储能设备主要的发热元件为主控电路板和电池组，而第一风道设置在电池组内侧，第二风道设置在主控电路板与电池组之间，第三风道设置在主壳与主控电路板之间，进而使得冷空气可针对性对电池组的内外两侧，以及主控电路板的前后两侧进行散热，达到最佳的散热效果。因此本发明解决了现有技术中的移动储能设备容易过热，从而影响工作效果的问题。

另外，根据本发明提出的散热系统，还可以具有如下的附加技术特征：

优选地，多个所述进气孔由靠近所述底壳的圆心一侧至另一侧错位等距分布形成弧形的进气孔群，多个所述进气孔群绕所述底壳的轴线等距分布在所述底壳底部，所述底壳底部内侧位于相邻两所述进气孔群之间设有弧形加强筋。

优选地，所述电池支架上设有用于安装所述电池组的电池固定孔，所述出气孔距离相邻所述电池固定孔之间的距离一致。

优选地，所述上壳包括上壳骨架和设置在所述上壳骨架外侧的金属蒙皮，所述散热孔设置在所述金属蒙皮上，所述上壳骨架上设有与所述散热孔连通的散热槽。

优选地，所述散热槽对称设置在所述上壳骨架两侧，同侧所述散热槽平行等距设置且朝向一致。

优选地，两侧所述散热槽的朝向之间存在夹角，以使多个所述散热槽对准所述散热部件。

优选地，所述散热系统还包括设置在所述储能组件上方的逆变器组件，所述逆变器组件包括半圆形的逆变器电路板，半圆形所述逆变器电路板的缺口处朝向所述主控电路板，以使所述逆变器电路板、所述主控电路板和所述储能组件构成所述第二风道，所述逆变器电路板上设有适配所述出气孔的通风槽，以使所述通风槽、所述电池组、所述电池支架和所述出气孔构成所述第一风道。

优选地，所述电池支架上还设有对流孔，所述对流孔位于相邻两所述电池固定孔之间。

此外，本发明还提供一种移动储能设备，包括上述的散热系统。

附图说明

图1为本发明一实施例中提出的散热系统的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为本发明一实施例中提出的散热系统的剖面示意图；

图4为本发明一实施例中提出的散热系统的另一方向的剖面示意图；

图5为本发明一实施例中提出的底壳的结构示意图；

图6为本发明一实施例中提出的底壳的主视图；

图7为本发明一实施例中提出的储能组件的主视图。

主要元件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图7，所示为本发明一实施例中的散热系统，应用于储能设备，包括移动储能设备的壳体10、设置在壳体10内的储能组件20、主控PCB组件30以及散热部件40；壳体10包括依次设置的底壳11、主壳12和上壳13，底壳11的底部侧面设有进气槽111，底壳11的底面设有进气孔112，以使壳体10内部通过进气槽111和进气孔112与外界连通；主控PCB组件30和储能组件20分别设置在主壳12内两侧，储能组件20包括电池支架21和固定在电池支架21上的电池组22，电池支架21上设有上下贯通的出气孔211，电池组22、电池支架21和出气孔211构成第一风道70，主控PCB组件30包括主控电路板31，主控电路板31与储能组件20构成第二风道80，主控电路板31与主壳12之间构成第三风道90；散热部件40设置在上壳13内，上壳13两侧设有散热孔131，散热部件40用于使外界空气通过进气槽111和进气孔112进入壳体10内，并分别经过第一风道70、第二风道80和第三风道90再从散热孔131流出。

可以理解的，通过在底壳11底部侧面开设进气槽111，以及设置在底壳11底面的进气孔112，使得外界冷空气可以进入壳体10内对移动储能设备内部元件进行散热，再通过对主控PCB组件30与储能组件20的位置设置，使得主控电路板31与储能组件20之间形成了第二风道80，以及主控电路板31与主壳12之间构成了第三风道90，并通过对电池组22内的电池进行排布以及在电池支架21上设置出气孔211，使得电池组22与电池支架21和出气孔211构成第一风道70，并在上壳13侧面开设散热孔131，进而使得散热部件40驱动时，将外界冷空气通过进气槽111和进气孔112进入壳体10内，并沿着第一风道70、第二风道80和第三风道90进行流动，最后从散热孔131排出，达到对移动储能设备进行散热的目的。由于移动储能设备主要的发热元件为主控电路板和电池组，而第一风道70设置在电池组22内侧，第二风道80设置在主控电路板31与电池组22之间，第三风道90设置在主壳12与主控电路板31之间，进而使得冷空气可针对性对电池组22的内外两侧，以及主控电路板31的前后两侧进行散热，达到最佳的散热效果。因此本发明解决了现有技术中的移动储能设备容易过热，从而影响工作效果的问题。

需要说明的，在具体实施时，储能组件20还包括电池保护板23，电池保护板23设置在电池支架21侧面靠近主控电路板31一侧，因此第二风道80由主控电路板31和电池保护板23构成，电池保护板23与电池支架21之间存在空隙，以保证这一侧面的电池组22的散热效果。

示例而非限定的，在一些可选的实施例中，多个进气孔112由靠近底壳11的圆心一侧至另一侧错位等距分布形成弧形的进气孔群，多个进气孔群绕底壳11的轴线等距分布在底壳11底部，底壳11底部内侧位于相邻两进气孔群之间设有弧形加强筋113。在底壳11底部密布进气孔112用于加强散热系统的散热效果，然而，设置进气孔112过多会影响底壳11底部的结构强度，因此需要设置加强筋113，常规的加强筋113是由底壳11圆心相外侧延伸的直线型加强筋113，而为了使进气孔112密布，进气孔112之间通常错位等距设置，且错开的身位较小，因此位于直线型加强筋113边缘处就存在无法设置完整进气孔112的问题，而在此设置缺陷的进气孔112使得此处的进气孔112过小进气效果不佳，且加工起来困难，所以此处通常不设置进气孔112，这样使得进气孔112的数量会减少，而设置弧形加强筋113，并使得进气孔112组成弧形进气孔圈且绕底壳11轴线周向等距分布，通过调整弧形加强筋的各处的弧度形状，可以避免不完整的进气孔112出现，进而使得底壳11上可以设置尽可能多的进气孔112，又设有加强筋113保证底壳11的结构强度。

另外的，电池支架21上设有用于安装电池组22的电池固定孔212，出气孔211距离相邻电池固定孔212之间的距离一致。电池组22由多个电池构成，通过在电池支架21上设置电池固定孔212，并调整电池固定孔212的位置，使得电池固定在电池支架21上，且多个电池之间围合形成第一风道70，再通过调整出气孔211与各个电池固定孔212之间的距离，在保证电池支架21的结构强度的前提下，使得出气孔211足够大，进而使得第一风道70的面积更大，加强第一风道70内的气体流量，从而增强对电池组的散热效果。

具体的，上壳13包括上壳骨架132和设置在上壳骨架132外侧的金属蒙皮133，散热孔131设置在金属蒙皮133上，上壳骨架132上设有与散热孔131连通的散热槽134。由于上壳骨架132还需负责上壳13的整体结构强度，且上壳骨架132通常由塑料件制成材料自身结构强度有限，而上壳骨架132主要负载上下方向的压力，相对于设置散热孔131形成的交叉结构连接部，设置散热槽134形成的上下结构的连接部更能承受上下方向的压力，所以额外设置金属蒙皮133，并将散热孔131设置在金属蒙皮133上且在上壳骨架132上设置散热槽134，使得壳体10内的气流通过散热槽134从散热孔131排出。此外，金属蒙皮133由于材料特性散热导热效果更好，且金属件的结构强度足够，因此散热孔131也可以设置的足够的多，以提高散热效率。

进一步的，散热槽134对称设置在上壳骨架132两侧，同侧散热槽134平行等距设置且朝向一致。通常设置散热槽134或散热孔131时，会将散热槽134或散热孔131垂直上壳骨架132侧面弧面设置，即各个散热槽134的朝向均朝向上壳骨架132的圆心，然而这样设置散热槽134，气流从散热槽134流出时，会朝各个不同方向流出，多股气流交织且流向不一致，容易导致气流在散热槽134处产生紊流，使得高温气流停留在散热槽134处，影响后续气流的流出，进而使得散热效率降低。因此将两侧的散热槽134对称设置，且单侧同向设置，使得通过散热部件40排出的气流，保证气流同向快速排出，且设置两个方向既可以起到分流的效果，提高散热效率，又分别设置在两侧，在单侧同向且分流较少的情况下不会引起紊流状况。此外，若各个散热槽134的朝向均朝向上壳骨架132的圆心，相邻两侧的散热槽134之间的壁厚，由靠近上壳骨架132圆心一侧至另一侧逐渐增大，而为保证上壳骨架132的结构强度，相邻散热槽134之间的最小壁厚需要满足基本值，这样设置相邻散热槽134外侧之间的间距就大于基本值，而散热槽134同向设置，相邻散热槽134之间的壁厚处处相等，均为基本值，因此散热槽134之间的间距更小，可以设置更多的散热槽134，进而提高散热效率。

更进一步的，两侧散热槽134的朝向之间存在夹角，以使多个散热槽134对准散热部件40。在实际情况中，由于散热部件40也通过储能组件20进行供电，且通过主控PCB组件30进行控制，以使散热部件40的功率随移动储能设备的运转功率呈正相关，即散热部件40的功率随电池温度呈正相关，以降低散热部件40运行时产生噪音对客户的影响，因此散热部件40设置在储能组件20的正上方，且通过导线与主控PCB组件30连接，而储能组件20由于为了形成第二风道80设置在主壳12的一侧，因此散热部件40没有设置在壳体10正中位置，因此需要对散热槽134的朝向进行限定调整，以使尽量多的散热槽134对准散热部件40，使得气流更容易流出向散热槽134，进而提高散热效率。

另外的，散热系统还包括设置在储能组件20上方的逆变器组件50，逆变器组件50包括半圆形的逆变器电路板51，半圆形逆变器电路板51的缺口处朝向主控电路板31，以使逆变器电路板51、主控电路板31和储能组件20构成第二风道80，逆变器电路板51上设有适配出气孔211的通风槽511，以使通风槽511、电池组22、电池支架21和出气孔211构成第一风道70。由于主控PCB组件30上只含有几种通用的快充协议，而部分品牌移动设备具有独家的快充协议，只能通过自己独家的充电插头进行快充，因此需要在设置逆变器组件50和二孔或三孔插座才能实现对这些移动设备的快充功能。进而需要将逆变器组件50内的逆变器电路板51位置进行调整，以及开设通风槽511，以保证第一风道70、第二风道80和第三风道90的散热效果。

另外的，电池支架21上还设有对流孔213，对流孔213位于相邻两电池固定孔212之间。在有些移动储能设备中，电池支架21上的空间尚且富裕，因此还会设置对流孔213，以使电池更全面的被外界冷空气气流包裹，以提高散热效果。

综上所述，本发明上述实施例当中的散热系统，通过在底壳11底部侧面开设进气槽111，以及设置在底壳11底面的进气孔112，使得外界冷空气可以进入壳体10内对移动储能设备内部元件进行散热，再通过对主控PCB组件30与储能组件20的位置设置，使得主控电路板31与储能组件20之间形成了第二风道80，以及主控电路板31与主壳12之间构成了第三风道90，并通过对电池组22内的电池进行排布以及在电池支架21上设置出气孔211，使得电池组22与电池支架21和出气孔211构成第一风道70，并在上壳13侧面开设散热孔131，进而使得散热部件40驱动时，将外界冷空气通过进气槽111和进气孔112进入壳体10内，并沿着第一风道70、第二风道80和第三风道90进行流动，最后从散热孔131排出，达到对移动储能设备进行散热的目的。由于移动储能设备主要的发热元件为主控电路板和电池组，而第一风道70设置在电池组22内侧，第二风道80设置在主控电路板31与电池组22之间，第三风道90设置在主壳12与主控电路板31之间，进而使得冷空气可针对性对电池组22的内外两侧，以及主控电路板31的前后两侧进行散热，达到最佳的散热效果。因此本发明解决了现有技术中的移动储能设备容易过热，从而影响工作效果的问题。

此外，本发明还提出的一种移动储能设备，该设备包括上述散热系统，并且，在一些可选的实施例中，该设备的壳体10上方还设有无线充电组件60，无线充电组件60内设有线圈与储能组件20电性连接。进而使得该移动储能设备能够实现无线充电、有线充电、以及各种设备的快充功能，且由于设有散热系统，使得该移动储能设备不会过热，从而保障了工作效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种散热系统，其特征在于，应用于移动储能设备，包括移动储能设备的壳体、设置在所述壳体内的储能组件、主控PCB组件以及散热部件；

所述壳体包括依次设置的底壳、主壳和上壳，所述底壳的底部侧面设有进气槽，所述底壳的底面设有进气孔，以使所述壳体内部通过所述进气槽和所述进气孔与外界连通；

所述主控PCB组件和所述储能组件分别设置在所述主壳内两侧，所述储能组件包括电池支架和固定在所述电池支架上的电池组，所述电池支架上设有上下贯通的出气孔，所述电池组、电池支架和所述出气孔构成第一风道，所述主控PCB组件包括主控电路板，所述主控电路板与所述储能组件构成第二风道，所述主控电路板与所述主壳之间构成第三风道；

所述散热部件设置在所述上壳内，所述上壳两侧设有散热孔，所述散热部件用于使外界空气通过所述进气槽和所述进气孔进入所述壳体内，并分别经过所述第一风道、所述第二风道和所述第三风道再从所述散热孔流出；

多个所述进气孔由靠近所述底壳的圆心一侧至另一侧错位等距分布形成弧形的进气孔群，多个所述进气孔群绕所述底壳的轴线等距分布在所述底壳底部，所述底壳底部内侧位于相邻两所述进气孔群之间设有弧形加强筋；

所述上壳包括上壳骨架和设置在所述上壳骨架外侧的金属蒙皮，所述散热孔设置在所述金属蒙皮上，所述上壳骨架上设有与所述散热孔连通的散热槽；

所述散热槽对称设置在所述上壳骨架两侧，同侧所述散热槽平行等距设置且朝向一致。

2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述电池支架上设有用于安装所述电池组的电池固定孔，所述出气孔距离相邻所述电池固定孔之间的距离一致。

3.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，两侧所述散热槽的朝向之间存在夹角，以使多个所述散热槽对准所述散热部件。

4.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述散热系统还包括设置在所述储能组件上方的逆变器组件，所述逆变器组件包括半圆形的逆变器电路板，半圆形所述逆变器电路板的缺口处朝向所述主控电路板，以使所述逆变器电路板、所述主控电路板和所述储能组件构成所述第二风道，所述逆变器电路板上设有适配所述出气孔的通风槽，以使所述通风槽、所述电池组、所述电池支架和所述出气孔构成所述第一风道。

5.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述电池支架上还设有对流孔，所述对流孔位于相邻两所述电池固定孔之间。

6.一种移动储能设备，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的散热系统。