CN117810605A - 一种换热均匀的换热机壳及储能系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种换热均匀的换热机壳及储能系统，涉及电子设备机壳的领域，其包括壳体，所述壳体内形成有用于盛放绝缘溶液和安装电子设备的溶液腔室，所述壳体一侧还设置有用于对溶液腔室内绝缘溶液进行换热的换热通道；所述溶液腔室的底壁上设置有用于托起电子设备并使得电子设备与溶液腔室的底壁间隔的支座；所述壳体侧壁和/或底壁内形成有预留空腔，所述预留空腔内设置有第一相变材料层。本申请具有提升对电子设备的散热效率，并有助于提升电子设备各部分散热的均匀性的效果。

Description

一种换热均匀的换热机壳及储能系统

技术领域

本申请涉及电子设备机壳的领域，尤其是涉及一种换热均匀的换热机壳及储能系统。

背景技术

电子设备是指由集成电路、晶体管、电子管、电池等电子元器件组成的装置。其中，对于电动汽车而言其电子设备是其核心组成部分，诸如电机控制器、电池管理系统、车载充电机等均为电子设备。

相关技术中，一种电子设备换热机壳，包括壳体，壳体相对的两个侧壁上开设有通风口，其中一个通风口处设置散热风扇。实际运用中，散热风扇运转，带动气流在两个通风口和壳体内流通，从而对壳体内的电子设备进行散热。

然而，通过散热风扇带动气流流动，对电子设备进行散热，效率相对较低，且电子设备各部分的散热效果差别较大，电子设备各部分散热的均匀性较差，存在待改进之处。

发明内容

为了改善相关技术中，电子设备换热机壳对电子设备的散热效率较低，以及使得电子设备各部分散热的均匀性较差的问题，本申请提供了一种换热均匀的换热机壳及储能系统。

第一方面，本申请提供了一种换热均匀的换热机壳，采用如下的技术方案：

一种换热均匀的换热机壳，包括壳体，所述壳体内形成有用于盛放绝缘溶液和安装电子设备的溶液腔室，所述壳体一侧还设置有用于对溶液腔室内绝缘溶液进行换热的换热通道；

所述壳体上还设置有气泵，所述气泵的抽气口连通有进气管，所述进气管背离气泵的一侧连通至溶液腔室的上侧位置并抽吸气体，所述气泵的排液口连通有排气管，所述排气管连通至溶液腔室的下侧；

所述溶液腔室的上侧壁局部向上凸起并于其内侧形成有缓冲腔，所述进气管背离气泵的一端连通于缓冲腔的上侧；

所述缓冲腔的侧壁上固定有阻拦板；

所述缓冲腔的上侧壁上固定有安装柱，所述安装柱朝下设置，所述安装柱上固定有拦截板，所述拦截板与阻拦板交错设置。

通过采用上述技术方案，实际运用中，将电子设备安装于溶液腔室内，并在溶液腔室内注入绝缘溶液；然后，可以向换热通道内通入冷却液，对绝缘溶液进行换热，且由绝缘溶液对电子设备的各个部分进行降温。通过这种方式，有助于提升对电子设备的散热效率，并有助于提升电子设备各部分散热的均匀性。

由气泵抽取溶液腔室上侧位置的气体，并送入溶液腔室下侧，此时气体将在绝缘溶液中产生气泡，并带动绝缘溶液产生流动，有助于提升绝缘溶液各个部分温度的均匀性。

溶液腔室内绝缘溶液被电子设备散发的热量加热，将会产生一些蒸汽。当蒸汽被送入绝缘溶液后，部分将被冷凝并汇入绝缘溶液，从而有助于降低溶液腔室上侧部分的压力。

指的一提的是，由于溶液腔室内置入的是绝缘溶液，气泵在吸入部分绝缘溶液后，并不会损坏。

并且，在溶液腔室的上侧壁上设置缓冲腔，有助于减少绝缘溶液被吸入气泵的情况发生。

由阻拦板和拦截板配合，进一步减少绝缘溶液被吸入气泵的情况发生。

值得一提的是，也可以向换热通道内通入温度较高的换热介质，对绝缘溶液进行加热，从而对一些需要加热的电子设备进行加热。

优选的，所述溶液腔室的底壁上设置有用于托起电子设备并使得电子设备与溶液腔室的底壁间隔的支座。

通过采用上述技术方案，实际运用时，由支座将电子设备托起，使得电子设备底部与溶液腔室底壁之间间隔，绝缘溶液可以进入电子设备底部，有助于保证电子设备各部分散热的均匀性。

优选的，所述壳体侧壁和底壁内形成有预留空腔，所述预留空腔内设置有第一相变材料层。

通过采用上述技术方案，一般相变材料在相变过程中具有较强的温度保持能力，即升温慢和放热慢。在预留空腔内设置第一相变材料层，在溶液腔室内绝缘溶液温度较高时能够吸收热量，在绝缘溶液温度较低时，可以释放热量。尤其是，当置于该换热机壳内的电子设备为电动汽车电池时，第一相变材料层能在电池温度较高时吸收热量，在电池温度较低时向电池释放热量，对电池进行保温，提升电池的续航时长。

优选的，所述壳体包括箱体和盖体，所述箱体的上侧敞开，所述盖体位于箱体的上侧，所述箱体敞口处形成有安装环边，所述安装环边与盖体之间抵紧设置有第一密封圈，所述第一密封圈环绕安装环边设置，且所述盖体与安装环边之间设置有锁紧部件。

通过采用上述技术方案，由第一密封圈对安装环边与盖体之间进行密封，并由锁紧部件将盖体锁紧于安装环边上，从而保证该换热机壳的密封性。

优选的，所述锁紧部件包括锁紧螺栓，所述锁紧螺栓从上向下贯穿盖体和第一密封圈，且所述锁紧螺栓的端部螺纹旋入安装环边。

通过采用上述技术方案，由锁紧螺栓贯穿第一密封圈，有助于保证第一密封圈的稳定性，并且，锁紧螺栓正对第一密封圈并给予第一密封圈压力，有助于提升对第一密封圈的压紧程度。

优选的，所述第一密封圈的内侧设置有第二密封圈，所述第二密封圈绕安装环边设置。

通过采用上述技术方案，进一步提升该换热机壳的密封性。

优选的，所述溶液腔室的上侧还设置有用于阻拦绝缘溶液波浪的阻波架，所述阻波架上形成有若干个限流槽，每个所述限流槽均从上向下贯穿阻波架。

通过采用上述技术方案，由阻波架阻拦绝缘溶液液面的波动，减少绝缘溶液拍击壳体并产生较大噪音的情况发生。

优选的，所述溶液腔室的上侧设置有软皮囊；

所述软皮囊内设置有第二相变材料层；

所述软皮囊外侧的周侧一体设置有密封环边，所述密封环边压紧于盖体与安装环边之间。

通过采用上述技术方案，一方面，软皮囊能够位于绝缘溶液的上侧，并阻拦绝缘溶液大幅度波动，减少绝缘溶液拍击箱体和盖体并产生较大噪音的情况发生。

另一方面，在软皮囊内设置第二相变材料层，当置于该换热机壳内的电子设备为电动汽车电池时，第二相变材料层能在电池温度较高时吸收热量，在电池温度较低时向电池释放热量，对电池进行保温，提升电池的续航时长。

此外，将密封环边压紧于盖体与安装环边之间，有助于保证软皮囊的稳定性，并有助于提升盖体与安装环边之间的密封性。

第二方面，本申请提供了一种储能系统，采用如下的技术方案：

一种储能系统，包括换热均匀的换热机壳，所述溶液腔室内安装有电池。

通过采用上述技术方案，实际运用中，将电池置于溶液腔室内，并向溶液腔室内注入绝缘溶液；然后，可以向换热通道内通入温度较低的换热介质，通过绝缘溶液对电池进行降温，也可以向换热通道内通入温度较高的换热介质，通过绝缘溶液对电池进行加热，从而有助于保证电池正常的运行。

优选的，所述壳体上下间隔设置有多个，所述电池与壳体一一对应；

相邻两个所述壳体中，位于下侧的所述壳体的上侧设有嵌槽，位于上侧的壳体的下侧嵌入嵌槽内；

相邻两个所述壳体相互靠近的位置分别设置有公头和母座，所述公头和母座分别电性连接于对应壳体内的电池，且所述公头和母座插接配合。

通过采用上述技术方案，一方面，对多个壳体进行堆叠，从而实现对电池的堆叠，且位于上侧的壳体的下侧嵌入嵌槽内，有助于保证壳体堆叠的稳定性。

另一方面，当壳体堆叠后，公头和母座插接配合，有助于节省电缆，降低制造成本。

此外，实现电池的模块化安装，方便对电池的拆装，可零可整，运输便捷。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过将电子设备浸入溶液腔室内的绝缘溶液中，并通过向换热通道通入冷却液对绝缘溶液进行换热，有助于提升对电子设备的散热效率，并有助于提升电子设备各部分散热的均匀性；

借助设置于溶液腔室的上侧壁上的缓冲腔，且由阻拦板和拦截板配合，大大减少绝缘溶液被吸入气泵的情况发生。

利用第一密封圈和第二密封圈对安装环边与盖体之间进行密封，大大提升该换热机壳的密封性。

附图说明

图1为实施例一主要体现换热均匀的换热机壳整体结构的轴测示意图；

图2为实施例一主要体现第一密封圈和支座结构的爆炸示意图；

图3为实施例一主要体现换热通道、预留空腔以及第一相变材料层结构的全剖示意图；

图4为图3局部A的放大图，主要体现第一密封圈和第一相变材料层的结构；

图5为实施例二主要体现换热通道、预留空腔以及第一相变材料层结构的全剖示意图；

图6为图5局部B的放大图，主要体现第二密封圈和第一相变材料层的结构；

图7为实施例三主要体现换热均匀的换热机壳整体结构的轴测示意图；

图8为实施例三主要体现阻波架、分气管结构的爆炸示意图；

图9为实施例三主要体现缓冲腔、阻拦板以及安装柱结构的剖示图；

图10为实施例四主要体现软皮囊和弹性板结构的爆炸示意图；

图11为实施例四主要体现软皮囊和第二相变材料层结构的剖示图；

图12为实施例五主要体现进液腔和排液腔的虚线示意图；

图13为实施例六主要体现储能系统结构的示意图；

图14为实施例六主要体现母座和电池结构的爆炸图。

附图标记：1、箱体；11、溶液腔室；12、安装环边；13、预留空腔；131、第一相变材料层；132、注入管；14、支座；15、分气管；16、阻波架；161、限流槽；17、母座；2、盖体；21、缓冲腔；211、阻拦板；22、安装柱；221、拦截板；23、弹性板；24、嵌槽；25、公头；3、换热通道；31、进液腔；32、排液腔；33、流通口；4、第一环槽；41、第一密封圈；5、锁紧螺栓；6、第二环槽；61、第二密封圈；7、气泵；71、进气管；72、排气管；8、软皮囊；81、第二相变材料层；82、密封环边；9、电池。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种换热均匀的换热机壳。

实施例一：

参照图1和图2，换热均匀的换热机壳，包括壳体，壳体包括箱体1和盖体2，箱体1内形成有溶液腔室11。箱体1的上侧敞开，箱体1敞口处形成的安装环边12，安装环边12绕箱体1一周，盖体2可拆卸连接于安装环边12上。并且，箱体1的下侧设置有换热通道3。实际运用中，可以在溶液腔室11内安装电子设备，电子设备可以为电动汽车电池，并可以向溶液腔室11内注入绝缘溶液，绝缘溶液可以为氟化液、硅酸盐溶液、变压器油、氟代烃等任意一种；电子设备运行并发热时，可以由绝缘溶液吸收电子设备产生的热量；同时，可以向换热通道3内通入冷却液，与绝缘溶液进行换热，降低绝缘溶液的温度，从而实现对电子设备良好的散热作业。

具体而言，参见图3和图4，换热通道3为金属管，换热通道3一体注塑于箱体1底壁内，换热通道3呈连接弯曲状，且换热通道3的两端伸出箱体1底壁。箱体1的周侧侧壁和底壁以及盖体2内均形成有预留空腔13，预留空腔13内设置有第一相变材料层131，且箱体1和盖体2的外侧均可以设置注入管132，注入管132连通于对应预留空腔13，并可以在注入管132上设置控制阀或单向阀。本实施例中，第一相变材料层131可以采用石蜡制成。并且，溶液腔室11的底壁上固定有支座14，支座14在溶液腔室11底壁上阵列设置有若干个，电子设备安装于所有的支座14上，且电子设备将与溶液腔室11的底壁间隔。

参见图2和图4，安装环边12与盖体2下侧边缘位置均开设有第一环槽4，两个第一环槽4均绕安装环边12一周设置。安装环边12与盖体2之间设置有第一密封圈41，第一密封圈41的上下两侧分别嵌入两个第一环槽4内。同时，安装环边12与盖体2之间连接有锁紧部件，锁紧部件包括锁紧螺栓5，锁紧螺栓5从上向下贯穿盖体2和第一密封圈41，锁紧螺栓5的端部螺纹旋入安装环边12，且锁紧螺栓5沿第一密封圈41间隔设置有若干个。

此外，其他实施例中，溶液腔室11内可以安装液位传感器，用于检测溶液腔室11内绝缘溶液的高度；并且，可以在盖体2上安装卸压阀，用于将绝缘溶液产生的蒸汽泄出。

本申请实施例一种换热均匀的换热机壳的实施原理为：实际运用中，可以在溶液腔室11内安装电子设备，并可以向溶液腔室11内注入绝缘溶液；然后，将盖体2通过锁紧螺栓5锁紧固定于安装环边12上，并将第一密封圈41压紧于安装环边12上，以防绝缘溶液泄漏。电子设备运行并发热时，可以由绝缘溶液吸收电子设备产生的热量；同时，可以向换热通道3内通入冷却液，与绝缘溶液进行换热，降低绝缘溶液的温度，从而实现对电子设备良好的散热作业。

实施例二：

参照图5和图6，本实施例与实施例一的不同之处在于，安装环边12与盖体2位于第一环槽4的内侧均开设有第二环槽6，两个第二环槽6之间设置有第二密封圈61，且第二密封圈61抵紧于两个第二环槽6的侧壁。实际运用中，由第一密封圈41和第二密封圈61配合，能够实现对盖体2与箱体1之间紧密的密封。

实施例三：

参见图7和图8，本实施例与实施例一或实施例二的不同之处在于，盖体2上固定有气泵7，气泵7的抽气口连通有进气管71，进气管71背离气泵7的一端与盖体2的中部固定并穿过盖体2连通于溶液腔室11，气泵7的排液口连通有排气管72，排气管72穿过盖体2并连通至溶液腔室11的下侧。

参见图8和图9，盖体2局部向上凸起并于其内侧形成有缓冲腔21，缓冲腔21呈圆形，进气管71背离气泵7的一端连通于缓冲腔21的上侧。缓冲腔21的侧壁上设有阻拦板211，阻拦板211呈环形，阻拦板211的外侧与缓冲腔21侧壁固定。缓冲腔21的上侧上固定有安装柱22，安装柱22竖直向下设置，安装柱22的轴线与阻拦板211的轴线共线。安装柱22上固定有拦截板221，拦截板221呈环形并环绕安装柱22设置，且拦截板221和阻拦板211均沿竖直方向均匀间隔设置有两个，且拦截板221与阻拦板211交错设置。

箱体1内底壁上固定有分气管15，分气管15呈水平，分气管15的上侧开设分气孔，分气孔在分气管15上沿分气管15轴线均匀间隔设置有多个。分气管15沿水平方向均匀间隔设置多个，且任何相邻的两个分气管15均相互连通，排气管72背离气泵7的一端连通于任意一个分气管15。

实际运用中，气泵7可以抽取溶液腔室11上侧的气体，该气体包括绝缘溶液体产生的蒸汽；然后，气泵7将气体输送至分气管15，由分气管15通过分气孔喷出，此时，绝缘溶液的下侧将产生气泡，气泡将上浮并带动绝缘溶液产生运动，有助于绝缘溶液各部分温度的均匀性。并且，气体中的蒸汽接触绝缘溶液，将被冷凝为液态并汇入绝缘溶液中，降低溶液腔室11上侧部分的气压。

此外，溶液腔室11侧壁的上侧可拆卸固定有阻波架16，阻波架16上形成有若干个限流槽161，每个限流槽161均沿竖直方向贯穿阻波架16。本实施例中，阻波架16可以通过螺栓锁紧固定于溶液腔室11侧壁上。实际运用中，阻波架16可以对绝缘溶液液面的波动进行阻拦，减小绝缘溶液的运动幅度。

实施例四：

参见图10和图11，本实施例与实施例一或实施例二的不同之处在于，溶液腔室11的上侧设置有软皮囊8，软皮囊8内设置有第二相变材料层81。并且，软皮囊8外侧的周侧一体设置有密封环边82，密封环边82环绕软皮囊8一周设置，密封环边82压紧于盖体2与安装环边12之间。本实施例中，第二相变材料层81可以采用石蜡制成。

并且，盖体2中部的下侧还固定有弹性板23，软皮囊8的上侧与弹性板23固定。本实施例中，弹性板23可以为橡胶板。

实际运用中，软皮囊8能够稳定地位于绝缘溶液的上侧，并阻拦绝缘溶液大幅度波动，减少绝缘溶液拍击箱体1和盖体2并产生较大噪音的情况发生。

实施例五：

参见图12，本实施例与实施例1-4的不同之处在于，换热通道3包括成型于箱体1底壁内的进液腔31和排液腔32，进液腔31和排液腔32的同一侧均预留有流通口33，且进液腔31和排液腔32背离流通口33的一侧连通。换热介质进入进液腔31和排液腔32对溶液腔室11内的绝缘溶液进行换热，能够增大与绝缘溶液之间的换热面积，提升换热效率。

实施例六：

参见图13和图14，一种储能系统，包括如实施例1-5任意一个实施例记载的换热均匀的换热机壳。壳体上下间隔设置有多个，每个壳体的溶液腔室11内均安装有电池9。本实施例中附图中，以上下设置的两个壳体为例。

任何上下相邻的两个壳体之间的连接结构一致，现以其中一组上下相邻的两个壳体为例进行阐述。

位于下侧的壳体的盖体2上设有嵌槽24，位于上侧的壳体的下侧嵌入嵌槽24内。位于下侧的壳体的盖体2上固定有公头25，位于上侧壳体的下侧固定有母座17，公头25和母座17分别电性连接于对应壳体内的电池9，且公头25和母座17插接配合。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种换热均匀的换热机壳，包括壳体，其特征在于：所述壳体内形成有用于盛放绝缘溶液和安装电子设备的溶液腔室（11），所述壳体一侧还设置有用于对溶液腔室（11）内绝缘溶液进行换热的换热通道（3）；

所述壳体上还设置有气泵（7），所述气泵（7）的抽气口连通有进气管（71），所述进气管（71）背离气泵（7）的一侧连通至溶液腔室（11）的上侧位置并抽吸气体，所述气泵（7）的排液口连通有排气管（72），所述排气管（72）连通至溶液腔室（11）的下侧；

所述溶液腔室（11）的上侧壁局部向上凸起并于其内侧形成有缓冲腔（21），所述进气管（71）背离气泵（7）的一端连通于缓冲腔（21）的上侧；

所述缓冲腔（21）的侧壁上固定有阻拦板（211）；

所述缓冲腔（21）的上侧壁上固定有安装柱（22），所述安装柱（22）朝下设置，所述安装柱（22）上固定有拦截板（221），所述拦截板（221）与阻拦板（211）交错设置。

2.根据权利要求1所述的一种换热均匀的换热机壳，其特征在于：所述溶液腔室（11）的底壁上设置有用于托起电子设备并使得电子设备与溶液腔室（11）的底壁间隔的支座（14）。

3.根据权利要求1所述的一种换热均匀的换热机壳，其特征在于：所述壳体侧壁和底壁内形成有预留空腔（13），所述预留空腔（13）内设置有第一相变材料层（131）。

4.根据权利要求1所述的一种换热均匀的换热机壳，其特征在于：所述壳体包括箱体（1）和盖体（2），所述箱体（1）的上侧敞开，所述盖体（2）位于箱体（1）的上侧，所述箱体（1）敞口处形成有安装环边（12），所述安装环边（12）与盖体（2）之间抵紧设置有第一密封圈（41），所述第一密封圈（41）环绕安装环边（12）设置，且所述盖体（2）与安装环边（12）之间设置有锁紧部件。

5.根据权利要求4所述的一种换热均匀的换热机壳，其特征在于：所述锁紧部件包括锁紧螺栓（5），所述锁紧螺栓（5）从上向下贯穿盖体（2）和第一密封圈（41），且所述锁紧螺栓（5）的端部螺纹旋入安装环边（12）。

6.一种储能系统，其特征在于：包括如权利要求1-5任意一项所述的换热均匀的换热机壳，所述溶液腔室（11）内安装有电池（9）。

7.根据权利要求6所述的一种储能系统，其特征在于：所述壳体上下间隔设置有多个，所述电池（9）与壳体一一对应；

相邻两个所述壳体中，位于下侧的所述壳体的上侧设有嵌槽（24），位于上侧的壳体的下侧嵌入嵌槽（24）内；

相邻两个所述壳体相互靠近的位置分别设置有公头（25）和母座（17），所述公头（25）和母座（17）分别电性连接于对应壳体内的电池（9），且所述公头（25）和母座（17）插接配合。