CN218735659U - 快速散热的户外电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种快速散热的户外电源装置，快速散热的户外电源装置包括：壳体，壳体形成有容置腔；电路板，容置于容置腔内，电路板上设置有逆变电路，电路板贴设于容置腔的一侧内壁面；逆变电路的输入端用于接入第一直流电源；逆变电路用于将第一直流电源进行逆变转换为第一交流电源后输出至外部设备。本实用新型技术方案解决了户外电源装置采用风扇进行散热会导致产品体积较大的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及户外电源领域，特别涉及一种快速散热的户外电源装置。
背景技术
随着科技水平的发展，人们的日常生活越来越离不开电能的供应，当用户在野外无市电情况，或者是在市电暂时断电时，则需要使用户外电源装置来作为应急电源以带动部分用电负载；现在户外电源装置的逆变腔体内的逆变模块，往往因为其内的开关管功率较大容易发热，所以需要设置风扇进行散热，但是采用风扇对于户外电源装置内部的结构影响较大，不利于产品的小型化设计。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种快速散热的户外电源装置，旨在解决户外电源装置采用风扇进行散热会导致产品体积较大的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出的快速散热的户外电源装置包括：
壳体，所述壳体形成有容置腔；
电路板，容置于所述容置腔内，所述电路板上设置有逆变电路，所述电路板贴设于所述容置腔的一侧内壁面；
所述逆变电路的输入端用于接入第一直流电源；
所述逆变电路用于将所述第一直流电源进行逆变转换为第一交流电源后输出至外部设备。
可选地，所述电路板具有正对所述容置腔的第一表面，所述逆变电路设置于所述第一表面，且与所述容置腔一侧内壁面抵接。
可选地，所述壳体内还设置有中隔板，以将所述容置腔分隔为第一容置腔和第二容置腔，所述中隔板上设置有连接孔；
所述电路板容置于所述第一容置腔内；
所述第二容置腔内容置有电池包，所述电池包通过所述连接孔与所述逆变电路电连接。
可选地，所述逆变电路中的开关管为氮化镓功率管。
可选地，所述电路板与所述容置腔的内壁之间设有导热结构，所述导热结构分别与所述电路板和所述容置腔的内壁紧密贴合。
可选地，所述导热结构包括导热铜片和导热硅脂，所述导热铜片设于所述电路板上，所述导热硅脂填充于所述导热铜片与所述容置腔的内壁之间。
可选地，所述容置腔内填充有高分子绝缘材料。
可选地，所述容置腔的一侧设有开口；
所述快速散热的户外电源装置还包括封口盖，所述封口盖与所述壳体可转动连接，所述封口盖用于盖合于所述容置腔的为开口的一侧上。
可选地，所述封口盖上设置有接线孔，所述快速散热的户外电源装置还包括接线板，所述接线板上对应所述接线孔的位置相应的设置有接线母座，所述接线母座与所述逆变电路的输出端连接；所述外部设备的电源端用于穿过所述接线孔以与所述接线母座可插拔电连接。
可选地，所述壳体采用金属材质制成。
本实用新型技术方案的快速散热的户外电源装置的壳体形成容置腔，在容置腔内容置电路板，并在电路板上设置有逆变电路，将电路板贴设于容置腔的一侧内壁面；逆变电路的输入端可以接入第一直流电源并将第一直流电源进行逆变转换为第一交流电源后输出至外部设备。本方案通过将电路板贴设于容置腔的一侧内壁面，使电路板上的元器件工作时产生的热量能够传输至快速散热的户外电源装置的壳体上，再通过壳体发散至周围的空气中，达到不需要设置风扇也能散热的效果。本实用新型解决了户外电源装置采用风扇进行散热会导致产品体积较大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型快速散热的户外电源装置一实施例的主视图；
图2为本实用新型快速散热的户外电源装置一实施例的剖面图；
图3为本实用新型快速散热的户外电源装置另一实施例的主视图；
图4为本实用新型快速散热的户外电源装置又一实施例的主视图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 10 | 壳体 | 20 | 电路板 |
| 11 | 容置腔 | 30 | 封口盖 |
| 12 | 第一容置腔 | 31 | 接线孔 |
| 13 | 第二容置腔 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
随着科技水平的发展，人们的日常生活越来越离不开电能的供应，当用户在野外无市电情况，或者是在市电暂时断电时，则需要使用户外电源装置来作为应急电源以带动部分用电负载；现在户外电源装置的逆变腔体内的逆变模块，往往因为其内的开关管功率较大容易发热，所以需要设置风扇进行散热，但是采用风扇对于户外电源装置内部的结构影响较大，不利于产品的小型化设计。
本实用新型提出一种快速散热的户外电源装置。
参照图1至图2，在本实用新型一实施例中，该快速散热的户外电源装置，包括：
壳体10，所述壳体10形成有容置腔11；
电路板20，容置于所述容置腔11内，所述电路板20上设置有逆变电路，所述电路板20贴设于所述容置腔11的一侧内壁面；
所述逆变电路的输入端用于接入第一直流电源；
所述逆变电路用于将所述第一直流电源进行逆变转换为第一交流电源后输出至外部设备。
本实施例中，壳体10可以确保快速散热的户外电源装置内部的安全性和稳定性，在快速散热的户外电源装置工作时，容置腔11内电路板20的位置关系不会发生变化，壳体10针对快速散热的户外电源装置外部也有保护作用，壳体10主要以沿厚度均匀分布的中面应力，而不是以沿厚度变化的弯曲应力来抵抗外荷载，对外力有更好的承载作用。
可以理解的是，容置腔11内的电路板20上可以设置有逆变电路，逆变电路可以把直流电变成交流电，再通过导线输出至外部设备，给需要交流电的外部设备供电；由于户外电源装置可以采用的各种电源中，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当需要这些电源向交流负载供电时，就需要逆变电路；而逆变电路中包括了多个开关管，开关管的功率较大，所以开关管在工作过程中会产生较高的热量，当热量过高时可能会影响到电路板20上其他元器件的工作状态，使得其他元器件无法正常工作，从而导致户外电源装置无法正常工作。本方案通过将电路板20贴设于容置腔11的一侧内壁面，可以使电路板20上逆变电路中的开关管紧贴于容置腔11的内壁，从而使开关管在工作时产生的热量可以传输至快速散热的户外电源装置的壳体10上，壳体10再将热量发散到周围的环境中，使开关管产生的不会对电路板20上其他元器件的工作状态产生较大的影响，达到散热的效果；电路板20贴设于容置腔11的内壁面不仅限于图中的一侧，也可以是容置腔11其他侧的内壁面，且容置腔11的内壁面也可以是壳体10的内壁面；除了开关管会产生较高的热量，电路板20上的其他元器件在工作时也会产生热量，将电路板20紧贴于容置腔11的内壁也可以使其他元器件在工作时产生的热量传输至容置腔11的内壁上，再通过容置腔11的内壁，即壳体10内壁发散至周围的空气中。
进一步地，由于电路板20有两面，每一面贴设于容置腔11的一侧内壁面产生的散热效果都不同，贴设于容置腔11的一侧内壁面的方法也不同，设置有逆变电路的一面贴设于容置腔11的一侧内壁面的散热效果比另一面贴设于容置腔11的一侧内壁面的散热效果要好，但是贴设的方式复杂一些，用户可以根据实际情况选择电路板20的一面贴设于容置腔11的一侧内壁面上。本方案通过将电路板20紧贴于容置腔11的内壁，使电路板20上的元器件工作时产生的热量能够传输至容置腔11的内壁上，再通过容置腔11的内壁发散至周围的空气中，达到不需要设置风扇也能散热的效果。
本实用新型技术方案的快速散热的户外电源装置的壳体10形成容置腔11，在容置腔11内容置电路板20，并在电路板20上设置有逆变电路，将电路板20贴设于容置腔11的一侧内壁面；逆变电路的输入端可以接入第一直流电源并将第一直流电源进行逆变转换为第一交流电源后输出至外部设备。本方案通过将电路板20贴设于容置腔11的一侧内壁面，使电路板20上的元器件工作时产生的热量能够传输至快速散热的户外电源装置的壳体10上，再通过壳体10发散至周围的空气中，达到不需要设置风扇也能散热的效果。本实用新型解决了户外电源装置采用风扇进行散热会导致产品体积较大的问题。
参照图1至图2，在一实施例中，所述电路板20具有正对所述容置腔11的第一表面，所述逆变电路设置于所述第一表面，且与所述容置腔11一侧内壁面抵接。
本实施例中，若要将电路板20上设置有逆变电路的一面，即第一表面贴于容置腔11的内壁上，可以使逆变电路中开关管的热量更好的散发至容置腔11的内壁上，但是电路板20上设置有逆变电路的一面还设置有其他电器元件，不同的电器元件大小不同，会使得电路板20上部分器件，例如发热量较大的开关管无法紧贴于容置腔11的内壁，需要添加填充物才能紧贴于容置腔11的内壁，比如硅胶等导热介质；若要将电路板20上没有设置有逆变电路的一面贴于容置腔11的内壁上，由于电路板20这一面没有设置开关管及其他电器元件，会更容易紧贴于容置腔11的内壁，但是开关管的散热效果相比于上述情况会差一点，为了增加散热效果，可以选择将电路板20上设置有逆变电路的第一表面与容置腔11一侧内壁面抵接。本方案通过将电路板20设置有逆变电路的第一表面与容置腔11一侧内壁面抵接，使电路板20上的元器件工作时产生的热量能够传输至壳体10上，再通过壳体10发散至周围的空气中，增加散热效果。
参照图3，在一实施例中，所述壳体10内还设置有中隔板，以将所述容置腔11分隔为第一容置腔12和第二容置腔13，所述中隔板上设置有连接孔；
所述电路板20容置于所述第一容置腔12内；
所述第二容置腔13内容置有电池包，所述电池包通过所述连接孔与所述逆变电路电连接。
本实施例中，壳体10形成的容置腔11可以通过中隔板分隔为第一容置腔12和第二容置腔13，第一容置腔12内容置设有逆变电路的电路板20，第二容置腔13容置有电池包，电池包通过中隔板上的连接孔与逆变电路电连接，并给逆变电路提供第一直流电源，将电路板20和电池包分隔设置可以避免电路板20发热影响到电池包；电池包可以由多个锂电池、镉镍电池或氢镍电池组成；逆变电路可以将电池包提供的第一直流电源进行逆变转换后输出外部设备所需要的第一交流电源。本实施例通过中隔板将容置腔11分隔为第一容置腔12和第二容置腔13，第二容置腔13中设置电池包，以给第一容置腔12中的逆变电路提供第一直流电源。
在一实施例中，所述逆变电路中的开关管为氮化镓功率管。
本实施例中，相比于其他材质制成的开关管，氮化镓功率管的串联阻抗和并联电容都更低，所以相同体积的氮化镓功率管发热量更小；因为逆变电路在工作时，电路中的开关管会发热，产生较多热量，所以可以采用氮化镓功率管作为开关管，减少发热量；本方案包括但不限于采用氮化镓功率管作为开关管，也可以采用其他发热量较小的功率管作为开关管。本实施例通过采用氮化镓功率管作为逆变电路中的开关管，可以减小电路板20的发热量。
在一实施例中，所述电路板20与所述容置腔11的内壁之间设有导热结构，所述导热结构分别与所述电路板20和所述容置腔11的内壁紧密贴合。
本实施例中，在电路板20和容置腔11的内壁之间设置导热结构，可以使电路板20上的开关管在快速散热的户外电源装置工作时产生的热量通过导热结构散发到容置腔11的内壁上，容置腔11的内壁上的热量则会散发到周围的空气中。导热结构需要与电路板20和容置腔11紧密贴合，可以使得热量传递更多，散热效果更好。本实施例通过导热结构可以使电路板20的热量更有效地传导到容置腔11的内壁上。
在一实施例中，所述导热结构包括导热铜片和导热硅脂，所述导热铜片设于所述电路板20上，所述导热硅脂填充于所述导热铜片与所述容置腔11的内壁之间。
本实施例中，因为铜具有良好的导热性，所以在电路板20上设置导热铜片能够增加导热路径的截面积，以及在导热铜片与容置腔11的内壁之间涂上一层导热硅脂，可以使元器件发出的热量更有效地通过导热铜片传导到容置腔11的内壁上，再将热量散发到周围空气中去。快速散热的户外电源装置中的导热结构包括但不限于导热铜片和导热硅脂，也可采用其他材料进行导热。本实施例通过导热铜片和导热硅脂组成的导热结构，可以使电路板20的热量更有效地传导到容置腔11的内壁上。
在另一实施例中，需要理解的是，由于电路板20上的逆变电路除了开关管还有电阻或电容等其他元器件组成，有些元器件会高于开关管，在电路板20设有逆变电路的一面与壳体10一侧内壁面抵接时，高于开关管的元器件会使得开关管无法完全紧贴于壳体10的内壁面，导致开关管工作时产生的热量无法完全传输至壳体10上，散热效果较差。
针对上述情况，在实际应用中，可以采用由硅胶等导热介质形成的导热件来辅助电路板20上的开关管散热，将导热件的一端设置于电路板20上的逆变电路的开关管的外壳表面，导热件的另一端与壳体10的内壁连接，以使开关管工作时产生的热量能够经导热件较快的传递至壳体10的内壁上，再由壳体10将热量发散至周围环境中。通过上述方式，可以使开关管在工作时保持一个正常的温度，不会影响自身以及电路板20上其他元器件的工作状态。
在一实施例中，所述容置腔11内填充有高分子绝缘材料。
本实施例中，在容置腔11内填充有高分子绝缘材料即为对容置腔11进行灌封，灌封就是将液态复合物用机械或手工方式灌入装有电子元器件或线路的器件内，在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料。可强化电子元器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力；提高内部元器件、线路之间绝缘性，有利于元器件小型化、轻量化；避免元器件和线路直接暴露，改善元器件的防水、防潮性能，提高稳定性；还能一定程度上增加快速散热的户外电源装置的散热能力。本实施例通过在容置腔11内填充有高分子绝缘材料，可以强化电子元器件的整体性，有利于元器件小型化、轻量化及防水。
参照图4，在一实施例中，所述容置腔11的一侧设有开口；
所述快速散热的户外电源装置还包括封口盖30，所述封口盖30与所述壳体10可转动连接，所述封口盖30用于盖合于所述容置腔11的为开口的一侧上；
所述封口盖30上设有接线孔31，所述快速散热的户外电源装置还包括接线板，所述接线板上对应所述接线孔31的位置相应的设置有接线母座，所述接线母座与所述逆变电路的输出端连接；所述外部设备的电源端用于穿过所述接线孔31以与所述接线母座可插拔电连接。
本实施例中，壳体10形成的容置腔11一侧设有开口，该开口可以使用户或者技术人员对容置腔11内电路板20上的元器件进行维护及更换；由于容置腔11有开口，所以需要对应开口的大小设计一个封口盖30，在不需要对容置腔11内的元器件进行维护或者更换时，用封口盖30将容置腔11的开口封住，防止周围环境中的杂质进入容置腔11中的电路板20上，影响电路正常工作，也能防止容置腔11中电路板20上的元件脱落遗失。封口盖30与壳体10可转动连接，封口盖30可以通过螺丝固定于容置腔11的开口上，也可以采用胶布或者胶水等方式固定。快速散热的户外电源装置中的接线板也可以容置于容置腔11内，通过导线与电路板20上逆变电路的输出端连接；接线板上可以对应接线孔31的位置相应的设置有接线母座，以使得外部设备的电源端可以通过封口盖上的接线孔31与接线母座可插拔电连接，从而使逆变电路可以输出交流电源至外部设备，给外部设备供电。本实施例通过封口盖30可以封住容置腔11的开口，并在封口盖30上设置接线孔31，以使外部设备可以通过封口盖上的接线孔31与接线母座可插拔电连接，从而使逆变电路可以输出交流电源至外部设备。
在一实施例中，所述壳体10采用金属材质制成。
本实施例中，壳体10可以采用铜、银或铁等金属材质制成，因为金属材质具有较好的导热性，可以将电路板20上开关管因为工作产生的热量吸收，然后发散到周围的环境中去；而铜相对于银来说价格更低，更适合于大规模生产；铁的价格比铜更低，但是导热性没有铜好，所以综合考虑普通用户可以采用铜作为壳体10的材料，有特殊要求的用户可采用银或铁作为壳体10的材料，也可以采用其他的金属材质。本实施例通过金属材质制成壳体10，使得电路板20上的开关管及其他电器元件工作时产生的热量能更好地散发至周围环境。
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种快速散热的户外电源装置，其特征在于，所述快速散热的户外电源装置包括：
壳体，所述壳体形成有容置腔；
电路板，容置于所述容置腔内，所述电路板上设置有逆变电路，所述电路板贴设于所述容置腔的一侧内壁面；
所述逆变电路的输入端用于接入第一直流电源；
所述逆变电路用于将所述第一直流电源进行逆变转换为第一交流电源后输出至外部设备。
2.如权利要求1所述的快速散热的户外电源装置，其特征在于，所述电路板具有正对所述容置腔的第一表面，所述逆变电路设置于所述第一表面，且与所述容置腔一侧内壁面抵接。
3.如权利要求1所述的快速散热的户外电源装置，其特征在于，所述壳体内还设置有中隔板，以将所述容置腔分隔为第一容置腔和第二容置腔，所述中隔板上设置有连接孔；
所述电路板容置于所述第一容置腔内；
所述第二容置腔内容置有电池包，所述电池包通过所述连接孔与所述逆变电路电连接。
4.如权利要求1所述的快速散热的户外电源装置，其特征在于，所述逆变电路中的开关管为氮化镓功率管。
5.如权利要求1所述的快速散热的户外电源装置，其特征在于，所述电路板与所述容置腔的内壁之间设有导热结构，所述导热结构分别与所述电路板和所述容置腔的内壁紧密贴合。
6.如权利要求5所述的快速散热的户外电源装置，其特征在于，所述导热结构包括导热铜片和导热硅脂，所述导热铜片设于所述电路板上，所述导热硅脂填充于所述导热铜片与所述容置腔的内壁之间。
7.如权利要求1所述的快速散热的户外电源装置，其特征在于，所述容置腔内填充有高分子绝缘材料。
8.如权利要求1所述的快速散热的户外电源装置，其特征在于，所述容置腔的一侧设有开口；
所述快速散热的户外电源装置还包括封口盖，所述封口盖与所述壳体可转动连接，所述封口盖用于盖合于所述容置腔的为开口的一侧上。
9.如权利要求8所述的快速散热的户外电源装置，其特征在于，所述封口盖上设置有接线孔，所述快速散热的户外电源装置还包括接线板，所述接线板上对应所述接线孔的位置相应的设置有接线母座，所述接线母座与所述逆变电路的输出端连接；所述外部设备的电源端用于穿过所述接线孔以与所述接线母座可插拔电连接。
10.如权利要求1所述的快速散热的户外电源装置，其特征在于，所述壳体采用金属材质制成。
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