CN115863841A

CN115863841A - 一种户外锂电池移动电源组合结构及使用方法

Info

Publication number: CN115863841A
Application number: CN202310168694.9A
Authority: CN
Inventors: 倪进娟
Original assignee: Nanjing Laidi New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Laidi New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2023-02-27
Filing date: 2023-02-27
Publication date: 2023-03-28
Anticipated expiration: 2043-02-27
Also published as: CN115863841B

Abstract

本发明公开了一种户外锂电池移动电源组合结构及使用方法，涉及移动电源技术领域。本发明中：第一贯通插槽、第一内插槽位置处插装有第一金属槽板，第二贯通插槽、第二内插槽位置处插装有第二金属槽板，电池包位于第一金属槽板、第二金属槽板之间，散热管开设有散热槽，连板位置处设有连通相邻散热槽的连通槽，每个散热管环侧的上部位置、下部位置都开设有多个贯通散热管管壁的锥形槽。电源壳顶板和底板内侧都配置有引流风扇、位于引流风扇***的若干环形分布的金属条，每个金属条朝向电池包的侧面都贴合有导热硅胶垫，进气口位置处安装过滤海绵盒。本发明大幅度提升了户外移动电源的散热效果，同时保证了户外移动电源的防尘效果。

Description

一种户外锂电池移动电源组合结构及使用方法

技术领域

本发明涉及移动电源技术领域，尤其涉及一种户外锂电池移动电源组合结构及使用方法。

背景技术

户外移动电源在使用时，由于所处外界环境大多都比较恶劣，例如灰尘较多或温度较高，这就要求户外移动电源要有良好的散热性能，保证移动电源正常运行，同时也要具备较好的防尘效果，而户外移动电源散热和防尘却是相互矛盾的两种物理因素。

为了保证散热和防尘效果，有些户外移动电源采取散热翅片结构，也就是将金属散热翅片嵌入在移动电源壳体中，内侧吸收移动电源内部产生的热量，外侧进行“大面积”式散热。但这种方式散热，虽然提高了移动电源的防尘效果，但只能单纯通过金属散热翅片进行热传递，将内部热量通过固体方式“线性”传导到电源壳体外部，对于大功率移动电源来说，散热效果不佳。因此，如何大幅度提升户外移动电源的散热效果，同时保证户外移动电源的防尘效果，成为需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种户外锂电池移动电源组合结构及使用方法，从而大幅度提升了户外移动电源的散热效果，同时保证了户外移动电源的防尘效果。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种户外锂电池移动电源组合结构，包括电源壳、位于电源壳内部的电池区、主板区，电池区内安装电池包，主板区内安装PCB主板，电源壳顶板开设有两个第一贯通插槽、一个第二贯通插槽。电源壳底板内侧开设有两个第一内插槽、一个第二内插槽，第一内插槽正对于第一贯通插槽，第二内插槽正对于第二贯通插槽。第一贯通插槽、第一内插槽位置处插装有第一金属槽板，第二贯通插槽、第二内插槽位置处插装有第二金属槽板，电池包位于第一金属槽板、第二金属槽板之间，第一金属槽板、第二金属槽板都设有多个散热管，相邻散热管之间设有连板，散热管开设有散热槽，连板位置处设有连通相邻散热槽的连通槽，每个散热管环侧的上部位置、下部位置都开设有多个贯通散热管管壁的锥形槽。电源壳顶板和底板内侧都配置有引流风扇、位于引流风扇***的若干环形分布的金属条，每个金属条朝向电池包的侧面都贴合有导热硅胶垫，相邻金属条之间形成导流区。电源壳两侧板都开设有进气口，进气口位置处安装过滤海绵盒。

作为本发明移动电源组合结构的一种优选技术特征：第一内插槽、第二内插槽位置处开设有多个贯穿电源壳底板的螺栓安装通槽，第一金属槽板、第二金属槽板的散热管底端都开设底螺孔。

作为本发明移动电源组合结构的一种优选技术特征：第一金属槽板的散热管数量少于第二金属槽板的散热管数量。

作为本发明移动电源组合结构的一种优选技术特征：安装在电源壳内两个第一金属槽板之间留有空隙。

作为本发明移动电源组合结构的一种优选技术特征：电源壳顶板内侧的引流风扇引流方向朝向电源壳顶板内壁，电源壳底板内侧的引流风扇引流方向朝向电源壳内壁。

作为本发明移动电源组合结构的一种优选技术特征：锥形槽朝向散热槽一侧的开口尺寸小于朝向电池包一侧的开口尺寸。

本发明提供一种户外锂电池移动电源组合结构的使用方法，包括以下步骤内容：

S1.移动电源使用或充电时，移动电源内部的温度传感器实时传感监测电池包温度，当电池包温度高于第一温度值Ta时，电源壳顶板、底板内侧的引流风扇启动。S2.外界气流从电源壳侧板的进气口进入电源壳，电源壳侧板内壁与电池包内壁之间的气流进入电源壳顶板、底板区域，引流风扇将负压吸入的气流吹向电源壳顶板、底板的内侧壁并沿着导流区扩散。其中，电池包的部分热量经导热硅胶垫传递至金属条，沿着导流区扩散的气流带走金属条上的热量。S3.第一金属槽板、第二金属槽板持续吸收电源壳内部的热量，引流风扇从进气口负压吸入的外界气流经过第一金属槽板、第二金属槽板的锥形槽进入散热槽并从散热槽上侧开口持续排出。S4.移动电源停止使用或充电后，当电池包温度不高于第一温度值Ta时，电源壳顶板、底板内侧的引流风扇关闭。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明在电源壳开设第一贯通插槽、第一内插槽以及第二贯通插槽、第二内插槽，将第一金属槽板、第二金属槽板安装在电池包两侧位置，同时在电源壳顶板、底板内侧配置引流风扇，来负压吸入外界气流，带动电池包环侧热气流运动并引导至导流区，而第一金属槽板、第二金属槽板不仅可以持续吸收电源壳内部产生的热量，同时引流风扇引导的气流能够通过锥形槽将电源壳内部热量以及第一金属槽板、第二金属槽板本身吸收的热量向外界排出，提高了散热效率。

2.本发明通过在电源壳侧板开设进气口，并配置壳更换、清理的过滤海绵盒，在进气时避免外界灰尘、杂质进入电源壳内部，同时在第一金属槽板、第二金属槽板环侧上部位置、下部位置开设的锥形槽朝向散热槽的开口尺寸较小，大大减少了静态（引流风机未启动时）进入电源壳内部的灰尘。

3.本发明移动电源在长期户外使用后，第一金属槽板、第二金属槽板的散热槽、连板槽内出现积灰时，可便捷从电源壳拆下清洁，然后重新安装到电源壳上，散热结构使用效果好、维护便捷。

附图说明

图1为本发明移动电源组合结构中气流循环示意图。

图2为本发明移动电源组合结构部分元件的示意图。

图3为本发明移动电源顶板俯视方位的示意图。

图4为本发明移动电源顶板（取出第一金属槽板、第二金属槽板时）俯视方位的示意图。

图5为本发明移动电源底板仰视方位（螺栓安装通槽未安装螺栓时）的示意图。

图6为本发明第一金属槽板的（竖直剖面）示意图。

图7为本发明第一金属槽板的结构示意图。

图8为图7中第一金属槽板的底端仰视示意图。

其中：1-电源壳，101-电池区，102-主板区，103a-第一贯通插槽，103b-第二贯通插槽，104a-第一内插槽，104b-第二内插槽，105-螺栓安装通槽，106-风扇区，107-引流风扇，108-金属条，109-导热硅胶垫，110-导流区，111-进气口，112-过滤海绵盒；2-PCB主板；3-电池包；4a-第一金属槽板，4b-第二金属槽板，401-散热管，402-连板，403-散热槽，404-连通槽，405-锥形槽，406-底螺孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一、本发明移动电源组合结构主要内容如下：

请参阅图1、图2，移动电源包括电源壳1，电源壳1内部设置电池区101、主板区102，电池包3安装在电池区101内，PCB主板2安装在主板区102内。电源壳1顶板、底板内侧都配置有引流风扇107。电源壳1顶板内侧的引流风扇107引流方向朝向电源壳1顶板内壁，也就是顶板侧的引流风扇107朝向顶板内壁“吹风”。电源壳1底板内侧的引流风扇107引流方向朝向电源壳1内壁，也就是底板侧的引流风扇107朝向底板内壁“吹风”。

请参阅图2，电源壳1顶板开设了两个第一贯通插槽103a、一个第二贯通插槽103b。电源壳1底板内侧开设有了两个第一内插槽104a、一个第二内插槽104b，每个第一贯通插槽103a的正上方都正对着一个第一内插槽104a，第二内插槽104b正对于第二贯通插槽103b。第一内插槽104a、第二内插槽104b位置处开设有多个螺栓安装通槽105（第二内插槽104b位置处开设的螺栓安装通槽105多一些），螺栓安装通槽105贯穿电源壳1底板，第一金属槽板4a、第二金属槽板4b的散热管401底端都开设底螺孔406。（结合图1）第一金属槽板4a插装在第一贯通插槽103a、第一内插槽104a位置处，第二金属槽板4b插装在第二贯通插槽103b、第二内插槽104b位置处（电池包3位于第一金属槽板4a、第二金属槽板4b之间），然后，同一位置的螺栓安装通槽105、底螺孔406安装螺栓，完成散热管401的安装固定。

请参阅图1、图2、图3，电源壳1两侧板都开设有进气口111，进气口111位置处安装过滤海绵盒112，外界气流从进气口111进入电源壳1内部时，经过滤海绵盒112中的海绵过滤掉灰尘、杂质。

请参阅图1、图3，第一金属槽板4a位于电池包3与PCB主板2之间，两个第一金属槽板4a之间留有空隙，便于电池包3与PCB主板2之间的电导线安装连接。另外，第一金属槽板4a的散热管401数量少于第二金属槽板4b的散热管401数量（从图3中可以直接看出单个第一金属槽板4a的散热管401数量是三个，第二金属槽板4b的散热管401数量是七个）。

请参阅图3、图4、图5，电源壳1顶板、底板内侧都配置有位于引流风扇107***的若干环形分布的金属条108，每个金属条108都贴合有导热硅胶垫109，金属条108通过导热硅胶垫109与电池包3进行导热，电池包3的热量传递至金属条108。相邻金属条108之间形成了导流区110，电源壳1顶板、底板的多个金属条108都包围形成了风扇区106，引流风扇107安装在风扇区106，引流风扇107“吸引”热气流，吹向顶板或底板的内壁，并沿着内壁向四周“扩散”。结合图1、图2，导热硅胶垫109将电池包3产生的热量传递至金属条108，并通过导流区110的气流将热量带走，热气流向第一金属槽板4a、第二金属槽板4b方向移动，第一金属槽板4a、第二金属槽板4b吸收热气流中的热量。

请参阅图6，锥形槽405朝向散热槽403一侧的开口尺寸小于朝向电池包3一侧的开口尺寸。结合图1，这样的结构设计，在保证了电源壳1内部散热情况下，也有效避免了外界灰尘、杂质等进入电源壳1内部空间，若是散热槽403、连通槽404内出现一定积灰，可以将第一金属槽板4a、第二金属槽板4b拆下，进行冲洗，干燥后再重新安装到电源壳1中。

请参阅图7、图8，第一金属槽板4a、第二金属槽板4b（结合图1）都设有多个散热管401，连板402位于相邻散热管401之间位置，散热管401开设有散热槽403，连板402位置处设有连通相邻散热槽403的连通槽404，每个散热管401环侧的上部位置、下部位置都开设有多个贯通散热管401管壁的锥形槽405。结合图1，锥形槽405连通了电源壳1内部与散热管401的散热槽403，电源壳1顶板和底板内侧的引流风扇107启动后，热气流能够从电源壳1内部进入锥形槽405、散热槽403。

实施例二、本发明涉及一种户外锂电池移动电源组合结构的使用方法，主要包括以下内容：

环节一，移动电源开始使用或者进行充电时，移动电源内部的温度传感器实时传感监测电池包3温度，当电池包3温度高于第一温度值Ta时（第一温度值Ta是PCB主板2预设的一个温度值，可以认为是需要散热的最低温度值，例如55℃、60℃、65℃等），电源壳1顶板、底板内侧的引流风扇107启动。

环节二，结合图1、图2，受到引流风扇107负压作用，外界气流从电源壳1侧板的进气口111进入电源壳1，电源壳1侧板内壁与电池包3内壁之间的气流进入电源壳1顶板、底板区域，引流风扇107将负压吸入的气流吹向电源壳1顶板、底板的内侧壁并沿着导流区110扩散。其中，电池包3的部分热量经导热硅胶垫109传递至金属条108，沿着导流区110扩散的气流带走金属条108上的热量。

环节三，结合图1，第一金属槽板4a、第二金属槽板4b持续吸收电源壳1内部的热量，引流风扇107从进气口111负压吸入的外界气流经过第一金属槽板4a、第二金属槽板4b的锥形槽405进入散热槽403并从散热槽403上侧开口持续排出，这样就能够将第一金属槽板4a、第二金属槽板4b上的热量向外界排出，保证第一金属槽板4a、第二金属槽板4b的吸热、散热效率。

环节四，移动电源停止使用或断开充电后，电池包3温度开始下降，当电池包3温度不高于第一温度值Ta时，电源壳1顶板、底板内侧的引流风扇107关闭。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种户外锂电池移动电源组合结构，包括电源壳（1）、位于电源壳（1）内部的电池区（101）、主板区（102），电池区（101）内安装电池包（3），主板区（102）内安装PCB主板（2），其特征在于：

所述电源壳（1）顶板开设有两个第一贯通插槽（103a）、一个第二贯通插槽（103b）；

所述电源壳（1）底板内侧开设有两个第一内插槽（104a）、一个第二内插槽（104b），所述第一内插槽（104a）正对于第一贯通插槽（103a），所述第二内插槽（104b）正对于第二贯通插槽（103b）；

所述第一贯通插槽（103a）、第一内插槽（104a）位置处插装有第一金属槽板（4a），所述第二贯通插槽（103b）、第二内插槽（104b）位置处插装有第二金属槽板（4b），所述电池包（3）位于第一金属槽板（4a）、第二金属槽板（4b）之间，所述第一金属槽板（4a）、第二金属槽板（4b）都设有多个散热管（401），相邻散热管（401）之间设有连板（402），所述散热管（401）开设有散热槽（403），所述连板（402）位置处设有连通相邻散热槽（403）的连通槽（404），每个散热管（401）环侧的上部位置、下部位置都开设有多个贯通散热管（401）管壁的锥形槽（405）；

所述电源壳（1）顶板和底板内侧都配置有引流风扇（107）、位于引流风扇（107）***的若干环形分布的金属条（108），每个金属条（108）朝向电池包（3）的侧面都贴合有导热硅胶垫（109），相邻金属条（108）之间形成导流区（110）；

所述电源壳（1）两侧板都开设有进气口（111），所述进气口（111）位置处安装过滤海绵盒（112）。

2.根据权利要求1所述的一种户外锂电池移动电源组合结构，其特征在于：

所述第一内插槽（104a）、第二内插槽（104b）位置处开设有多个贯穿电源壳（1）底板的螺栓安装通槽（105），所述第一金属槽板（4a）、第二金属槽板（4b）的散热管（401）底端都开设底螺孔（406）。

3.根据权利要求1所述的一种户外锂电池移动电源组合结构，其特征在于：

所述第一金属槽板（4a）的散热管（401）数量少于第二金属槽板（4b）的散热管（401）数量。

4.根据权利要求1所述的一种户外锂电池移动电源组合结构，其特征在于：

安装在电源壳（1）内两个第一金属槽板（4a）之间留有空隙。

5.根据权利要求1所述的一种户外锂电池移动电源组合结构，其特征在于：

所述电源壳（1）顶板内侧的引流风扇（107）引流方向朝向电源壳（1）顶板内壁，所述电源壳（1）底板内侧的引流风扇（107）引流方向朝向电源壳（1）内壁。

6.根据权利要求1所述的一种户外锂电池移动电源组合结构，其特征在于：

所述锥形槽（405）朝向散热槽（403）一侧的开口尺寸小于朝向电池包（3）一侧的开口尺寸。

7.一种户外锂电池移动电源组合结构的使用方法，其特征在于，采用权利要求1至6中任一项所述的一种户外锂电池移动电源组合结构，包括以下步骤内容：

S1.移动电源使用或充电时，移动电源内部的温度传感器实时传感监测电池包（3）温度，当电池包（3）温度高于第一温度值Ta时，电源壳（1）顶板、底板内侧的引流风扇（107）启动；

S2.外界气流从电源壳（1）侧板的进气口（111）进入电源壳（1），电源壳（1）侧板内壁与电池包（3）内壁之间的气流进入电源壳（1）顶板、底板区域，引流风扇（107）将负压吸入的气流吹向电源壳（1）顶板、底板的内侧壁并沿着导流区（110）扩散；

其中，电池包（3）的部分热量经导热硅胶垫（109）传递至金属条（108），沿着导流区（110）扩散的气流带走金属条（108）上的热量；

S3.第一金属槽板（4a）、第二金属槽板（4b）持续吸收电源壳（1）内部的热量，引流风扇（107）从进气口（111）负压吸入的外界气流经过第一金属槽板（4a）、第二金属槽板（4b）的锥形槽（405）进入散热槽（403）并从散热槽（403）上侧开口持续排出；

S4.移动电源停止使用或充电后，当电池包（3）温度不高于第一温度值Ta时，电源壳（1）顶板、底板内侧的引流风扇（107）关闭。