CN219843027U - 风冷散热支架、电源装置和清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风冷散热支架、电源装置和清洁机器人。风冷散热支架包括进风端、出风端以及连接在进风端和出风端之间的外侧面，进风端和出风端上分别设置有支架进风口和支架出风口，风冷散热支架内设置有连通支架进风口和支架出风口的风冷通道，风冷散热支架的外侧面包括用于与电池热交换的电池热交换面。该风冷散热支架可以引导气流由支架进风口进入风冷散热支架内部，在流经风冷通道过程中可以带走风冷散热支架上的热量，从而对与电池热交换面可进行热交换的电池进行散热。发明人发现，即使使用快充的方式给电池充电，或者完全释放用电设备(例如除尘风机)的性能，也可以有效防止电池的温度达到过温保护点。

Description

风冷散热支架、电源装置和清洁机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人电池***的技术领域，具体地，涉及一种风冷散热支架、电源装置和清洁机器人。

背景技术

随着科技的进步，清洁机器人的使用也越来越广泛。利用清洁机器人可以自动在家庭空间或者大型场所等待清洁空间中执行清洁操作，从而能够为人们节省大量清洁时间，为人们的生活带来极大的便利和舒适体验。

清洁机器人的种类越来越丰富，功能也越来越强大。为了实现清洁机器人的智能化、导航的准确性等，需要配备越来越多的传感器，且芯片的运算量也越来越大，导致芯片发热量越来越大。而且，清洁机器人的除尘风机的功率与清洁效果有直接关系，现有的清洁机器人风机功率已经达到50W。加之为了增大清洁机器人的负载而配备的大功率驱动电机等，使得清洁机器人的整机功耗急速增大，从而造成电池放电电流显著增大，引起电池自身发热严重。而且清洁机器人的功能增多导致续航时间变短，因此考虑加入快充以提高充电速度，但是充电电流增大的同时可能会导致电池温升迅速达到过温保护点。同时叠加清洁机器人的核心板、驱动板等产生的热场的影响，使得电池的温升进一步恶化。

现有的清洁机器人方案中，没有对电池进行特别的散热设计，这使得电池无法抗住大电流带来的温升。在使用过程中为了温升不超标，需要降低机器人的性能。如，目前大功率风机已成为主流，这导致电池放电容易达到5A以上，此状态下电池20分钟左右温升就超过了电池保护温度，因此为了解决此问题，通常采取软件策略方案，降低风机功率，放电电流保持在2A左右，风机性能无法完全释放，也影响清洁效果。另外，在基站快充充电时，经常会因为电池温升超标，导致充电电流降低，从而延长充电时间，极大的影响使用体验。

实用新型内容

为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，根据本实用新型的一个方面，提供一种风冷散热支架。风冷散热支架包括进风端、出风端以及连接在进风端和出风端之间的外侧面，进风端和出风端上分别设置有支架进风口和支架出风口，风冷散热支架内设置有连通支架进风口和支架出风口的风冷通道，风冷散热支架的外侧面包括用于与电池热交换的电池热交换面。

本实用新型提供的风冷散热支架对电池不但可以起到散热作用，而且还可以起到支撑作用。该风冷散热支架可以引导气流由支架进风口进入风冷散热支架内部，在流经风冷通道过程中可以带走风冷散热支架上的热量，从而对与电池热交换面可进行热交换的电池进行散热。发明人发现，即使使用快充的方式给电池充电，或者完全释放用电设备(例如除尘风机)的性能，也可以有效防止电池的温度达到过温保护点。而且，由于电池位于风冷散热支架的外侧面，而风冷通道设置在内部，风冷通道可以与电池彼此隔绝，可以避免风冷通道中流动的气流可能携带的水雾、酱油和/或细碎垃圾等杂物使电池及电池保护板短路、腐蚀。再有，利用风冷技术进行散热的结构相对简单，不会导致采用该风冷散热支架的用电设备(例如清洁机器人)的整体质量增大过大，因此不会显著地影响用电设备的续航时长。此外，与将例如端面的其他面设置为电池热交换面的情况相比，将风冷散热支架的外侧面的至少一部分设置为电池热交换面，可以使得风冷散热支架与电池进行热交换的面积更大，更利于风冷散热支架与电池之间的热量传递，因此可以提高风冷散热支架的散热效率；而且该风冷散热支架还可以使电池的其他部分裸露在外部，电池还可以通过这些裸露的部分进行散热。

示例性地，风冷通道包括并排设置的多个风冷子通道，多个风冷子通道的通道进风口均与支架进风口连通，多个风冷子通道的通道出风口均与支架出风口连通。通过设置多个风冷子通道可以加大气流与风冷散热支架的接触面积，提高了风冷散热支架的散热效率。

示例性地，多个风冷子通道的通道进风口和支架进风口间隔开并形成进风缓冲腔，进风缓冲腔连通在多个风冷子通道的通道进风口和支架进风口之间。进风缓冲腔的设置，可以降低气流经由支架进风口进入到风冷散热支架内的阻力，而且可以使气流更加均匀地进入多个风冷子通道中，进而提升散热效果。并且进风缓冲腔能够对进入的气流产生稳定作用，进而减小振动。此外，在风机通过支架进风口向进风缓冲腔内不断地输入正压力的气流的前提下，由于进风缓冲腔的横截面积大于多个风冷子通道的横截面积之和，因此气流在多个风冷子通道中的流速较大而在进风缓冲腔中的流速较小，根据伯努利原理，进风缓冲腔内的气流的压力势能较大，从而可以在进风缓冲腔和多个风冷子通道之间形成正压力差，该正压力差可以推动气流顺利地由进风缓冲腔进入多个风冷子通道中，进而提升了降温效果。

示例性地，多个风冷子通道的通道出风口和支架出风口间隔开并形成出风缓冲腔，出风缓冲腔连通在多个风冷子通道的通道出风口和支架出风口之间。出风缓冲腔可以使多个风冷子通道的气流顺利地排出，进而降低风冷子通道的通道出风口处的压力，使得通道进风口处的气流可以顺利地进入到风冷子通道内。并且出风缓冲腔还可以对通道出风口排出的气流起到缓冲和稳定作用，使气流可以均匀地从支架出风口排出，减小振动。由于出风缓冲腔可以通过支架出风口与外部连通，因此出风缓冲腔内的气压近似等于大气压，因此可以保证多个风冷子通道内的气流可以顺利地进入到出风缓冲腔中。

示例性地，位于风冷散热支架上的与外侧面相邻的边缘区域内的风冷子通道的密度大于位于风冷散热支架的中心区域内的风冷子通道的密度。由于风冷散热支架的外侧面包括用于与电池热交换的电池热交换面，因此在靠近外侧面的边缘区域布置更多的风冷子通道可以加强降温效果。相比于边缘区域，风冷散热支架的中心区域内的风冷子通道电池的散热效果会差些，因此可以在中心区域布置较少的风冷子通道，从而起到简化结构、提升风冷散热支架的机械强度的目的。

示例性地，风冷散热支架包括：导热支架，导热支架的两端分别设置有第一凹槽和第二凹槽，风冷通道设置在导热支架上且连通在第一凹槽和第二凹槽之间；以及第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖分别扣盖在第一凹槽和第二凹槽上以形成进风端和出风端，支架进风口设置在第一端盖上且与第一凹槽连通，支架出风口设置在第二端盖上且与第二凹槽连通，其中，电池热交换面位于导热支架、第一端盖和/或第二端盖上。通过风冷散热支架设置为包括导热支架、第一端盖和第二端盖的分体结构，可以更方便地加工出风冷通道、进风缓冲腔和出风缓冲腔，从而降低加工成本。而且，分体结构可以具有更大的自由度对材料进行选择。导热支架主要起到导热作用，而且需要加工出多个风冷子通道，因此可以选择导热性能更好、机械强度更高、且更有利于加工的材料。相比之下，第一端盖和第二端盖的材料可以有更多的选择空间。这样，可以降低成本。

示例性地，第一凹槽和第二凹槽分别从导热支架的两端的端面向内凹陷。第一凹槽和第二凹槽的开口可以不位于导热支架的侧面，由此不占用导热支架的外侧面上的空间。导热支架的外侧面可以完全用于形成电池热交换面。在电池体积一定的情况下，可以减小该风冷散热支架所占用的空间。

示例性地，进风端和出风端沿着风冷散热支架的纵向方向相对设置。电池可以更规整地布置在风冷散热支架上，使得电源装置的结构更加紧凑、体积更小巧。

示例性地，电池热交换面沿纵向方向贯通风冷散热支架的外侧面，电池热交换面的长度为与其可热交换的电池的长度的整数倍。当电池安装至电池热交换面时，电池的两端可以与风冷散热支架的两端齐平，从而使得电源装置的结构更加小巧、紧凑。

示例性地，外侧面包括围绕风冷散热支架设置的多个电池热交换面。这样风冷散热支架可以尽可能多地搭载电池。

示例性地，多个电池热交换面中任意相邻的两个电池热交换面彼此相接。这样可以充分利用风冷散热支架的外侧面的面积，使得风冷散热支架的体积不变的情况下，尽可能多地搭载电池。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种电源装置，电源装置包括电池和如上文所述的任一种风冷散热支架，电池贴靠在电池热交换面上。这样的电源装置可以利用风冷散热支架搭载电池，同时利用风冷散热支架对电池进行降温。电源装置具有前述针对风冷散热支架所描述的全部的技术效果。

示例性地，电池为多个且围绕风冷散热支架设置。这样可以充分利用风冷散热支架的外侧面的面积，使得在风冷散热支架的体积几乎不变的情况下，尽可能多地搭载电池。而且多个电池围绕风冷散热支架设置，使得电源装置的整体性更强，减少了整体装置的占用空间。

示例性地，电源装置还包括电池固定件，电池固定件将多个电池固定在一起，风冷散热支架插设在多个电池的中间。通过将风冷散热支架插设在多个电池的中间，不但能够保证电池与风冷散热支架的电池热交换面的贴合，从而保证散热效率，而且还可以无需其他结构来固定风冷散热支架，从而可以简化结构、降低成本。

示例性地，电池为圆柱形电池，电池热交换面为弧形面。圆柱形电池是现有最常用的电池形式之一，这样的电源装置普适性更强，电池电量耗尽时也易于更换。

示例性地，电源装置还包括电池包外壳，电池和风冷散热支架封装在电池包外壳内，支架进风口和支架出风口与电池包外壳的外部连通。电池包外壳可以对电源装置形成保护作用，可以防止外部环境污染电池。

根据本实用新型的再一个方面，提供一种清洁机器人，其特征在于，清洁机器人包括除尘风机和如上文所述的任一种电源装置，电源装置的风冷散热支架的支架进风口与除尘风机的出风管路连通，且电源装置的风冷散热支架的支架出风口与清洁机器人的外部连通。这样的清洁机器人不需要添加额外的风机就可以实现风冷降温，可以大大提高***能效，降低***噪音，不会显著地影响清洁机器人的总重量。而且这样的清洁机器人内部不需要设置循环***，降低了***的复杂性，提高了***的可靠性。

示例性地，清洁机器人的底部设置有排风孔，支架出风口经由排风孔与清洁机器人的外部连通。出风管道可以连接至清洁机器人的安装底盘上的排风孔。携带了热量的气流可以经由排风孔排出到清洁机器人之外。

在实用新型内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本实用新型的优点和特征。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，

图1为根据本实用新型一个示例性实施例的清洁机器人的部分结构的立体图；

图2为图1所示的清洁机器人从底部观看的立体图；

图3为根据本实用新型一个示例性实施例的电源装置的立体图；

图4为图3所示的电源装置的立体图，其中电池包外壳未示出；

图5为图4所示的电源装置的***图；

图6为图4所示的电源装置沿横向方向剖切的剖视图；

图7为图4所示的电源装置沿纵向方向剖切的剖视图；

图8为根据本实用新型一个示例性实施例的风冷散热支架的立体图；

图9a为图8所示的风冷散热支架沿横向方向剖切的剖视图；以及

图9b为图8所示的风冷散热支架沿纵向方向剖切的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、风冷散热支架；110、进风端；111、支架进风口；120、出风端；121、支架出风口；130、电池热交换面；140、风冷通道；141、风冷子通道；1411、通道进风口；1412、进风缓冲腔；1413、通道出风口；1414、出风缓冲腔；150、导热支架；151、第一凹槽；152、第二凹槽；160、第一端盖；170、第二端盖；

200、电源装置；210、电池；220、电池固定件；230、电池包外壳；240、进风管道；250、出风管道；

300、清洁机器人；310、垃圾收集装置；320、除尘风机；321、进风管路；322、出风管路；330、行走装置；331、行走轮安装槽；340、安装底盘；350、排风孔。

具体实施方式

在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本实用新型。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅示例性地示出了本实用新型的优选实施例，本实用新型可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种风冷散热支架。该风冷散热支架不但可以对电池进行风冷散热，而且还可以作为支架对电池起到支撑作用。该风冷散热支架的风冷通道与电池隔绝开，从而避免电池被污物腐蚀。基于此，根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电源装置，该电源装置可以包括电池和该风冷散热支架，电池可以位于风冷散热支架的外侧面上。该电源装置可以用于各种类型的用电设备，包括但不限于清洁机器人等等。基于此，根据本实用新型的再一个方面，提供了一种包括该电源装置的清洁机器人。

如图1-2所示，典型的清洁机器人300可以包括垃圾收集装置310、除尘风机320、行走装置330和电源装置200。垃圾收集装置310可以包括滤网和收集盒。除尘风机320的进风管路321可以与垃圾收集装置310连接。除尘风机320的出风管路322例如可以从清洁机器人300的后方与外部连通。清洁机器人300可以包括安装底盘340。安装底盘340上可以设置有行走轮安装槽331和吸尘口(图中未示出)。吸尘口可以与垃圾收集装置310的入口连通。当除尘风机320开始工作时，除尘风机320可以引导气流由吸尘口流入垃圾收集装置310的内部，然后依次经过除尘风机320的进风管路321和出风管路322后排出至清洁机器人300的外部。在这一过程中，外部气流可以携带地面上的细碎垃圾和灰尘进入垃圾收集装置310并经过滤网过滤而留在垃圾收集装置310中。由此，清洁机器人300可以实现清扫地面垃圾的功能。行走装置330可以包括行走轮，行走轮可以安装在行走轮安装槽331内。在如图1-2所示的实施例中，行走装置330包括一对行走轮，这一对行走轮分别设置在电源装置200的两侧。

如图4-5所示，电源装置200可以包括电池210和如下文所述的任一种风冷散热支架100。电源装置200可以为清洁机器人300的用电器件提供电力。电源装置200可以包括一个或多个电池210，具体数量在此不作限定。如图7-8和图9b所示，风冷散热支架100可以包括相对设置的进风端110和出风端120以及连接在进风端110和出风端120之间的外侧面。可选地，风冷散热支架100可以具有纵长的结构。进风端110和出风端120可以是沿着风冷散热支架100的纵向方向相对的两端。可选地，风冷散热支架100也可以具有其他形状，例如L形等。进风端110和出风端120的端面可以根据实际需要设计成各种形状，进风端110和出风端120的端面形状可以是相同的也可以是不同的。进风端110和出风端120可以具有端盖，也可以是和风冷散热支架100的其他部分一体成型的。

进风端110和出风端120上可以分别设置有支架进风口111和支架出风口121。支架进风口111可以用于将外部的气流引导至风冷散热支架100内，支架出风口121可以用于引导风冷散热支架100内的气流排出至外部。风冷散热支架100内可以设置有连通支架进风口111和支架出风口121的风冷通道140。可选地，风冷通道140可以是在块体状的材料上例如通过钻孔等方式加工出来的。可选地，风冷通道140可以通过铸造形成的。在风冷通道140的侧面与风冷散热支架100的外侧面之间可以充满固体材料，以提高导热效率。固体材料可以为导热材料。优选地，风冷散热支架100可以由导热性能好的材料制成。例如，风冷散热支架100可以由金属材料制成。示例性地，风冷散热支架100可以由镁合金制成。相较于其他导热材料，镁合金同时具有导热性能好、密度小、加工方便等优点。由镁合金制成的风冷散热支架100降温效果好，整体装置轻，对清洁机器人300的整体重量影响不大，因此几乎不会对采用该风冷散热支架100的清洁机器人300的续航时间产生影响。

可选地，风冷散热支架100可以具有纵长的结构。进风端110和出风端120可以是沿着风冷散热支架100的纵向方向相对的两端。电池210可以更规整地布置在风冷散热支架100上，使得电源装置200的结构更加紧凑、体积更小巧。可选地，风冷通道140可以沿着风冷散热支架100的纵向方向延伸。风冷通道140可以呈直线状，以方便加工。可选地，风冷散热支架100也可以具有其他形状，例如L形等。在此情况下，风冷通道140可以具有相适配的形状。风冷通道140呈弯曲状可以增大气流在风冷散热支架100内流过的路径的长度，可以提高散热效率。支架进风口111和支架出风口121可以根据实际需要设计成各种尺寸和形状，支架进风口111和支架出风口121的形状和尺寸可以是相同的，也可以是不同的。如图8和图9b所示的实施例中，支架进风口111和支架出风口121均为孔径较小的短管的形式，以方便连接引导气流用的各种管道，例如软管等。如图7所示，支架进风口111可以连接有进风管道240。该进风管道240可以连接至各种类型的风机，风机产生的气流经过进风管道240和支架进风口111进入风冷通道140内，然后经过支架出风口121排出风冷散热支架100。在这一过程中，流动的气流可以带走风冷散热支架100上的热量。示例性地，支架出风口121可以连接有出风管道250。出风管道250可以连接至清洁机器人300的安装底盘340上的排风孔350。携带了热量的气流可以经由排风孔350排出到清洁机器人300之外。在图示实施例中，排风孔350位于清洁机器人300的底部。在未示出的其他实施例中，排风孔350还可以设置在清洁机器人300上任何其他合适的位置，例如设置在清洁机器人300的前面、后面、两侧或者顶面等等。考虑到排风孔350排出的气流温度可能较高，较佳地，排风孔350可以设置在用户通常不会触碰到的地方，例如在清洁机器人300的底部。

风冷散热支架100的外侧面可以包括用于与电池210热交换的电池热交换面130。电池热交换面130可以根据需要适配的电池210类型和形状设计成各种合适的形式，一个电池热交换面130可以适配一个电池210，也可以适配多个电池210。可选地，电池210可以与电池热交换面130紧密贴合，进而使得电池210产生的热量可以快速传导至风冷散热支架100。较理想地，电池的较多表面能够与电池热交换面130贴合，或者通过其他方式使电池与电池热交换面130之间留有较少的空气或者几乎不留有空气，以提高导热效率。可选地，电池与电池热交换面130之间可以填充各种合适的导热介质，以排出两者之间的空气。可选地，该导热介质还可以具有一定的粘合作用。示例性地，该导热介质可以是现有的任何合适的导热胶水。

本实用新型提供的风冷散热支架100对电池210不但可以起到散热作用，而且还可以起到支撑作用。该风冷散热支架100可以引导气流由支架进风口111进入风冷散热支架100内部，在流经风冷通道140过程中可以带走风冷散热支架100上的热量，从而对与电池热交换面130可进行热交换的电池210进行散热。发明人发现，即使使用快充的方式给电池210充电，或者完全释放用电设备(例如除尘风机320)的性能，也可以有效防止电池210的温度达到过温保护点。而且，由于电池210位于风冷散热支架100的外侧面，而风冷通道140设置在内部，风冷通道140可以与电池210彼此隔绝，可以避免风冷通道140中流动的气流可能携带的水雾、酱油和/或细碎垃圾等杂物使电池及电池保护板短路、腐蚀。再有，利用风冷技术进行散热的结构相对简单，不会导致采用该风冷散热支架100的用电设备(例如清洁机器人300)的整体质量增大过大，因此不会显著地影响用电设备的续航时长。此外，与将例如端面的其他面设置为电池热交换面的情况相比，将风冷散热支架100的外侧面的至少一部分设置为电池热交换面130，可以使得风冷散热支架100与电池210进行热交换的面积更大，更利于风冷散热支架100与电池210之间的热量传递，因此可以提高风冷散热支架100的散热效率；而且该风冷散热支架100还可以使电池210的其他部分裸露在外部，电池210还可以通过这些裸露的部分进行散热。

示例性地，如图6-7和图9a-9b所示，风冷通道140可以包括并排设置的多个风冷子通道141。多个风冷子通道141的横截面可以呈菱形、圆形或方形等。多个风冷子通道141可以具有相同的形状和尺寸，也可以具有不同的形状和尺寸，在此不作具体限定。多个风冷子通道141的通道进风口1411可以均与支架进风口111连通，多个风冷子通道141的通道出风口1413可以均与支架出风口121连通。外部气流经支架进风口111引导进入风冷散热支架100内部后，气流可以在多个风冷子通道141内向出风端120流动。值得注意的是，支架进风口111可以与通道进风口1411直接连通，也可以与通道进风口1411间接地连通(例如通过形成在两者之间的空腔，后文还将对其详述)。与之类似地，支架出风口121可以与通道出风口1413直接连通，也可以与通道出风口1413间接地连通(例如通过形成在两者之间的空腔，后文还将对其详述)。通过设置多个风冷子通道141可以加大气流与风冷散热支架100的接触面积，提高了风冷散热支架100的散热效率。

示例性地，如图9b所示，多个风冷子通道141的通道进风口1411和支架进风口111可以间隔开并可以形成进风缓冲腔1412，进风缓冲腔1412可以连通在多个风冷子通道141的通道进风口1411和支架进风口111之间。全部风冷子通道141的通道进风口1411与支架进风口111之间存在进风缓冲腔1412。外部气流经支架进风口111引导进入风冷散热支架100内部后，会先进入进风缓冲腔1412，再进入多个风冷子通道141中。进风缓冲腔1412可以由通道进风口1411和支架进风口111间隔开而形成，进风缓冲腔1412可以根据实际需要设计成各种尺寸。进风缓冲腔1412的设置，可以降低气流经由支架进风口111进入到风冷散热支架100内的阻力，而且可以使气流更加均匀地进入多个风冷子通道141中，进而提升散热效果。并且进风缓冲腔1412能够对进入的气流产生稳定作用，进而减小振动。此外，在风机通过支架进风口111向进风缓冲腔1412内不断地输入正压力的气流的前提下，由于进风缓冲腔1412的横截面积大于多个风冷子通道141的横截面积之和，因此气流在多个风冷子通道141中的流速较大而在进风缓冲腔1412中的流速较小，根据伯努利原理，进风缓冲腔1412内的气流的压力势能较大，从而可以在进风缓冲腔1412和多个风冷子通道141之间形成正压力差，该正压力差可以推动气流顺利地由进风缓冲腔1412进入多个风冷子通道141中，进而提升了降温效果。

示例性地，如图9b所示，多个风冷子通道141的通道出风口1413和支架出风口121可以间隔开并可以形成出风缓冲腔1414，出风缓冲腔1414可以连通在多个风冷子通道141的通道出风口1413和支架出风口121之间。全部风冷子通道141的通道出风口1413与支架出风口121之间存在出风缓冲腔1414。多个风冷子通道141内流动的气流即将排出至风冷散热支架100外部时，会先进入出风缓冲腔1414，再经过支架出风口121排出至风冷散热支架100外部。出风缓冲腔1414可以由通道出风口1413和支架出风口121间隔开而形成，出风缓冲腔1414可以根据实际需要设计成各种尺寸。出风缓冲腔1414可以使多个风冷子通道141的气流顺利地排出，进而降低风冷子通道141的通道出风口1413处的压力，使得通道进风口1411处的气流可以顺利地进入到风冷子通道141内。并且出风缓冲腔1414还可以对通道出风口1413排出的气流起到缓冲和稳定作用，使气流可以均匀地从支架出风口121排出，减小振动。由于出风缓冲腔1414可以通过支架出风口121与外部连通，因此，出风缓冲腔1414内的气压近似等于大气压，因此可以保证多个风冷子通道141内的气流可以顺利地进入到出风缓冲腔1414中。

示例性地，如图9a所示，位于风冷散热支架100上的与外侧面相邻的边缘区域内的风冷子通道141a的密度可以大于位于风冷散热支架100的中心区域内的风冷子通道141b的密度。由于风冷散热支架100的外侧面包括用于与电池热交换的电池热交换面130，因此在靠近外侧面的边缘区域布置更多的风冷子通道141a可以加强降温效果。相比于边缘区域，风冷散热支架100的中心区域内的风冷子通道141b电池的散热效果会差些，因此可以在中心区域布置较少的风冷子通道141b，从而起到简化结构、提升风冷散热支架100的机械强度的目的。

示例性地，如图7和9b所示，风冷散热支架100可以包括导热支架150、第一端盖160和第二端盖170。导热支架150的两端可以分别设置有第一凹槽151和第二凹槽152。风冷通道140设置在导热支架150上且连通在第一凹槽151和第二凹槽152之间。第一凹槽151和第二凹槽152可以是半球形凹槽或棱柱形凹槽等各种形式的，第一凹槽151和第二凹槽152可以具有相同的形式，也可以具有不同的形式。第一凹槽151和第二凹槽152的开口可以具有任何取向。优选地，第一凹槽151和第二凹槽152可以从导热支架150的端面向内凹陷。也就是说，第一凹槽151和第二凹槽152的开口可以不位于导热支架150的侧面，由此不占用导热支架150的外侧面上的空间。导热支架150的外侧面可以完全用于形成电池热交换面130。在电池210体积一定的情况下，可以减小该风冷散热支架100所占用的空间。在此情况下，风冷通道140可以从第一凹槽151的槽底壁延伸至第二凹槽152的槽底壁。当然，在未示出的实施例中，第一凹槽和第二凹槽的开口也可以朝向导热支架150的侧面。在此情况下，第一凹槽和第二凹槽的开口方向可以相同，均朝向导热支架150的同一侧，此时，第一凹槽、第二凹槽和风冷通道大致形成C字型。可选地，第一凹槽和第二凹槽的开口也可以朝向导热支架150的不同侧面。可选地，第一凹槽和第二凹槽中的一个的开口朝向导热支架150的侧面，而另一个朝向导热支架150的端面。本领域的技术人员可以根据需要来选择。在第一凹槽和第二凹槽中的一个或多个朝向侧面的情况下，风冷通道可以连接至朝向侧面的凹槽的槽侧壁。

第一端盖160和第二端盖170可以分别扣盖在第一凹槽151和第二凹槽152上。第一端盖160和第二端盖170可以分别与第一凹槽151和第二凹槽152的开口形式相匹配。第一端盖160和第二端盖170可以分别形成前述的进风端110和出风端120。支架进风口111可以设置在第一端盖160上，支架出风口121可以设置在第二端盖170上。第一端盖160扣盖在第一凹槽151上时，第一端盖160可以与第一凹槽151的槽底壁间隔开，从而在第一端盖160和该槽底壁之间形成空腔，该空腔可以为进风缓冲腔1412。可选地，第一端盖160的朝向第一凹槽151的内表面上可以设置有第一凹陷部。第一凹陷部可以呈粗细均匀的筒状、喇叭状、半球状等等。在具有第一凹陷部的情况下，即使第一端盖160与第一凹槽151的槽底壁抵靠，也可以形成进风缓冲腔1412，当然第一端盖160也可以与第一凹槽151的槽底壁间隔开设置。类似地，第二端盖170扣盖在第二凹槽152上时，第二端盖170可以与第二凹槽152的槽底壁间隔开，从而在第二端盖170和该槽底壁之间形成空腔，该空腔可以为出风缓冲腔1414。可选地，第二端盖170的朝向第二凹槽152的内表面上可以设置有第二凹陷部。第二凹陷部可以呈粗细均匀的筒状、喇叭状、半球状等等。在具有第二凹陷部的情况下，即使第二端盖170与第二凹槽152的槽底壁抵靠，也可以形成出风缓冲腔1414，当然第二端盖170也可以与第二凹槽152的槽底壁间隔开设置。本领域的技术人员可以根据需要来选择。

通过风冷散热支架100设置为包括导热支架150、第一端盖160和第二端盖170的分体结构，可以更方便地加工出风冷通道140、进风缓冲腔1412和出风缓冲腔1414，从而降低加工成本。而且，分体结构可以具有更大的自由度对材料进行选择。导热支架150主要起到导热作用，而且需要加工出多个风冷子通道141，因此可以选择导热性能更好、机械强度更高、且更有利于加工的材料。相比之下，第一端盖160和第二端盖170的材料可以有更多的选择空间。这样，可以降低成本。

电池热交换面130可以位于导热支架150、第一端盖160和/或第二端盖170上。导热支架150可以作为主要的散热结构，电池热交换面130主要位于导热支架150的外侧面上。由于第一端盖160和/或第二端盖170也可以具有一定的厚度，因此电池热交换面130也可以位于第一端盖160和/或第二端盖170的外侧面上。如图4-5和图7所示，沿着风冷散热支架100的纵向方向，电池210可以排布多层，多层电池210的整体长度可以与风冷散热支架100的总长度相当。当然，也可以仅设置一层电池210，该层电池210的长度可以与风冷散热支架100的总长度相当。需要说明的是，即使风冷散热支架100不采用上述的分体结构，而是采用一体结构或者其他分体结构，电池热交换面130可以沿纵向方向贯通风冷散热支架100的整个外侧面。也就是说，电池热交换面130可以从风冷散热支架100一端的端面延伸到另一端的端面。电池热交换面130的长度为与其可热交换的电池210的长度的整数倍。当电池210安装至电池热交换面130时，电池210的两端可以与风冷散热支架100的两端齐平，从而使得电源装置200的结构更加小巧、紧凑。

如前所述地，电池热交换面130可以贴靠有多层电池210。每层则可以包括多个电池210，多个电池210围绕风冷散热支架100分布，从而可以充分地利用风冷散热支架100的外侧空间。示例性地，如图9a所示，风冷散热支架100的外侧面可以包括围绕风冷散热支架100设置的多个电池热交换面130。从围绕风冷散热支架100的周向方向上来看，每个电池热交换面130可以贴靠一个电池210，如图6所示。沿着风冷散热支架100的纵向方向，每个电池热交换面130可以贴靠多个电池210，如图4-5所示。示例性地，多个电池热交换面130中任意相邻的两个电池热交换面130可以彼此相接。这样可以充分利用风冷散热支架100的外侧面的面积，使得风冷散热支架100的体积不变的情况下，尽可能多地搭载电池210。基于此，风冷散热支架100的外形和结构可以根据多个电池210彼此紧靠后形成的中间的空间形状来设计。在图示实施例中，沿围绕风冷散热支架100的周向方向，包围有四个电池210，风冷散热支架100的横截面具有类似于“十”字形的结构。当包围有三个电池210时，风冷散热支架100的横截面具有类似于三角形的结构。

根据本实用新型的另一个方面，如图3-7所示，提供一种电源装置200，电源装置200可以包括电池210和如上文所述的任一种风冷散热支架100，电池210可以贴靠在电池热交换面130上。这样的电源装置200可以利用风冷散热支架100搭载电池210，同时利用风冷散热支架100对电池210进行降温。电源装置200具有前述针对风冷散热支架100所描述的全部的技术效果，为了简洁，本文将不再赘述。

示例性地，如图6所示，电池210可以为多个且围绕风冷散热支架100设置。这样可以充分利用风冷散热支架100的外侧面的面积，使得在风冷散热支架100的体积几乎不变的情况下，尽可能多地搭载电池210。而且多个电池210围绕风冷散热支架100设置，使得电源装置200的整体性更强，减少了整体装置的占用空间。

示例性地，如图4-5所示，电源装置200还可以包括电池固定件220，电池固定件220可以将多个电池210固定在一起，风冷散热支架100可以插设在多个电池210的中间。在图示实施例中，电池固定件220在多个电池210的端面将它们固定在一起。如图所示仅作为示例展示了电池固定件220的一种形式，在其他未示出的实施例中，电池固定件也可以是细绳的形式，在多个电池的侧面通过捆绑实现固定多个电池。可以理解的是，电池固定件还可以是其他多种形式的，在此不作赘述。风冷散热支架100可以插设在多个电池210中间。风冷散热支架100可以制作成与多个电池210之间的空间相适配的外形。较佳地，风冷散热支架100的外形可以率大于该空间，使得风冷散热支架100可以通过过盈配合的方式安装在该空间内。通过将风冷散热支架100插设在多个电池210的中间，不但能够保证电池210与风冷散热支架100的电池热交换面130的贴合，从而保证散热效率，而且还可以无需其他结构来固定风冷散热支架100，从而可以简化结构、降低成本。

电池可以是任意形式的，例如，在其他未示出的实施例中，电池可以是方块状的，与之对应，电池热交换面可以是相匹配的方形平面，此时风冷散热支架的截面近似呈菱形。优选地，电池210可以为圆柱形电池，电池热交换面130可以为弧形面。圆柱形电池是现有最常用的电池形式之一，这样的电源装置200普适性更强，电池210电量耗尽时也易于更换。

示例性地，如图3所示，电源装置200还可以包括电池包外壳230，电池210和风冷散热支架100可以封装在电池包外壳230内，支架进风口111和支架出风口121可以与外部连通。支架进风口111和支架出风口121可以通过管路与外部连通，也可以是支架进风口111和支架出风口121本身呈管状延伸到电池包外壳230之外。在图示实施例中，支架进风口111通过进风管道240与外部连通，支架出风口121通过出风管道250与外部连通。电池包外壳可以是任意形状和尺寸的，图示仅作为示例，展示了一种长方体形电池包外壳230。电池包外壳230可以对电源装置200形成保护作用，可以防止外部环境污染电池。

示例性地，如图1-2所示，清洁机器人300可以包括除尘风机320和如上文所述中任一种电源装置200。结合参见图3-9b，电源装置200的风冷散热支架100的支架进风口111可以与除尘风机320的出风管路322连通，且电源装置200的风冷散热支架100的支架出风口121与清洁机器人300的外部可以连通。除尘风机320处于工作状态时，风量较大，气流通过除尘风机320时，一部分通过出风管路322进入支架进风口111，进而实现风冷散热支架100的降温功能。但是，除尘风机320产生的气流可能会携带有水雾、酱油等杂物。该风冷散热支架100可以将风冷通道140与电池210隔绝开，由此可以确保风冷通道140的气流中的水雾、酱油等不会对电池及保护板造成侵蚀。气流从除尘风机320的出风管路322进入导热支架150，再通过支架出风口121排出至清洁机器人300外部的过程中，可以对电池210进行散热，并且在这一过程中，气流与电池210相对隔绝，可以避免气流携带的水雾、酱油等污染物对电池造成侵蚀影响。这样的清洁机器人300不需要添加额外的风机就可以实现风冷降温，可以大大提高***能效，降低***噪音，不会显著地影响清洁机器人300的总重量。而且这样的清洁机器人300内部不需要设置循环***，降低了***的复杂性，提高了***的可靠性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“竖向”、“垂直”、“水平”和“顶”、“底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内”、“外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用区域相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述图中所示的一个或多个部件或特征与其他部件或特征的区域位置关系。应当理解的是，区域相对术语不但包含部件在图中所描述的方位，还包括使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件被整体倒置，则部件“在其他部件或特征上方”或“在其他部件或特征之上”的将包括部件“在其他部件或构造下方”或“在其他部件或构造之下”的情况。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。此外，这些部件或特征也可以其他不同角度来定位(例如旋转90度或其他角度)，本文意在包含所有这些情况。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (17)

1.一种风冷散热支架，其特征在于，所述风冷散热支架包括进风端、出风端以及连接在所述进风端和所述出风端之间的外侧面，

所述进风端和所述出风端上分别设置有支架进风口和支架出风口，所述风冷散热支架内设置有连通所述支架进风口和所述支架出风口的风冷通道，所述风冷散热支架的所述外侧面包括用于与电池热交换的电池热交换面。

2.根据权利要求1所述的风冷散热支架，其特征在于，所述风冷通道包括并排设置的多个风冷子通道，所述多个风冷子通道的通道进风口均与所述支架进风口连通，所述多个风冷子通道的通道出风口均与所述支架出风口连通。

3.根据权利要求2所述的风冷散热支架，其特征在于，

所述多个风冷子通道的所述通道进风口和所述支架进风口间隔开并形成进风缓冲腔，所述进风缓冲腔连通在所述多个风冷子通道的所述通道进风口和所述支架进风口之间；和/或

所述多个风冷子通道的所述通道出风口和所述支架出风口间隔开并形成出风缓冲腔，所述出风缓冲腔连通在所述多个风冷子通道的所述通道出风口和所述支架出风口之间。

4.根据权利要求2所述的风冷散热支架，其特征在于，位于所述风冷散热支架上的与所述外侧面相邻的边缘区域内的风冷子通道的密度大于位于所述风冷散热支架的中心区域内的风冷子通道的密度。

5.根据权利要求1所述的风冷散热支架，其特征在于，所述风冷散热支架包括：

导热支架，所述导热支架的两端分别设置有第一凹槽和第二凹槽，所述风冷通道设置在所述导热支架上且连通在所述第一凹槽和所述第二凹槽之间；以及

第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别扣盖在所述第一凹槽和所述第二凹槽上以形成所述进风端和所述出风端，所述支架进风口设置在所述第一端盖上且与所述第一凹槽连通，所述支架出风口设置在所述第二端盖上且与所述第二凹槽连通，

其中，所述电池热交换面位于所述导热支架、所述第一端盖和/或所述第二端盖上。

6.根据权利要求5所述的风冷散热支架，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽分别从所述导热支架的两端的端面向内凹陷。

7.根据权利要求1所述的风冷散热支架，其特征在于，所述进风端和所述出风端沿着所述风冷散热支架的纵向方向相对设置。

8.根据权利要求7所述的风冷散热支架，其特征在于，所述电池热交换面沿所述纵向方向贯通所述风冷散热支架的所述外侧面，所述电池热交换面的长度为与其可热交换的电池的长度的整数倍。

9.根据权利要求1所述的风冷散热支架，其特征在于，所述外侧面包括围绕所述风冷散热支架设置的多个电池热交换面。

10.根据权利要求9所述的风冷散热支架，其特征在于，所述多个电池热交换面中任意相邻的两个电池热交换面彼此相接。

11.一种电源装置，其特征在于，所述电源装置包括电池和如权利要求1-10中任一项所述的风冷散热支架，所述电池贴靠在所述电池热交换面上。

12.根据权利要求11所述的电源装置，其特征在于，所述电池为多个且围绕所述风冷散热支架设置。

13.根据权利要求12所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括电池固定件，所述电池固定件将多个所述电池固定在一起，所述风冷散热支架插设在多个所述电池的中间。

14.根据权利要求11所述的电源装置，其特征在于，所述电池为圆柱形电池，所述电池热交换面为弧形面。

15.根据权利要求11所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括电池包外壳，所述电池和所述风冷散热支架封装在所述电池包外壳内，所述支架进风口和所述支架出风口与所述电池包外壳的外部连通。

16.一种清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括除尘风机和如权利要求11-15中任一项所述的电源装置，

所述电源装置的所述风冷散热支架的所述支架进风口与所述除尘风机的出风管路连通，且所述电源装置的所述风冷散热支架的所述支架出风口与所述清洁机器人的外部连通。

17.根据权利要求16所述的清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人的底部设置有排风孔，所述支架出风口经由所述排风孔与所述清洁机器人的外部连通。