CN219893675U - 散热装置、控制模组及储能电源 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种对电控模组散热的散热装置，电控模组包括电路板、第一发热元件和第二发热元件。散热装置包括散热板、支撑板、支撑柱、容置盒、导热片及压片。支撑板固定电路板。支撑柱两端连接散热板及支撑板。容置盒设于散热板。容置盒包括侧壁，侧壁围绕形成用于容纳第一发热元件的空腔。导热片设于侧壁背离空腔的一面。压片的一端设于散热板，另一端将第二发热元件抵压于导热片。散热装置通过容置盒使得第一发热元件能够将热量传导至散热板，还通过压片使得第二发热元件能够将热量传导至容置盒外的导热片，从而充分利用了容置盒内外的散热面积，保证了散热效率并节省了空间。本申请还提供一种包括上述散热装置的控制模组及储能电源。

Description

散热装置、控制模组及储能电源

技术领域

本申请涉及储能技术领域，具体涉及一种散热装置、控制模组及储能电源。

背景技术

当前，储能电源类的装置内通常具有用于管理电芯的B M S***和变压模块等电气元件，某些电气元件发热量较大，装配于电路板后，需要将电路板装配于散热片上，实现散热，然而散热片往往仅能实现对电气元件装配于电路板的一面进行散热，散热效果受限，若需提升散热效果，一般需增设风扇，如此又会导致成本攀升、体积增大及设备噪音增大等问题。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种散热装置、控制模组及储能电源，旨在提升散热效果的同时，避免增加成本、体积及噪音的问题。

本申请实施例中提供一种散热装置，应用于对电控模组进行散热，电控模组包括电路板、设置于电路板的第一发热元件和第二发热元件。散热装置包括散热板、支撑板、支撑柱、容置盒、导热片及压片。支撑板与散热板相对间隔设置并用于固定电路板。多个支撑柱两端分别连接散热板及支撑板。容置盒设于散热板朝向支撑板的一面，容置盒包括侧壁，侧壁围绕形成用于容纳第一发热元件的空腔。导热片设于侧壁背离空腔的一面。压片具有弹性，压片的一端设于散热板朝向支撑板的一面，压片的另一端被构造为将第二发热元件抵压于导热片背离侧壁的一面。

本申请的散热装置通过容置盒使得第一发热元件能够将热量传导至散热板，还通过压片使得第二发热元件能够将热量传导至容置盒外的导热片，从而充分利用了容置盒内外的散热面积，节省了空间，进而避免了成本攀升及体积增大等问题，另外，容置盒内还可以设置导热胶来包覆第一发热元件，在实现较佳散热性能的同时，还能够提高第一发热元件及电路板的抗振性能。

在一些实施例中，散热板、容置盒及多个支撑柱共同为一体成型结构，以提升安装效率及散热效率。

在一些实施例中，散热板与支撑板均为金属板状结构，以提升结构强度及散热效率。

在一些实施例中，散热装置还包括翅片，翅片设于散热板背离支撑板的一面，或设于支撑板背离散热板的一面，以提升散热效率。

在一些实施例中，容置盒具有多个，多个容置盒的空腔相隔设置，每个空腔收容部分的第一发热元件。

本申请实施例中还提供一种控制模组，包括电控模组及上述任一实施例中的散热装置，电控模组包括电路板及设于电路板上的第一发热元件和第二发热元件，电路板设于支撑板朝向散热板的一面，第一发热元件部分或全部位于空腔内，第二发热元件位于压片与导热片之间，压片抵压第二发热元件贴合导热片。

本申请的控制模组通过散热装置实现了提升散热效果、避免增加成本、体积及噪音以及提高抗振性能的目的。

在一些实施例中，电控模组还包括散热器，散热器位于空腔内，以提升电路板的散热效率。

本申请实施例中还提供一种储能电源，包括外壳、电芯组件及上述任一实施例中的控制模组，电芯组件及控制模组位于外壳内，电控模组电连接电芯组件。

本申请的储能电源通过控制模组中的散热装置实现了提升散热效果、避免增加成本、体积及噪音以及提高抗振性能的目的。

在一些实施例中，电芯组件连接于支撑板背离散热板的一侧，外壳包括端板，端板连接散热板，端板具有开口，储能电源还包括散热片，散热片设于散热板露出开口的区域，散热片位于外壳的外部。

在一些实施例中，储能电源还包括至少两个密封圈，密封圈位于散热板与端板之间，多个密封圈相套设置。

附图说明

图1为本申请一实施例中储能电源的立体图。

图2为图1中储能电源的分解图。

图3为本申请一实施例中控制模组的立体图。

图4为本申请一实施例中控制模组的分解图。

图5为图3中控制模组沿V-V的剖视图。

图6为图3中控制模组沿VI-VI的剖视图。

主要元件符号说明

100、散热装置； 200、电控模组； 300、控制模组；

400、储能电源； 210、电路板； 220、第一发热元件；

230、第二发热元件； 240、电感； 10、散热板；

20、支撑板； 30、支撑柱； 40、容置盒；

41、侧壁； 411、空腔； 50、导热片；

60、压片； 70、翅片； 410、外壳；

411、端板； 4111、开口； 420、电芯组件；

430、散热片； 440、密封圈； 61、连接部；

62、弹性部； 231、元器件单元； 11、凸台；

21、凹槽； 22、间隙。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请的技术方案进行描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

需要说明的是，当组件被称为″固定于″另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是″连接″另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是″设置于″另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语″或/及″包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

当前，储能电源类的装置内通常具有用于管理电芯的BMS***和变压模块等电气元件，某些电气元件发热量较大，装配于电路板后，需要将电路板装配于散热片上，实现散热，然而散热片往往仅能实现对电气元件装配于电路板的一面进行散热，散热效果受限，若需提升散热效果，一般需增设风扇，如此又会导致成本攀升、体积增大及设备噪音增大等问题。

有鉴于此，有必要提供一种散热装置，旨在提升散热效果的同时，避免增加成本、体积及噪音的问题。散热装置应用于对电控模组进行散热。电控模组包括电路板、设置于电路板的第一发热元件和第二发热元件，散热装置包括散热板、支撑板、支撑柱、容置盒、导热片及压片。支撑板与散热板相对间隔设置并用于固定电路板。多个支撑柱两端分别连接散热板及支撑板。容置盒设于散热板朝向支撑板的一面，容置盒包括侧壁，侧壁围绕形成用于容纳第一发热元件的空腔。导热片设于侧壁背离空腔的一面。压片具有弹性，压片的一端设于散热板朝向支撑板的一面，压片的另一端被构造为将第二发热元件抵压于导热片背离侧壁的一面。

本申请的散热装置通过容置盒使得第一发热元件能够将热量传导至散热板，还通过压片使得第二发热元件能够将热量传导至容置盒外的导热片，从而充分利用了容置盒内外的散热面积，节省了空间，进而避免了成本攀升及体积增大等问题，另外，容置盒内还可以设置导热胶来包覆第一发热元件，在实现较佳散热的同时，还能够提高第一发热元件及电路板的抗振性能。

本申请提供还提供一种控制模组，通过上述的散热装置以及电控模组相组合安装后形成，其中，第一发热元件部分或全部位于空腔内的导热胶中，压片抵压第二发热元件贴合导热片，从而提升了控制模组整体的散热效果，减少了体积及噪音，并提高了抗振性能。

本申请提供还提供一种储能电源，包括外壳、电芯组件及上述的控制模组，其中，电芯组件及控制模组位于外壳内，外壳用于保护电芯组件及控制模组，电控模组电连接电芯组件并用于控制电芯组件的充放电。储能电源通过控制模组中的散热装置以及电控模组之间的结构配合，提升了储能电源整体的散热效果，减少了体积及噪音，并提高了抗振性能。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

请参阅图1及图2，本申请的一实施例还提供一种储能电源400，包括外壳410、电芯组件420及控制模组300。电芯组件420及控制模组300位于外壳410内部，外壳410用于保护并固定电芯组件420及控制模组300。电控模组200电连接电芯组件420，且电控模组200用于控制电芯组件420的充放电。

请参阅图3至图6，控制模组300包括能够安装至一起的散热装置100及电控模组200。散热装置100用于对电控模组200进行散热。电控模组200包括电路板210、第一发热元件220和第二发热元件230。第一发热元件220和第二发热元件230设置于电路板210的同一面。散热装置100能够对电路板210、第一发热元件220和第二发热元件230同时散热。

散热装置100包括散热板10及支撑板20。散热板10与支撑板20相对并间隔设置。电控模组200位于散热板10与支撑板20之间。电路板210背离第一发热元件220和第二发热元件230的一面安装于支撑板20朝向散热板10的一面，使得第一发热元件220和第二发热元件230朝向散热板10设置，进而便于散热板10对第一发热元件220和第二发热元件230散热。

支撑板20用于固定电路板210，同时，电路板210与支撑板20之间的连接能够使得电路板210的热量传导至支撑板20，进而使支撑板20起到辅助电路板210散热的作用。作为示范性举例，散热板10与支撑板20均为金属材质，例如铝板、钢板或铜板等，提升散热效率的同时还能够提升强度。

散热装置100还包括多个支撑柱30，多个支撑柱30的两端分别连接散热板10及支撑板20，以固定散热板10及支撑板20之间的相对位置。其中，散热板10及支撑板20相平行设置，支撑柱30垂直于散热板10及支撑板20，多个支撑柱30间隔分布于散热板10及支撑板20之间，使得散热装置100形成镂空结构并露出电控模组200，避免封闭散热板10及支撑板20之间的空间，进而提升散热板10、支撑板20及电控模组200与外界的热对流，从而提升散热效率。

散热装置100还包括容置盒40，容置盒40设于散热板10朝向支撑板20的一面。容置盒40包括侧壁41，侧壁41围绕形成空腔411，空腔411用于容纳第一发热元件220。侧壁41用于保护第一发热元件220，同时，第一发热元件220的热量能够同时传递至侧壁41及容置盒40的底部，再由侧壁41及容置盒40的底部传导至散热板10，进而使得散热板10对第一发热元件220散热。

在一些实施例中，空腔411内填充有导热胶，第一发热元件220部分或全部浸入导热胶内，使得第一发热元件220的热量能够更充分地传导至侧壁41以及容置盒40的底部，从而提升散热效率。另外，导热胶还能够包覆第一发热元件220，从而提升第一发热元件220乃至电路板210的抗振性能。

在一些实施例中，散热板10、支撑柱30及容置盒40为一体成型的结构，以减少零件数并提升安装效率，并且，一体成型的结构还能够使得容置盒40的底部与散热板10相融合，进而提升热量传递的效率。作为示范性举例，散热板10、支撑柱30及容置盒40通过一体注塑成型的方式形成。在其他实施例中，散热板10、支撑柱30及容置盒40还可以通过坯料铣削加工等形式成型。

在一些实施例中，侧壁41垂直设于散热板10上，且相邻两个侧壁41相垂直连接，进而提升容置盒40的整体结构强度。进一步可选择地，容置盒40中部分的相邻两个侧壁41的连接处连接有一个支撑柱30，使得该处的支撑柱30能够进一步提升容置盒40的整体结构强度。

在其他实施例中，侧壁41与散热板10之间呈夹角相连接，使得容置盒40的截面面积朝靠近散热板10的方向逐渐增大，即，使得容置盒40大致呈锥状或梯台状，相比于侧壁41垂直于散热板10的结构，侧壁41与散热板10之间呈夹角能够增加容置盒40底部的空间，进而能够收容更多的导热胶，也增加了导热胶与散热板10之间的接触面积，从而提升了热量传递的效率，也能够进一步提升抗振性能。

散热装置100还包括导热片50及压片60。导热片50设于侧壁41的外侧面。压片60具有弹性。压片60的一端可拆卸地连接于散热板10朝向支撑板20的一面，压片60的另一端能够通过弹性将第二发热元件230抵压于导热片50，从而使得第二发热元件230能够稳定地接触导热片50，以使第二发热元件230的热量能够传导至导热片50，再由导热片50传导至侧壁41以及散热板10，进而使得散热板10对第二发热元件230散热。

在一些实施例中，压片60为金属弹片，使得第二发热元件230的热量还能够传导至压片60，再由压片60传导至散热板10，从而进一步对第二发热元件230散热。

在一些实施例中，导热片50为氧化铝陶瓷片等能够导热及绝缘的材质。

在一些实施例中，第一发热元件220为电容、电感或变压器线圈等作业温度低于导热胶熔点的元器件，故可以浸入导热胶。第二发热元件230为MOS晶体管等作业温度接近于导热胶熔点的元器件，故无法浸入导热胶。

在一些实施例中，如图4至图6所示，第一发热元件220中包括多个呈柱状的电感240，且电感240相对于第一发热元件220中其他的元器件体积较大且发热较多，可选择地，散热板10设有两个相隔的容置盒40，两个容置盒40各自具有一个空腔411，电感240和第一发热元件220中其他的元器件分别位于两个空腔411内，以分别独立导热，避免电感240和第一发热元件220中其他的元器件的热量相互传导，进而保障散热效率，另外，由于多个电感240的形状特殊且位置分散，相比于第一发热元件220中所有的元器件均放入一个容置盒40，通过两个容置盒40的结构还能够避免容置盒40的体积过大的问题，尤其是用于收容电感240的容置盒40可以根据电感240的位置分布形成适配的结构，以使体积最小化。在其他实施例中，根据电路板210上第一发热元件220中各个元器件的体积、位置分布及发热量，容置盒40的数量可以具有多个，每个容置盒40的形状可以为多种结构，每个容置盒40的侧壁41根据第二发热元件230的位置分布来决定是否设置导热片50。

在一些实施例中，电控模组200还包括散热器(图未示)，散热器设于电路板210上并用于对电路板240散热。散热器可以位于空腔411内并浸入导热胶中。可选择地，散热器位于一个独立的容置盒40中以独立导热，避免散热器和第一发热元件220中其他的元器件的热量相互传导，进而保障散热效率。

在一些实施例中，散热装置100还包括翅片70。翅片70设于散热板10背离支撑板20的一面，或设于支撑板10背离散热板20的一面，以进一步提升散热板10及支撑板10的散热效率。

可以理解的是，压片60也可以设置于支撑板20，或同时连接于散热板10和支撑板20，只要能够起到抵压第二发热元件230的作用即可。但在一些实施例中，为了将散热装置100的体积最小化，散热板10、支撑板20的面积与电路板210的面积接近相同，基于此，由于电路板210安装于支撑板20，则导致支撑板20没有额外的面积来安装压片60，故只能将压片60安装于散热板10，此时，第一发热元件220和第二发热元件230的大部分热量会通过侧壁41、压片60、导热片50及导热胶传递至散热板10，所以翅片70优先设置于散热板10以对散热板10散热，使得第一发热元件220和第二发热元件230的热量持续地向散热板10传递，而非向电路板210传递，进而保障电路板210的温度，避免电路板210温度过高。

在一些实施例中，如图4及图6所示，压片60包括连接部61及弹性部62，连接部61用于连接散热板10，弹性部62具有一个或多个，多个弹性部62相间隔地排列于连接部61，每个弹性部62一端连接于连接部61，另一端用于对第二发热元件230施压。

在一些实施例中，第二发热元件230中具有多种大小不同的元器件，其中，大小相同的元器件相间隔排列设置形成一组元器件单元231，压片60具有多个，每个压片60对应抵压一组元器件单元231，并且压片60中的每个弹性部62对应抵压元器件单元231中的一个元器件。针对不同规格的元器件单元231，压片60的大小及尺寸相应地改变，例如，针对体积较大的元器件单元231，弹性部62的宽度较宽，以能够施加更大的压力来保障元器件贴合至导热片50，相反，针对体积较大的元器件单元231，弹性部62的宽度也较小，避免施加过大的压力损坏元器件。另外，每一组元器件单元231对应贴合至一片导热片50上，即，每个导热片50只对一组元器件单元231散热，使得每一组元器件单元231能够单独散热，避免元器件单元231之间的热量传递，进而保障散热效果。

在一些实施例中，如图4及图6所示，散热板10上设有凸台11，凸台11用于连接压片60的连接部61，散热板10在凸台11处的厚度大于散热板10自身的厚度，以便连接部61通过螺丝连接至凸台11，并同时提升压片60与散热板10之间的连接强度。

在一些实施例中，如图4及图5所示，支撑板20设有多个凹槽21，凹槽21位于支撑板20与支撑柱30的连接处，并且电路板210连接于凹槽21的底面，进而使得电路板210与支撑板20之间具有间隙22，间隙22能够起到缓冲减震的作用，当支撑板20受到冲击时，间隙22能够避免冲击直接传至电路板210，从而保护电路板210。另外，当支撑板20通过螺丝连接支撑柱30时，凹槽21能够收容螺丝以使支撑板20背离散热板10的一面更加平整，以便于安装至其他部件。

综上所述，散热装置100能够使得可以浸入导热胶的第一发热元件220以及无法浸入导热胶的第二发热元件230分别通过侧壁41的内外面将热量传导至散热板10，充分利用了侧壁41的内外散热面积来传递热量，并且，第一发热元件220还能够将热量通过空腔411内的导热胶直接传至散热板10，第二发热元件230还能够将热量通过压片60传至散热板10，散热板10能够通过翅片70散热，电路板210还能够通过支撑板20散热，散热装置100整体还能够通过支撑柱30形成的镂空结构散热，在上述散热方式的共同作用下，散热装置100实现了保障散热效率的目的，同时还简化了结构、节省了空间并降低了成本，避免了单独设计两个散热结构来分别对第一发热元件220和第二发热元件230散热，另外，由于散热装置100保障了散热效率，所以也避免了传统方式中使用风扇散热的结构，进而避免了风扇产生的噪音，使得散热装置100具有降噪效果，同时还节省了风扇的成本。

请参阅图1及图2，在一些实施例中，电芯组件420连接于支撑板20背离散热板10的一侧。外壳410包括端板411，散热板10背离支撑板20的一侧连接至端板411，进而将散热装置100连接至外壳410。端板411具有开口4111。储能电源400还包括散热片430，散热片430连接于散热板10露出开口4111的区域，即，散热片430起到翅片70的作用，并且，散热片430伸出开口4111并位于外壳410的外部，以对散热板10高效散热，使得第一发热元件220和第二发热元件230的热量能够持续地向散热板10传递，再由散热片430向外界散出，进而避免热量向电路板210传递，保障了电路板210的温度。

在一些实施例中，储能电源400还包括至少两个密封圈440，密封圈440位于散热板10与端板411之间，且多个密封圈440相套设置，以密封开口4111，避免进水或灰尘。

另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请的公开范围之内。

Claims (10)

1.一种散热装置，应用于对电控模组进行散热，所述电控模组包括电路板、设置于所述电路板的第一发热元件和第二发热元件，其特征在于，包括：

散热板；

支撑板，与所述散热板相对间隔设置并用于固定所述电路板；

多个支撑柱，多个所述支撑柱两端分别连接所述散热板及所述支撑板；

容置盒，所述容置盒设于所述散热板朝向所述支撑板的一面，所述容置盒包括侧壁，所述侧壁围绕形成用于容纳所述第一发热元件的空腔；

导热片，所述导热片设于所述侧壁背离所述空腔的一面；和

压片，所述压片具有弹性，所述压片的一端设于所述散热板朝向所述支撑板的一面，所述压片的另一端被构造为将所述第二发热元件抵压于所述导热片背离所述侧壁的一面。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述散热板、所述容置盒及多个所述支撑柱为一体成型结构。

3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述散热板与所述支撑板均为金属板状结构。

4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述散热装置还包括翅片，所述翅片设于所述散热板背离所述支撑板的一面，或设于所述支撑板背离所述散热板的一面。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述容置盒具有多个，多个所述容置盒的所述空腔相隔设置，每个所述空腔收容部分的所述第一发热元件。

6.一种控制模组，其特征在于：包括电控模组及如权利要求1至5任一项所述的散热装置，所述电控模组包括电路板及设于所述电路板上的第一发热元件和第二发热元件，所述电路板设于所述支撑板朝向所述散热板的一面，所述第一发热元件部分或全部位于所述空腔内，所述第二发热元件位于所述压片与所述导热片之间，所述压片抵压所述第二发热元件贴合所述导热片。

7.如权利要求6所述的控制模组，其特征在于：所述电控模组还包括散热器，所述散热器位于所述空腔内。

8.一种储能电源，其特征在于：包括外壳、电芯组件及如权利要求6至7任一项所述的控制模组，所述电芯组件及所述控制模组位于所述外壳内，所述电控模组电连接所述电芯组件。

9.如权利要求8所述的储能电源，其特征在于：所述电芯组件连接于所述支撑板背离所述散热板的一侧，所述外壳包括端板，所述端板连接所述散热板，所述端板具有开口，所述储能电源还包括散热片，所述散热片设于所述散热板露出所述开口的区域，所述散热片位于所述外壳的外部。

10.如权利要求9所述的储能电源，其特征在于：所述储能电源还包括至少两个密封圈，所述密封圈位于所述散热板与所述端板之间，多个所述密封圈相套设置。