一种带高温保护的储能装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及储能装置技术领域，尤其涉及一种带高温保护的储能装置及其使用方法。

背景技术

储能装置是用于将能量进行储存和释放的设备，广泛应用于各个领域，蓄电池是储能装置常见的一种，是通过将化学能转为电能，并能够反复充电、放电，使用方便，广泛应用于汽车、电动工具、太阳能系统等技术领域，环保实用。储能装置在使用的时候对环境温度有一定的要求，温度高会影响蓄电池的使用寿命，甚至会带来安全隐患。

目前为了在高温下对储能装置起到保护，会在电池的外壳上设备防护套，对储能装置起到隔热的作用，这种方式在使用的过程中仍然存在一定的弊端，降低了储能装置的散热效果，且如果长期处于高温环境下，不能起到降温保护作用，仍然会对蓄电池带来危害。

鉴于以上问题，本申请提出一种带高温保护的储能装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种带高温保护的储能装置及其使用方法。

本发明的技术方案：一种带高温保护的储能装置，包括壳体与设在其内部的蓄电池，且壳体上端设有上盖，所述壳体内开设有环形腔，所述壳体的内壁开设有若干个通口，且壳体的外表面开设有多组与若干个通口对应的散热槽，所述环形腔的内部设置有开合防护组件，遇高温合起隔热；

还包括设置在壳体底端内壁的水冷组件，所述水冷组件的上端设置有用于对蓄电池支撑的倒U形支撑板，所述水冷组件包括设置在水冷板内部的回水冷却管，所述回水冷却管的输出端连接有设置于蓄电池底部的制冷管，所述壳体的内部设置有与开合防护组件配合驱动的循环气动机构，所述回水冷却管的一端与循环气动机构之间通过输气管连接；所述壳体的内部还设置有与循环气动机构配合驱动的风冷组件与环形风管。

优选的，所述开合防护组件包括竖向滑动连接在环形腔内侧壁的隔档圈一与隔档圈二，所述环形腔内转动连接有多个竖向设置的双向丝杆，所述隔档圈一与隔档圈二对称螺纹套设在若干个双向丝杆的外侧，所述环形腔的内侧壁转动连接有齿环，若干个双向丝杆的外侧均固定套设有与齿环啮合传动的齿轮一；

所述壳体的上端内壁安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定连接有转动杆，所述转动杆与其中一个双向丝杆之间通过单向传动件一连接。

优选的，所述循环气动机构包括设置在壳体内侧的气筒，所述气筒的内部连接有竖向设置的隔板，隔板为直角板，将气筒的内部划分为腔体一与腔体二，腔体一的容积为腔体二的三倍，腔体一与腔体二内分别滑动连接有活塞二与活塞一，所述气筒的上端固定连接有位于活塞二上方的封盖；

所述气筒的内部转动连接有往复丝杆一与往复丝杆二，所述活塞二与活塞一分别传动套设在往复丝杆一与往复丝杆二的外侧，所述往复丝杆一与往复丝杆二的外侧均固定套设有互相啮合传动的齿轮二。

优选的，所述往复丝杆一的上端固定连接有单向传动件二，所述单向传动件二的上端转动连接有传动杆，所述传动杆与转动杆之间通过带轮传动组件连接。

所述环形腔内固定连接有环形板，使环形腔的上端内壁与环形板之间构成密封环境。

优选的，所述隔档圈一与隔档圈二互相靠近的表面均固定连接有缓冲圈，且所述隔档圈一与隔档圈二的内圆周面均固定连接有若干个导向条，所述环形腔的内侧壁开设有供导向条滑动的导向槽。

优选的，所述风冷组件包括连接在倒U形支撑板两侧内壁之间的输风管，所述输风管的上端一侧通过连接管连通有弧形管，弧形管的外表面开设有若干个出风口，所述输风管的一端通过连通管与气筒内的腔体二底部连通，所述输风管的内部设置有圆形活塞；

所述输风管远离连通管的一端设置有单向进气阀，使圆形活塞可以向连通管的方向移动；连接管上设置有单向出气阀。

优选的，所述环形风管通过支撑板与壳体的内壁连接，所述环形风管的内圈面连接有多个出气嘴，且所述环形风管的一端通过弯管与气筒内腔体一的上端连通。

优选的，所述单向传动件一包括支撑筒，所述支撑筒的空腔内固定连接有环形支板，所述环形支板上滑动贯穿连接有若干个限位杆，限位杆上固定套设有一对分别位于环形支板两侧的限位圈，且限位杆上套设有位于环形支板内侧的限位弹簧，所述限位杆的内端固定连接有滑动贯穿支撑筒内壁的限位齿，所述单向传动件一上开设有连接槽，转动杆转动在连接槽内，所述转动杆的外侧固定套设有与若干个限位齿单向配合传动的传动齿环。

优选的，所述壳体的侧壁嵌设有温度传感器，温度传感器与外部的控制器电性连接，控制器与伺服电机电性连接；所述上盖的上端贯穿连接有定位螺栓，所述蓄电池的上端开设有与定位螺栓匹配的螺纹槽。

一种带高温保护的储能装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：当该储能装置附近的环境温度突然升高，温度超过50℃，此时温度传感器受到感应，控制器启动伺服电机，伺服电机的输出轴逆向转动带动转动杆转动，转动杆转动通过单向传动件一带动双向丝杆转动，双向丝杆转动通过对应的齿轮一带动齿环转动，齿环转动与其他的齿轮一啮合传动带动对应的双向丝杆转动，多个双向丝杆同时转动带动隔档圈一与隔档圈二靠近移动，直至两个缓冲圈贴合，从而将若干个通口盖合，避免外部的热气进入壳体的内侧；

S2：当隔档圈一与隔档圈二合起后，伺服电机的输出轴正向转动，此时，双向丝杆停止转动，通过带轮传动组件带动传动杆正向转动，传动杆正向转动带动通过单向传动件二带动往复丝杆一转动，往复丝杆一转动通过两个齿轮二啮合传动带动往复丝杆二转动，往复丝杆一与往复丝杆二转动分别带动活塞二与活塞一向下移动；

S3：活塞二向下移动的时候会将腔体一内的气体通过输气管挤压至回水冷却管内，从而将回水冷却管内的冷却液挤压至制冷管内，对蓄电池的底部进行降温；

活塞一向下移动会将腔体二内的气体通过连通管进入输风管内，时输风管内部的圆形活塞远离连通管移动，输风管内部的气体将会进入弧形管内，然后通过若干个排风口向外排出，从而对蓄电池的下方完成吹风；

S4：活塞二向上移动的时候，会将制冷管内的冷却液吸入回水冷却管内再次对其制冷，同时会将腔体一内部的气体通过弯管挤压至环形风管内，然后通过多个出气嘴向外排出，对蓄电池的四周吹风；进一步的使蓄电池下方的冷气散发开，达到全面的降温效果。

本发明与现有技术相比，具有如下有益的技术效果：

本申请通过在环形腔的内部设置开合防护组件，在高温环境下开合防护组件会自动工作，使隔档圈一与隔档圈二快速合起，阻隔外部的热气进入壳体内侧，从而在高温的环境下对蓄电池起到保护的作用，且在正常环境下使用时，隔档圈一与隔档圈二远离，通过多个通口与多组散热槽正常散热；

通过在环形腔的内部设置与开合防护组件配合使用的循环气动机构，转动杆正向转动的时候会启动循环气动机构，通过循环气动机构会驱动水冷组件，使回水冷却管内部的冷却液进入制冷管内，对蓄电池进行水冷散热，循环气动机构还会给风冷组件与环形风管提供气源，使壳体的内部均匀快速的降温，避免外部的高温环境对蓄电池造成影响，使蓄电池保持良好的使用状态与正常的使用寿命。

附图说明

图1是一种带高温保护的储能装置的立体图；

图2是图1的剖视图；

图3是本发明中单向传动件一的俯视剖视图；

图4是图2中隔档圈二的结构示意图；

图5是图2中A处放大结构示意图；

图6是本发明中齿环的俯视图；

图7是本发明中水冷组件的结构示意图；

图8是图2中倒U形支撑板的结构示意图；

图9是本发明中风冷组件的结构示意图。

附图标记：1、壳体；2、上盖；3、温度传感器；4、散热槽；5、蓄电池；6、倒U形支撑板；7、开合防护组件；71、隔档圈一；72、隔档圈二；73、双向丝杆；74、齿环；75、齿轮一；76、导向条；77、缓冲圈；8、皮带；9、循环气动机构；91、传动杆；92、齿轮二；93、往复丝杆一；94、往复丝杆二；95、活塞一；96、活塞二；97、隔板；98、气筒；10、环形腔；11、环形板；12、通口；13、底座；14、单向传动件一；141、支撑筒；142、环形支板；143、限位杆；144、限位弹簧；145、限位齿；146、传动齿环；15、伺服电机；16、单向传动件二；17、封盖；18、环形风管；19、风冷组件；191、输风管；192、弧形管；193、连通管；20、水冷组件；201、水冷板；202、回水冷却管；203、制冷管；204、输气管；21、转动杆。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1-9所示，本发明提出的一种带高温保护的储能装置，包括壳体1与设在其内部的蓄电池5，且壳体1上端设有上盖2，壳体1与上盖2可拆卸连接，上盖2的上端贯穿连接有定位螺栓，蓄电池5的上端开设有与定位螺栓匹配的螺纹槽，且上盖2的上端开设有多个过线孔。壳体1内开设有环形腔10，壳体1的内壁开设有若干个通口12，且壳体1的外表面开设有多组与若干个通口12对应的散热槽4，环形腔10的内部设置有开合防护组件7，遇高温合起隔热，整个过程自动启动；还包括设置在壳体1底端内壁的水冷组件20，水冷组件20的上端设置有用于对蓄电池5支撑的倒U形支撑板6，水冷组件20包括设置在水冷板201内部的回水冷却管202，回水冷却管202的输出端连接有设置于蓄电池5底部的制冷管203，水冷板201能够对回水冷却管202内的液体制冷现有技术在此不赘述；壳体1的内部设置有与开合防护组件7配合驱动的循环气动机构9，回水冷却管202的一端与循环气动机构9之间通过输气管204连接；壳体1的内部还设置有与循环气动机构9配合驱动的风冷组件19与环形风管18。环形风管18通过支撑板与壳体1的内壁连接由于视角问题在图中未体现出支撑板，环形风管18的内圈面连接有多个出气嘴，且环形风管18的一端通过弯管与气筒98内腔体一的上端连通。

具体地，开合防护组件7包括竖向滑动连接在环形腔10内侧壁的隔档圈一71与隔档圈二72，环形腔10内转动连接有多个竖向设置的双向丝杆73，隔档圈一71与隔档圈二72对称螺纹套设在若干个双向丝杆73的外侧，环形腔10的内侧壁转动连接有齿环74，若干个双向丝杆73的外侧均固定套设有与齿环74啮合传动的齿轮一75，在齿环74与若干个齿轮一75啮合传动下，能够同时带动多个双向丝杆73转动。

壳体1的上端内壁安装有伺服电机15，壳体1的侧壁嵌设有温度传感器3，温度传感器3与外部的控制器电性连接，控制器与伺服电机15电性连接。伺服电机15的输出轴固定连接有转动杆21，转动杆21与其中一个双向丝杆73之间通过单向传动件一14连接。单向传动件一14包括支撑筒141，支撑筒141的空腔内固定连接有环形支板142，环形支板142上滑动贯穿连接有若干个限位杆143，限位杆143上固定套设有一对分别位于环形支板142两侧的限位圈，且限位杆143上套设有位于环形支板142内侧的限位弹簧144，限位杆143的内端固定连接有滑动贯穿支撑筒141内壁的限位齿145，单向传动件一14上开设有连接槽，转动杆21转动在连接槽内，转动杆21的外侧固定套设有与若干个限位齿145单向配合传动的传动齿环146，转动杆21逆向转动，在限位齿145与传动齿环146的配合下带动支撑筒141逆向转动，在转动杆21正向转动时，传动齿环146上的齿与限位齿145的弧面抵触，使限位齿145缩回，从而不会带动支撑筒141转动。

值得注意的是，隔档圈一71与隔档圈二72互相靠近的表面均固定连接有缓冲圈77，且隔档圈一71与隔档圈二72的内圆周面均固定连接有若干个导向条76，环形腔10的内侧壁开设有供导向条76滑动的导向槽，在隔档圈一71与隔档圈二72靠近或远离的时候起到导向的作用。

具体地，循环气动机构9包括设置在壳体1内侧的气筒98，气筒98的内部连接有竖向设置的隔板97，隔板97为直角板，将气筒98的内部划分为腔体一与腔体二，输气管204与腔体一的底端连通，腔体一的容积为腔体二的三倍，腔体一与腔体二内分别滑动连接有活塞二96与活塞一95，气筒98的内部转动连接有往复丝杆一93与往复丝杆二94，活塞二96与活塞一95分别传动套设在往复丝杆一93与往复丝杆二94的外侧，往复丝杆一93与往复丝杆二94的外侧均固定套设有互相啮合传动的齿轮二92；气筒98的上端固定连接有位于活塞二96上方的封盖17，往复丝杆一93贯穿封盖17且与封盖17转动连接，当活塞二96向上移动的时候，使腔体一内部的气体顺利的通过弯管进入环形风管18内。隔板97的上端侧壁连接有用于对活塞一95限位的凸块。

往复丝杆一93的上端固定连接有单向传动件二16，单向传动件二16的上端转动连接有传动杆91，传动杆91与转动杆21之间通过带轮传动组件连接。带轮传动组件包括固定套设在传动杆91与转动杆21外侧的皮带轮，两个皮带轮之间通过皮带8传动连接，壳体1的内壁开设有供皮带8自动穿过的通槽。环形腔10内固定连接有环形板11，使环形腔10的上端内壁与环形板11之间构成密封环境，避免外部的热气通过通槽进入到壳体1内侧。

进一步地，风冷组件19包括连接在倒U形支撑板6两侧内壁之间的输风管191，输风管191的上端一侧通过连接管连通有弧形管192，弧形管192的外表面开设有若干个出风口，输风管191的一端通过连通管193与气筒98内的腔体二底部连通，输风管191的内部设置有圆形活塞；输风管191远离连通管193的一端设置有单向进气阀，使圆形活塞可以向连通管193的方向移动；连接管上设置有单向出气阀，当活塞一95向下移动会使腔体二内的气体通过连通管193进入输风管191内，使输风管191内部的圆形活塞远离连通管193移动，使输风管191内部的气体进入弧形管192内，最终通过排风口向外排出。

本实施例中，首先将该储能装置安装在指定的位置，壳体1的底端设置有底座13，便于安装固定。储能装置正常使用的温度环境为50℃以下，超过50℃就会影响储能装置的使用寿命，通过在壳体1的外壁嵌设温度传感器3，一旦储能装置附近的环境温度突然升高，超过50℃时温度传感器3受到感应，并通过控制器立即启动伺服电机15，伺服电机15的输出轴逆向转动带动转动杆21逆向转动，转动杆21逆向转动通过单向传动件一14带动双向丝杆73转动，双向丝杆73转动通过对应的齿轮一75带动齿环74转动，齿环74转动与其他的齿轮一75同步啮合传动带动对应的双向丝杆73转动，多个双向丝杆73同时转动带动隔档圈一71与隔档圈二72互相靠近移动，直到使两个缓冲圈77贴合在一起，将多个通口12同步遮挡住，避免外部的热气进入壳体1的内侧使电源温度上升。当隔档圈一71与隔档圈二72合起后，控制器控制伺服电机15的输出轴正向转动，在单向传动件一14的配合下使双向丝杆73停止转动，转动杆21转动通过两个皮带轮与皮带8的传动带动传动杆91正向转动，传动杆91正向转动带动通过单向传动件二16带动往复丝杆一93转动，往复丝杆一93转动通过两个齿轮二92啮合传动带动往复丝杆二94转动，往复丝杆一93与往复丝杆二94转动分别带动活塞二96与活塞一95向下移动，值得注意的是，单向传动件二16与单向传动件一14的结构基本相同，唯一的区别是限位齿的方向相反。当活塞二96向下移动的时候会将腔体一内的气体通过输气管204挤压至回水冷却管202内，从而将回水冷却管202内的冷却液挤压至制冷管203内，对蓄电池5的底部进行降温，输气管204上设置有气阀。当活塞一95向下移动会使腔体二内的气体通过连通管193进入输风管191内，输风管191内部的圆形活塞远离连通管193移动，输风管191内部的气体将会进入弧形管192内，然后通过若干个排风口向外排出，从而对蓄电池5的下方完成多角度吹风，进一步的使蓄电池5下方的冷气散发开，达到全面的降温效果，避免高温对蓄电池5造成影响，保证了蓄电池5的使用寿命。往复丝杆一93与往复丝杆二94继续转动使活塞二96与活塞一95向上移动，活塞二96向上移动的时候，会将制冷管203内的冷却液吸入回水冷却管202内再次对其制冷，同时会将腔体一内部的气体通过弯管挤压至环形风管18内，然后通过多个出气嘴向外排出，对蓄电池5的四周吹风，使壳体1内部的气体循环，使制冷管203散发的冷气进一步扩散开。

当需要对蓄电池5检修时，拧开上盖2上端的定位螺栓，使其脱离蓄电池5上端的螺纹槽，就可以向上取下上盖2对蓄电池5进行检测，或将蓄电池5取出维护，倒U形支撑板6的上端开设有制冷槽，制冷管203设置于制冷槽内，且制冷槽内连接有位于制冷管203上方的受力支撑板，蓄电池5设置于受力支撑板的上端。外部的温度低于50℃以下时，温度传感器3会受到感应，并向控制器发出电信号，控制器控制伺服电机15的输出轴反向转动，带动转动杆21反向转动，在单向传动件一14的配合下，使双向丝杆73转动，在多个齿轮一75与齿环74的互相配合传动下，使得其他的双向丝杆73同步转动，最后带动隔档圈一71与隔档圈二72远离移动，使若干个通口12敞开，从而使蓄电池5恢复自然散热的状态。

一种带高温保护的储能装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：当该储能装置附近的环境温度突然升高，温度超过50℃，此时温度传感器3受到感应，控制器启动伺服电机15，伺服电机15的输出轴逆向转动带动转动杆21转动，转动杆21转动通过单向传动件一14带动双向丝杆73转动，双向丝杆73转动通过对应的齿轮一75带动齿环74转动，齿环74转动与其他的齿轮一75啮合传动带动对应的双向丝杆73转动，多个双向丝杆73同时转动带动隔档圈一71与隔档圈二72靠近移动，直至两个缓冲圈77贴合，从而将若干个通口12盖合，避免外部的热气进入壳体1的内侧；

S2：当隔档圈一71与隔档圈二72合起后，伺服电机15的输出轴正向转动，此时，双向丝杆73停止转动，通过带轮传动组件带动传动杆91正向转动，传动杆91正向转动带动通过单向传动件二16带动往复丝杆一93转动，往复丝杆一93转动通过两个齿轮二92啮合传动带动往复丝杆二94转动，往复丝杆一93与往复丝杆二94转动分别带动活塞二96与活塞一95向下移动；

S3：活塞二96向下移动的时候会将腔体一内的气体通过输气管204挤压至回水冷却管202内，从而将回水冷却管202内的冷却液挤压至制冷管203内，对蓄电池5的底部进行降温；

活塞一95向下移动会将腔体二内的气体通过连通管193进入输风管191内，时输风管191内部的圆形活塞远离连通管193移动，输风管191内部的气体将会进入弧形管192内，然后通过若干个排风口向外排出，从而对蓄电池5的下方完成吹风，使制冷管203散发的冷源吹散开；

S4：活塞二96向上移动的时候，会将制冷管203内的冷却液吸入回水冷却管202内再次对其制冷，同时会将腔体一内部的气体通过弯管挤压至环形风管18内，然后通过多个出气嘴向外排出，对蓄电池5的四周吹风，进一步的使蓄电池5下方的冷气散发开，达到全面的降温效果，提高蓄电池5的使用寿命。

上述具体实施例仅仅是本发明优选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合；上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制。