一种安全防护电源模块的制作方法

本实用新型涉及电源模块技术领域，具体为一种安全防护电源模块。

背景技术：

锂离子二次电池和电池模块组成的电源系统广泛应用在动力和储能设备系统上。当电池收到机械外力冲击挤压或穿刺时，发生短路，造成电池起火燃烧爆炸安全事故。当环境温度低于-40℃时，锂离子二次电池停止工作。

公开号为cn205752266u的中国专利，公开了“一种安全防护电源模块”，在说明书中，灭火层5壳体为熔点为95℃的锡铋低熔点易熔合金，灭火层内为四氯化碳有机溶剂灭火剂。当电池模块内部温度高于95℃时，低熔点的灭火层5的壳体预设响应时间为4秒，4秒后，锡铋低熔点易熔合金熔化，灭火层5的壳体内四氯化碳导出覆盖在电池组表面，起到阻燃防火作用，阻止电池起火爆炸。

然而四氯化碳是一种无色有毒液体，能溶解脂肪、油漆等多种物质，易挥发液体，它不易燃，曾作为灭火剂，但因它在500摄氏度以上时可以与水反应，产生二氧化碳和有毒的光气、氯气和氯化氢气体，加之它会加快臭氧层的分解，所以被停用。四氯化碳的用途被国家严格限制，仅限用于非消耗臭氧层物质原料用途和特殊用途。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供了一种安全防护电源模块，达到了提高电源模块安全性能的目的，即使处于外力冲击或者穿刺的情况下也能够给予缓冲效果，并且还能够起到减震、保温防爆和阻燃的效果，因此能够提高内部电源模块的安全性能，同时还具有散热效果。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种安全防护电源模块，包括外箱、内箱、连接部分、支撑部分、吸水树脂、锡箔、防尘网、散热风机、盖板、密封条、凸块、电热管、阻燃岩棉、把手和底脚，所述内箱位于外箱的内部，所述连接部分和支撑部分均位于外箱和内箱之间的空隙中，所述连接部分和支撑部分固定连接，所述内箱内侧壁的四周分别与吸水树脂的一侧固定连接，所述吸水树脂的内部为饱和状态，所述吸水树脂的另一侧与锡箔的一侧通过胶水固定连接，所述外箱正面和背面的中间位置均开设有散热孔，所述散热孔与内箱的内部连通，所述散热孔的内侧壁与防尘网的外侧壁固定连接，所述内箱内壁的一侧与散热风机的一侧固定连接，所述散热风机与散热孔位于同一位置。

优选的，所述连接部分和支撑部分均为橡胶结构，所述连接部分为横向直边，所述支撑部分为交错式斜边，所述连接部分和支撑部分之间相互交错连接，且连接部分和支撑部分为一体成型结构。

优选的，所述盖板底部的四周分别与密封条顶部的四周固定连接，所述内箱顶部的四周开设有配合密封条使用的凹槽。

优选的，所述盖板底部的中间位置与凸块的顶部固定连接，所述凸块内壁的两侧分别与电热管的两端固定连接，所述凸块的底部与阻燃岩棉的顶部固定连接，所述凸块的底部开设有通孔，所述通孔与阻燃岩棉处于连通状态。

优选的，所述外箱和内箱为一体成型结构，且外箱和内箱为铝合金结构。

优选的，所述外箱两侧中间位置的顶部分别与两个所述把手的一侧固定连接，所述把手的外表面套接有防护套。

优选的，所述外箱底部的两侧分别与四个所述底脚的一侧固定连接，且四个所述底脚上均开设有配合螺栓使用的孔槽。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种安全防护电源模块。具备以下有益效果：

(1)、本实用新型由于外箱、内箱、连接部分和支撑部分的设置，通过外箱和内箱的两层独立结构，能够使内箱的内部保持相对隔绝的状态，同时采用铝合金材质，能够提高整体的物理强度以及抗碰撞能力，并且整体质量轻便，同时配合橡胶材质纵横间交错式的连接部分和支撑部分，因此在外箱受到强力挤压以及内箱受到爆炸冲击时，支撑部分的剪力式结构能够给予外箱和内箱之间充分的缓冲效果，并且还能够起到减震、保温和阻燃的效果，因此能够提高内部电源模块的安全性能。

(2)、本实用新型由于吸水树脂和锡箔的设置，通过在内箱的内壁四周设置饱和状态的吸水树脂，在内箱的内部受到高温度状态时，锡箔由于熔点较低，能够快速进行融化，使饱和状态的吸水树脂达到阻燃的效果，同时吸水树脂可设置成半饱和状态或者不饱和状态，因此对内箱内部的潮湿水汽能够起到吸收的作用，从而保证了内箱内部电源模块组的干燥状态，进而提高了电源模块运行中的防潮效果，提高了安全性能。

(3)、本实用新型由于散热孔、防尘网和散热风机的设置，在内箱内部温度过高时，通过散热风机的运行通过散热孔与外箱外部的温度环境实现交换，从而使内箱内部的电源模块处于适宜的环境之中，并且配合防尘网的防尘效果，能够对外界环境中的灰尘进行阻截，从而保证了内箱内部的整洁，避免了电源模块受到灰尘污染，而导致缩短使用寿命现象的发生。

附图说明

图1为本实用新型结构的正面示意图；

图2为本实用新型结构连接部分和支撑部分的单体示意图；

图3为本实用新型结构的截面示意图；

图4为本实用新型结构凸块的截面示意图；

图5为本实用新型结构电源主电路原理图。

图中：1、外箱；2、内箱；3、连接部分；4、支撑部分；5、吸水树脂；6、锡箔；7、散热孔；8、防尘网；9、散热风机；10、盖板；11、密封条；12、凸块；13、凹槽；14、电热管；15、阻燃岩棉；16、通孔；17、把手；18、底脚。

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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种安全防护电源模块，包括外箱1、内箱2、连接部分3、支撑部分4、吸水树脂5、锡箔6、防尘网8、散热风机9、盖板10、密封条11、凸块12、电热管14、阻燃岩棉15、把手17和底脚18，内箱2位于外箱1的内部，连接部分3和支撑部分4均位于外箱1和内箱2之间的空隙中，连接部分3和支撑部分4固定连接，内箱2内侧壁的四周分别与吸水树脂5的一侧固定连接，吸水树脂5的内部为饱和状态，吸水树脂5的另一侧与锡箔6的一侧通过胶水固定连接，由于吸水树脂5和锡箔6的设置，通过在内箱2的内壁四周设置饱和状态的吸水树脂5，在内箱2的内部受到高温度状态时，锡箔6由于熔点较低，能够快速进行融化，使饱和状态的吸水树脂5达到阻燃的效果，同时吸水树脂5可设置成半饱和状态或者不饱和状态，因此对内箱2内部的潮湿水汽能够起到吸收的作用，从而保证了内箱2内部电源模块组的干燥状态，进而提高了电源模块运行中的防潮效果，提高了安全性能，外箱1正面和背面的中间位置均开设有散热孔7，散热孔7与内箱2的内部连通，散热孔7的内侧壁与防尘网8的外侧壁固定连接，内箱2内壁的一侧与散热风机9的一侧固定连接，散热风机9与散热孔7位于同一位置，由于散热孔7、防尘网8和散热风机9的设置，在内箱2内部温度过高时，通过散热风机9的运行通过散热孔7与外箱1外部的温度环境实现交换，从而使内箱2内部的电源模块处于适宜的环境之中，并且配合防尘网8的防尘效果，能够对外界环境中的灰尘进行阻截，从而保证了内箱2内部的整洁，避免了电源模块受到灰尘污染，而导致缩短使用寿命现象的发生。

外箱1和内箱2为一体成型结构，且外箱1和内箱2为铝合金结构，连接部分3和支撑部分4均为橡胶结构，连接部分3为横向直边，支撑部分4为交错式斜边，连接部分3和支撑部分4之间相互交错连接，且连接部分3和支撑部分4为一体成型结构，由于外箱1、内箱2、连接部分3和支撑部分4的设置，通过外箱1和内箱2的两层独立结构，能够使内箱2的内部保持相对隔绝的状态，同时采用铝合金材质，能够提高整体的物理强度以及抗碰撞能力，并且整体质量轻便，同时配合橡胶材质纵横间交错式的连接部分3和支撑部分4，因此在外箱1受到强力挤压以及内箱2受到爆炸冲击时，支撑部分的剪力式结构能够给予外箱1和内箱2之间充分的缓冲效果，并且还能够起到减震、保温和阻燃的效果，因此能够提高内部电源模块的安全性能，盖板10底部的四周分别与密封条11顶部的四周固定连接，内箱2顶部的四周开设有配合密封条11使用的凹槽13，在盖板10与外箱1的顶部进行扣合时，密封条11与凹槽13之间相互卡合，此时橡胶材质的密封条11能够对盖板10与内箱2之间形成密封效果，因此避免了水汽、灰尘以及污染物的进入，从而提高了整体的防护性能，盖板10底部的中间位置与凸块12的顶部固定连接，凸块12内壁的两侧分别与电热管14的两端固定连接，凸块12的底部与阻燃岩棉15的顶部固定连接，凸块12的底部开设有通孔16，通孔16与阻燃岩棉15处于连通状态，电热管14能够对内箱2的内部进行加热处理，在温度低于适宜工作温度时，由温度传感器进行实时监测，同时由控制器控制电热管14运行，从而使内箱2内部的温度进行升高，保证内部电源模块的正常运行，外箱1两侧中间位置的顶部分别与两个把手17的一侧固定连接，把手17的外表面套接有防护套，外箱1底部的两侧分别与四个底脚18的一侧固定连接，且四个底脚18上均开设有配合螺栓使用的孔槽。

如图5所示，本电源经整流滤波后直接送给t原边，图中r4、r5、d8、d9和q1构成自启动电路，其只在启动和反馈期间工作，然后由n3、d12和c4构成自馈电路给芯片提供工作电压，d10和d11构成的漏极钳位电路能吸收在vt关断时由高频变压器初级漏感产生的尖峰电压，保护vt不受损坏，r10、c8是lt1247的外部定时电阻和定时电容，调节它们的值可以得到不同的开关频率，可调精密并联稳压管tl431和线性光耦pc817a组成稳压电路，当副边输出电压因故障或负载减小而增大时，tl431导通，经过光耦使2脚电压变高，使6脚输出pwm脉冲宽度变窄，从而使输出保持不变，其中r9、c6、r17、c10和c11为补偿元件，检测电阻r8可实现逐个脉冲峰值电流限制，故可实现开关电源的输出过流或短路保护，d13和c9为输出整流滤波元件，单端反激式电路中副边不可以开路，故加假负载r13，因此使本安电源的效率大幅度提高，电路中省去了工频变压器，直接用单端反激式变换器，不仅能很好地实现电气隔离，而且能实现多路输出，体积大大缩小，重量减轻，也有利于便携式本安产品的设计。

本实用新型的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细解释控制方式和电路连接。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。