[0001] 本申请涉及储能电源技术领域，更具体而言，涉及一种储能电源。

[0002] 储能电源的使用具有环境温度范围的限制，即温域。在储能电源处于温域之外时，容易损坏。相关技术中，储能电源往往只考虑散热效果，但是储能电源可能在低温环境使
用，仍然会超出储能电源的温域，导致储能电源的损坏。

[0033] 下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在
本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本
发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方
位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个
或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0034] 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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以
根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0035] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。

[0036] 本文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，本文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并
且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，
这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的
关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以
意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

[0037] 请参阅图1至图3，本申请实施方式提供一种储能电源100，储能电源100包括电池包10、半导体元件20和风机30。半导体元件20包括第一功能侧21和与第一功能侧21相背的
第二功能侧22，半导体元件20与电池包10间隔设置；半导体元件20和风机30被配置成，在电
池包10处于低温工况的情况下，第一功能侧21进行制热，风机30将第一功能侧21产生的热
量吹向电池包10，在电池包10处于高温工况的情况下，第一功能侧21进行制冷，风机30将第
一功能侧21产生的冷气吹向电池包10。

[0038] 如此，由于采用半导体元件20可以在储能电源100中的电池包10处于不同的工况制冷或制热，不但能进行散热还能进行加热，提高储能电源100的温域。另外，采用风机30建
立气流将半导体元件20产生的热量或冷气吹到电池包10可以扩大热气流的范围，提高散热
效率。

[0039] 其中，储能电源100是一种能够储存电能的设备，它可以作为移动电源使用，并且通过储能电源100内设置的逆变器60能够调整电压，以用来适配不同电压的负载。储能电源
100具有温域，即储能电源100的使用受到环境的限制，在储能电源100处于温域之外，即温
度过高或温度过低的环境下时，会影响储能电源100的使用，严重时会造成储能电源100的
损坏。因此，需要在储能电源100内设置制冷装置和制热装置，提高储能电源100的温域。

[0040] 具体地，储能电源100包括有电池包10、半导体元件20和风机30。电池包10设置在储能电源100包括的外壳90内，并且靠近外壳90包括的顶板911设置，电池包10能够用来产
生直流电。

[0041] 半导体元件20可以是热电制冷气(Thermo Electric Cooler，TEC)，是一种利用珀耳帖效应，又称热‑电效应制作而成的制热和散热器件。半导体元件20包括第一功能侧21和
第二功能侧22，第二功能侧22与第一功能侧21相背设置在半导体元件20上，并且第一功能
侧21靠近电池包10设置，第二功能侧22远离电池包10设置。第一功能侧21和第二功能侧22
可以是由P型半导体和N型半导体联结而成的电偶对，并且在电池包10给半导体元件20供电
时，第一功能侧21和第二功能侧22能够分别进行制热或制冷，需要说明的是第一功能侧21
和第二功能侧22的制冷或制热受电流流向的限制。

[0042] 风机30可以是电子风扇，间隔设置在电池包10的下方，能够用来产生气流对电池包10进行加热或散热。

[0043] 在储能电源100的工作环境处于低温的情况下，电池包10能够给半导体元件20提供直流电，从而第一功能侧21在接收到直流电之后，能够进行制热，然后经由风机30将产生
的热量吹向电池包10，从而电池包10能够吸收热量以达到电池包10的温域。

[0044] 在储能电源100的工作环境处于高温的情况下，电池包10能够给半导体元件20提供直流电，需要说明的是，此时电池包10提供的直流电与在低温工况下提供的直流电流向
相反。从而第一功能侧21在接收到直流电之后，能够进行制冷，然后经由风机30将产生的冷
气吹向电池包10，从而冷气能够吸收电池包10周围的热量以使得电池包10的环境温度处于
温域。

[0045] 请参阅图3，在某些实施方式中，储能电源100还包括均温板40，均温板40与第一功能侧21热耦合，用于扩大第一功能侧21产生的热量或冷气的散发面积。

[0046] 如此，通过在第一功能侧21上设置均温板40并将均温板40用来扩大第一功能侧21产生的热量或冷气的散发面积，相较于直接将第一功能侧21连接风机30而言，能够扩大第
一功能侧21的传热面积和提高传热效率。

[0047] 具体地，储能电源100内还设置有均温板40，均温板40可以是铝导热板、陶瓷导热板或铜导热板等能够用来传递热量或冷气的材料制成。

[0048] 均温板40的形状可以是矩形，需要与半导体元件20的形状适配。例如，均温板40设置在半导体元件20上方并且半导体元件20处于均温板40在重力方向上的正投影内，从而能
够扩大半导体元件20产生的热量或冷气的散发面积。

[0049] 均温板40能够与第一功能侧21热耦合。例如，均温板40可以与第一功能侧21间隔设置，第一功能侧21产生的热量和冷气通过热气流的方式传递到均温板40。

[0050] 再例如，均温板40可以与第一功能侧21接触设置，第一功能侧21产生的热量和冷气通过热传导的方式传递到均温板40。

[0051] 可选地，请参阅图3，在某些实施方式中，均温板40包括中空的导热壳体41和填充在导热壳体41内的导热液体。

[0052] 如此，通过将均温板40设置为中空并在中空的腔体内填充导热液体，相较于实心的均温板40而言，能够降低热量扩散的热阻，从而提高均温板40的传热效率。

[0053] 具体地，热量在均温板40内传递时存在热阻，热阻会减小热量在均温板40的传递速率，从而导致不能及时对电池包10进行散热或加热。如此，通过将均温板40的导热壳体41
设置为中空的，并且在中空的导热壳体41内填充导热液体(图未标示)，从而相较于固态的
导热壳体41而言，导热液体能够减小均温板40的热阻，从而使得热量能够在均温板40内迅
速扩散。需要说明的是，导热液体可以是冷媒、水或者硅油等能够传导热量的液体。

[0054] 请参阅图4，在某些实施方式中，储能电源100还包括第一散热器50，第一散热器50与均温板40和半导体元件20相背的一侧热耦合，用于扩大均温板40传导的热量或冷气的散
发面积。

[0055] 如此，通过均温板40上还设置有第一散热器50，能够进一步扩大半导体元件20产生热量的传热面积。

[0056] 具体地，储能电源100还包括有第一散热器50，第一散热器50可以是散热板，能够用于进一步扩大均温板40传导的热量或冷气的散发面积。并且在第一散热器50上形成有散
热片，散热片位于第一散热器50面向电池包10的一侧，散热片能够增加第一散热器50的散
热面积。

[0057] 第一散热器50的形状需要与均温板40适配。例如，第一散热器50的形状和大小可以同均温板40保持一致，使得均温板40能够与第一散热器50充分热耦合，从而加快热量或
冷气的传递。

[0058] 第一散热器50位于均温板40和电池包10之间，并且第一散热器50能够与均温板40和半导体元件20相背的一侧热耦合。例如，第一散热器50可以与均温板40间隔设置，均温板
40传递的热量或冷气通过热气流的方式传递到第一散热器50。

[0059] 再例如，第一散热器50可以与均温板40彼此接触设置，均温板40传递的热量或冷气通过热传导的方式传递到第一散热器50。

[0060] 请参阅图4和图5，在某些实施方式中，第一散热器50形成有通槽51，风机30设置在通槽51内。

[0061] 如此，通过将风机30设置在第一散热器50形成的通槽51内，能够使得风机30形成气流，从而通过气流对电池包10进行加热或散热。

[0062] 具体地，在第一散热器50上形成有通槽51，通槽51贯穿第一散热器50且位于第一散热器50的中心位置。风机30可以设置在通槽51内，并且风机30的4个侧边能够与第一散热
器50固定连接，风机30的底部能够与均温板40间隔设置，从而能够使得风机30产生热气流
或冷气流。

[0063] 请继续参阅图4和图5，在某些实施方式中，储能电源100包括逆变器60和第二散热器70，第二散热器70与逆变器60热耦合，用于为逆变器60散热，第二散热器70还与第二功能
侧22热耦合，还用于在第一功能侧21制冷的情况下，为第二功能侧22散热。

[0064] 如此，通过在逆变器60上设置第二散热器70，能够通过第二散热器70将逆变器60工作产生的热量进行散发，并且第二散热器70能够与半导体元件20的第二功能侧22热耦
合，从而能够在第二功能侧22制热的时候对第二功能侧22进行散热。

[0065] 具体地，储能电源100还包括逆变器60和第二散热器70。逆变器60能够用来将电池包10产生的直流电转换为交流电，并且可以调节交流电的电压来适配不同电压的负载。

[0066] 第二散热器70设置在逆变器60和均温板40之间，并且第二散热器70能够与逆变器60热耦合。例如，第二散热器70可以与逆变器60间隔设置，逆变器60产生的热量通过热气流
的方式传递到第二散热器70，第二散热器70将热量散发；半导体元件20第二功能侧22产生
的冷气通过第二散热器70传递给逆变器60。

[0067] 第二散热器70可以是散热板，在逆变器60工作的过程中，产生的热量传递到第二散热器70的情况下，第二散热器70能够对热量进行散发。

[0068] 可选地，第一散热器50能够和第二散热器70热耦合。例如，第一散热器50通过支撑柱72设置在第二散热器70上，支撑柱72可以为导热材料制成，从而逆变器60的一部分热量
能够通过第二散热器70传递到第一散热器50进行散热。

[0069] 请再次参阅图4和图5，在某些实施方式中，第二散热器70包括第一子散热器71，第一子散热器71形成有凹槽711，半导体元件20设置在凹槽711内。

[0070] 如此，通过将半导体元件20设置在第二散热器70形成的凹槽711内，能够减小半导体元件20在储能电源100内所占的面积，从而减小储能电源100的体积，便于携带。

[0071] 具体地，第二散热器70包括第一子散热器71，第一子散热器71与第一散热器50相对水平设置。在第二散热器70上形成有凹槽711，凹槽711位于第二散热器70的中心位置，半
导体元件20能够设置在凹槽711内，并且半导体元件20的侧边通过导热材料固定在凹槽711
内，需要说明的是，导热材料可以是导热硅脂、铜或铝合金等。从而在第二功能侧22制冷时，
能够加速热量在第二子散热器7370上的传递速率。

[0072] 请参阅图5，在某些实施方式中，第二散热器70还包括第二子散热器73，第二子散热器73热耦合第一散热器50，逆变器60设置在第一子散热器71和第二子散热器73之间。

[0073] 如此，通过第二子散热器73包括的侧散热器731将底部散热器732和第二散热器70连接起来，能够将设置在底部散热器732上的逆变器60产生的热量通过第二子散热器73和
第二散热器70进行散发，提高了储能电源100的散热效率。

[0074] 具体地，储能电源100还包括有第二子散热器73，第二子散热器73可以是散热板，能够用来散发逆变器60产生的热量。

[0075] 第二子散热器73包括侧散热器731和底部散热器732。侧散热器731能够分别与第二散热器70和底部散热器732热耦合。例如，侧散热器731能够与第二散热器70接触连接，逆
变器60产生的热量能够从侧散热器731传递到第二散热器70；侧散热器731能够与底部散热
器732接触连接，逆变器60产生的热量能够从底部散热器732传递到侧散热器731。

[0076] 可选地，逆变器60包括的电气元件61能够通过晶体管外形或蝶形封装(Transistor Outline，TO)在侧散热器731上。通过在侧散热器731上形成有散热翅片733，
能够增加散热面积，从而能够加快逆变器60产生的热量散热速率。

[0077] 第一子散热器771、侧散热器731和底部散热器732能够围成容置腔，逆变器60设置在容置腔内。并且逆变器60包括的电气元件61通过绝缘板62设置在底部散热器732上，从而
电气元件61工作产生的热量能够传递到底部散热器732上。

[0078] 请参阅图1和图2，在某些实施方式中，储能电源100包括外壳90，外壳90包括容纳腔91和通风口92，电池包10和逆变器60设置在容纳腔91，第二散热器70通过通风口92与外
部热交换。

[0079] 如此，通过将电池包10和逆变器60设置在储能电源100的外壳90内，能够防止被异物干扰造成损坏，并且在外壳90的底板913上形成通风口92，使得第二散热器70通过通风口
92能够与外部连通，从而能够加速底部散热器732的散热效率。

[0080] 具体地，储能电源100还包括有外壳90，外壳90可以由塑胶等材料制成，能够减少储能电源100的重量。外壳90还包括顶板911、侧板912和底板913，顶板911、侧板912和底板
913能够形成容纳腔91，电池包10和逆变器60可以设置在容纳腔91内。顶板911、侧板912和
底板913的材料可以由塑胶材料制成，能够降低储能电源100的重量，从而满足轻量化设计
的需求，且可避免用户烫伤，提高储能电源100的安全性。

[0081] 其中，顶板911、侧板912和底板913可通过注塑成型的方式一体成型，使得顶板911、侧板912和底板913的厚度均匀、密闭性好，同时可提高生产效率，或者顶板911和侧板
912可同时通过注塑成型的方式一体成型，以提高外壳90的均匀性和连续性。

[0082] 在底板913上还设置有通风口92，通风口92的开口朝向底板913，底部散热器732能够通过通风口92向外部进行热交换。通风口92可以由塑胶制成，能够用来降低底板913的重
量，从而降低储能电源100的重量，满足轻量化设计的特点。

[0083] 通风口92的开槽形状可以为圆形的孔状，也可以为椭圆形的孔状，还可以为其他形状，在此不做具体限制。也即是，通风口92的开槽可以为圆形的槽孔，也可以为椭圆形的
槽孔，还可以为其他形状的槽孔，以提高水凝胶120与外部空气的换热效率，在此不做具体
限制。

[0084] 可选地，储能电源100包括塑胶脚垫110，塑胶脚垫110设置在底板913远离容纳腔91的一侧，能够使得底板913与支撑面存在一定距离。需要说明的是，支撑面可以为塑胶脚
垫110与放置面接触的平面。例如，支撑面可以为地面，也可以为桌面，还可以为其他放置
面，在此不做具体限制。塑胶脚垫110可通过注塑工艺一体成型，工艺简单，节省成本。如图
所示，塑胶脚垫110可以为长条圆柱状支撑物，也可以为其他形状的支撑物，只需保证底板
913与支撑面间隔设置，在此不做具体限制。

[0085] 请再次参阅图2，在某些实施方式中，储能电源100包括水凝胶120，水凝胶120密封通风口92且与半导体元件20热耦合。

[0086] 如此，通过将水凝胶120设置在底板913的外壳90上，从而逆变器60产生的热量可以通过底部散热器732传递到水凝胶120，水凝胶120温度升高达到失水点后，通过水分蒸发
将热量散发到外部。而水凝胶120为防水材料，可密封通风口92，能够保证外壳90的防护等
级的同时，实现储能电源100的高效率散热。

[0087] 具体地，储能电源100还包括有水凝胶120，水凝胶120设置在通风口92和底部散热器732之间，能够用来密封通风口92并且能够与半导体元件20热耦合，即半导体元件20产生
的热量能够传递到水凝胶120。其中，水凝胶120可以为三维网络交联结构的凝胶，可用于储
存水分，便于与导热框架换热。此外，水凝胶120为一种介于液态和固态之间的特殊凝胶态，
含水量较高。另外，水凝胶120的比热容与水的比热容基本相等，在相同质量、升高相同温度
的情况下，可吸收更多的热量，水凝胶120含有大量的亲水基团，可与水分子形成氢键，用于
吸收外部空气的水分以补偿散热损失的水分，保证水凝胶120可以循环换热。

[0088] 水凝胶120的回水点温度可以为35℃，也可以为其他温度数值，在此不做具体限制。在水凝胶120的温度降低至回水点温度时，水凝胶120可通过外部空气吸收水分以维持
内平衡，从而保证水凝胶120循环工作，使得储能电源100连续散热以提高散热效率。

[0089] 水凝胶120的失水点温度可以为60℃，也可以为其他温度数值，在此不做具体限制。在底部散热器732传递的热量达到水凝胶120的失水点温度时，水凝胶120可通过内部水
分吸热并以热空气的形式从外壳90的开口排出，以降低底部散热器732的温度，从而减少电
气组件的热量。

[0090] 可选地，水凝胶120应选择合适的厚度，以保证储能电源100的轻量化的同时，提高储能电源100的散热效率。其中，水凝胶120的厚度大小可通过热仿真的方式计算得到。例
如，可通过水凝胶120的厚度大小和电气组件的温度关系，以确定储能电源100的体积比能
量大小，从而确定水凝胶120的最佳厚度大小。水凝胶120的厚度选自范围为[0.8mm，
2.5mm]。

[0091] 例如，水凝胶120的厚度可以为0.8mm、0.9mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.5mm或0.8mm至2.5mm之间的其他数值。在水凝胶120的厚度小于0.8mm时，水凝胶120的厚度较薄，
使得水凝胶120中水分蒸发的吸热量较少，难以满足散热要求。在水凝胶120的厚度大于
2.5mm时，水凝胶120的厚度较厚，使得水凝胶120的重量较大，从而导致储能电源100的重量
较大。

[0092] 可选地，水凝胶120的含水量大于70％，以保证底部散热器732的换热效率，进而提高储能电源100的散热效率。水凝胶120的含水量的取值上限设置可以根据经验值来具体确
定，在此不作具体限定，水凝胶120的含水量大于70％即可。例如水凝胶120的含水量可以是
71％、73％、74％、75％、78％、80％等。

[0093] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体
特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一者实施方式或示例中。在本说明书中，对
上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结
构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

[0094] 尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变
型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。