直冷热管理系统及机器人技术方案

本申请涉及一种直冷热管理系统及机器人，直冷热管理系统包括液态气罐、控制阀、密封套和排气阀，液态气罐内设有高压液化气，功率元件部分或者全部设置于密封套内，液态气罐、控制阀、密封套和排气阀能够依次连通形成冷却流路，以对密封套内的功率元件进行冷却。本申请提供的直冷热管理系统及机器人，解决了现有的机器人的散热系统效率不够高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机器人散热，特别是涉及一种直冷热管理系统及机器人。

技术介绍

1、随着科技进步，各类传感器应运而生，也因此为机器人的大规模应用创造了先决条件。可以理解的是，机器人要完成各种复杂的动作，离不开电源的供能和电机的驱动，通常，机器人拥有多个关节及对应的驱动电机。并且，机器人要持久完成高难度复杂的运动就需要有足够的能量，因而机器人上的电池功率密度越来越大，同时与驱动电机关联的igbt模块(绝缘栅双极晶体管)的功率密度也在不断提高，因此，电池和igbt模块的换热尤为关键。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种直冷热管理系统及机器人，以解决现有的机器人的散热系统效率不够高的问题。

2、本申请提供的直冷热管理系统包括液态气罐、控制阀、密封套和排气阀，液态气罐内设有高压液化气，功率元件部分或者全部设置于密封套内，液态气罐、控制阀、密封套和排气阀能够依次连通形成冷却流路，以对密封套内的功率元件进行冷却。

3、在其中一个实施例中，当功率元件的发热端和接线端分别设置于功率元件相对的两端时，功率元件的发热端嵌设于密封套内，功率元件的接线端设置于密封套的外侧。

4、在其中一个实施例中，功率元件包括电池、igbt模块和芯片，密封套包括第一套、第二套和第三套，电池设置于第一套，igbt模块设置于第二套，芯片设置于第三套。控制阀包括第一阀和第二阀，第一阀、第一套和第二套顺次串联设置形成第一支路，第二阀和第三套顺次串联设置形成第二支路，液态气罐分别通过是第一支路和第二支路连通排气阀。

5、在其中一个实施例中，密封套设有密封腔，密封腔内设有缠绕管，缠绕管绕设于功率元件的外周侧，且液态气罐、控制阀、缠绕管和排气阀能够依次连通形成冷却流路。

6、在其中一个实施例中，缠绕管由多个双层真空保温管首尾相连形成，且相邻双层真空保温管的连接方式为可拆卸卡接。

7、在其中一个实施例中，密封腔内填充有隔热保温层，且隔热保温层设置于缠绕管和密封套之间。

8、在其中一个实施例中，直冷热管理系统还包括控制模块和温度传感器，控制模块分别电连接控制阀、排气阀和温度传感器，温度传感器贴设于功率元件，当温度传感器检测得功率元件的温度大于或等于预设温度时，控制模块能够驱动控制阀和排气阀打开，以使液态气罐内的高压液化气能够依次通过控制阀、密封套和排气阀进入外部大气。

9、在其中一个实施例中，液态气罐为液氮罐、液氧罐、液态二氧化碳罐或者液态空气罐。

10、在其中一个实施例中，液态气罐的容积a满足，200ml≤a≤5000ml。

11、本申请还提供一种机器人，该机器人包括以上任意一个实施例所述的直冷热管理系统。

12、与现有技术相比，本申请提供的直冷热管理系统及机器人，当控制阀和排气阀开启时，液态气罐内的高压液化气能够迅速进入密封套内，由于功率元件部分或者全部设置于密封套内，因此，高压液化气能够在密封套内吸热相变为气态，并最终通过排气阀排放进入外部大气中。由于高压液化气直接和功率元件进行接触散热，并且，高压液化气的温度一般零下200℃左右，因此，只需少量的高压液化气便可实现功率元件的高效散热。

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【技术保护点】

1.一种直冷热管理系统，其特征在于，包括液态气罐(100)、控制阀(200)、密封套(300)和排气阀(400)，所述液态气罐(100)内设有高压液化气，功率元件(600)部分或者全部设置于所述密封套(300)内，所述液态气罐(100)、所述控制阀(200)、所述密封套(300)和所述排气阀(400)能够依次连通形成冷却流路，以对所述密封套(300)内的功率元件(600)进行冷却。

2.根据权利要求1所述的直冷热管理系统，其特征在于，当功率元件(600)的发热端和接线端分别设置于功率元件(600)相对的两端时，功率元件(600)的发热端嵌设于所述密封套(300)内，功率元件(600)的接线端设置于所述密封套(300)的外侧。

3.根据权利要求1所述的直冷热管理系统，其特征在于，功率元件(600)包括电池(610)、IGBT模块(630)和芯片(620)，所述密封套(300)包括第一套(310)、第二套(320)和第三套(330)，所述电池(610)设置于所述第一套(310)，所述IGBT模块(630)设置于所述第二套(320)，所述芯片(620)设置于所述第三套(330)；

4.根据权利要求1所述的直冷热管理系统，其特征在于，所述密封套(300)设有密封腔(340)，所述密封腔(340)内设有缠绕管(341)，所述缠绕管(341)绕设于功率元件(600)的外周侧，且所述液态气罐(100)、所述控制阀(200)、所述缠绕管(341)和所述排气阀(400)能够依次连通形成所述冷却流路。

5.根据权利要求4所述的直冷热管理系统，其特征在于，所述缠绕管(341)由多个双层真空保温管首尾相连形成，且相邻所述双层真空保温管的连接方式为可拆卸卡接。

6.根据权利要求4所述的直冷热管理系统，其特征在于，所述密封腔(340)内填充有隔热保温层，且所述隔热保温层设置于所述缠绕管(341)和所述密封套(300)之间。

7.根据权利要求1所述的直冷热管理系统，其特征在于，还包括控制模块(700)和温度传感器，所述控制模块(700)分别电连接所述控制阀(200)、所述排气阀(400)和所述温度传感器，所述温度传感器贴设于功率元件(600)，当所述温度传感器检测得功率元件(600)的温度大于或等于预设温度时，所述控制模块(700)能够驱动所述控制阀(200)和所述排气阀(400)打开，以使所述液态气罐(100)内的高压液化气能够依次通过所述控制阀(200)、所述密封套(300)和所述排气阀(400)进入外部大气。

8.根据权利要求1所述的直冷热管理系统，其特征在于，所述液态气罐(100)为液氮罐、液氧罐、液态二氧化碳罐或者液态空气罐。

9.根据权利要求1所述的直冷热管理系统，其特征在于，所述液态气罐(100)的容积A满足，200ml≤A≤5000ml。

10.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-权利要求9任意一项所述的直冷热管理系统。

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【技术特征摘要】

1.一种直冷热管理系统，其特征在于，包括液态气罐(100)、控制阀(200)、密封套(300)和排气阀(400)，所述液态气罐(100)内设有高压液化气，功率元件(600)部分或者全部设置于所述密封套(300)内，所述液态气罐(100)、所述控制阀(200)、所述密封套(300)和所述排气阀(400)能够依次连通形成冷却流路，以对所述密封套(300)内的功率元件(600)进行冷却。

2.根据权利要求1所述的直冷热管理系统，其特征在于，当功率元件(600)的发热端和接线端分别设置于功率元件(600)相对的两端时，功率元件(600)的发热端嵌设于所述密封套(300)内，功率元件(600)的接线端设置于所述密封套(300)的外侧。

3.根据权利要求1所述的直冷热管理系统，其特征在于，功率元件(600)包括电池(610)、igbt模块(630)和芯片(620)，所述密封套(300)包括第一套(310)、第二套(320)和第三套(330)，所述电池(610)设置于所述第一套(310)，所述igbt模块(630)设置于所述第二套(320)，所述芯片(620)设置于所述第三套(330)；

4.根据权利要求1所述的直冷热管理系统，其特征在于，所述密封套(300)设有密封腔(340)，所述密封腔(340)内设有缠绕管(341)，所述缠绕管(341)绕设于功率元件(600)的外周侧，且所述液态气罐(100)、所述控制阀(200)、所述缠绕管(34...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆国栋，柴中华，奚俊彬，史婷婷，张丁革，张泽锋，
申请(专利权)人：浙江银轮机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：