專利名稱：基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)移動(dòng)通信的飛速發(fā)展，三大電信運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)通信基站總數(shù)已經(jīng)超過(guò) 100萬(wàn)個(gè)；據(jù)統(tǒng)計(jì)，每個(gè)基站的平均年耗電量約為1. 5萬(wàn)度；其中空調(diào)耗電約占單位基站耗 電量的52%;全年基站空調(diào)耗費(fèi)超過(guò)70億度，相當(dāng)于43億公斤二氧化碳排放量；基站節(jié)能 越來(lái)越受到關(guān)注。綠色基站的架設(shè)，綜合體現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保、高可靠可用性和合理性三個(gè)方 面。節(jié)能環(huán)保體現(xiàn)在環(huán)保材料的選擇、節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用、IT運(yùn)維系統(tǒng)的優(yōu)化以及避免數(shù)據(jù) 中心過(guò)度的規(guī)劃。如蓄電池效率的提高能有效降低對(duì)電力的需求，達(dá)到節(jié)能的目的。一般情況下基站的電子設(shè)備除了蓄電池對(duì)工作環(huán)境溫度要求較高外，其他電器設(shè) 備對(duì)工作環(huán)境溫度的要求都不高。蓄電池的最佳工作溫度范圍為15 25°C。工作溫度越 高，蓄電池的工作壽命越短，而且性能也會(huì)降低；工作溫度越低，蓄電池的蓄放電容量將呈 指數(shù)關(guān)系下降。因此，必須保證蓄電池在適合的溫度環(huán)境下工作。另外，基站內(nèi)其他的電 子設(shè)備對(duì)于工作環(huán)境溫度的要求不高，大部分可以在-25 35°C工作，有的甚至可以達(dá)到 50°C或者更高。所以為電池創(chuàng)造一個(gè)局部的低溫環(huán)境可提高整個(gè)基站內(nèi)部的環(huán)境溫度，從 而大大降低空調(diào)的負(fù)荷。另一方面，基站停電后空調(diào)設(shè)備不能對(duì)基站環(huán)境進(jìn)行溫度控制，導(dǎo) 致蓄電池偏離最佳工作溫度范圍，使蓄電池的工作壽命和蓄放電容量急劇減縮，且性能大 幅降低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜， 該基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜易于實(shí)施，且節(jié)能效果顯著。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜，包括柜體，柜體內(nèi)設(shè)有蓄電池架、相變材 料儲(chǔ)能模塊、中央控制模塊、調(diào)溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件、送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)道；柜體上設(shè)有引風(fēng) 口和排風(fēng)口。中央控制模塊包括微處理器、溫度傳感器和用于發(fā)出溫控指令以控制溫控執(zhí)行機(jī) 構(gòu)的溫控指令輸出接口 ；溫度傳感器和溫控指令輸出接口均與微處理器相連。中央控制模塊還包括與微處理器相連的通信模塊。蓄電池架為單層或多層結(jié)構(gòu)，蓄電池安裝在電池架上，相變材料儲(chǔ)能模塊鑲嵌于 電池架上。送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)均與中央控制模塊連接。相變材料儲(chǔ)能模塊為內(nèi)封裝有相變儲(chǔ)能材料的板式塊狀金屬容器。調(diào)溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件為蒸發(fā)式盤管或半導(dǎo)體末端；調(diào)溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件與送風(fēng)道為一 體式或分體式結(jié)構(gòu)。[0013]送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)受中央微處理器的控制，可通過(guò)送風(fēng)機(jī)完成新風(fēng)的引入，排風(fēng)機(jī) 實(shí)現(xiàn)柜內(nèi)蓄電池產(chǎn)生的氫氣的排放，以保證柜內(nèi)空氣品質(zhì)。柜體采用保溫絕熱技術(shù)，保溫材料為聚氨酯、聚乙烯、玻璃棉、橡塑材料等。有益效果基于能源緊張和基站能耗巨大的問(wèn)題，本實(shí)用新型的基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能 恒溫柜巧妙地利用過(guò)渡季節(jié)室外自然冷源為電池降溫，并設(shè)計(jì)相變材料儲(chǔ)能模塊，存儲(chǔ)自 然冷量或溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供的冷量，通過(guò)相變材料發(fā)生相變的過(guò)程，吸放冷量，為蓄電池提 供一個(gè)恒溫環(huán)境；夏季室外自然冷源不足時(shí)，通過(guò)溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)相變材料蓄冷，并對(duì)蓄電 池控溫；冬季電池環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，通過(guò)中央控制模塊使溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)制熱保證蓄電 池的恒溫環(huán)境。在確保蓄電池設(shè)備安全正常運(yùn)行的前提下，提高基站內(nèi)空調(diào)設(shè)置溫度，以最 終達(dá)到節(jié)能的目的。本蓄電池智能恒溫柜具有以下明顯優(yōu)勢(shì)1、本恒溫柜分為五種運(yùn)行工況新風(fēng)制冷、相變制冷、溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)制冷、溫控執(zhí) 行機(jī)構(gòu)制熱、相變制熱。新風(fēng)制冷時(shí)，直接利用室外自然冷源為電池降溫，控制柜體內(nèi)溫度， 大大節(jié)省制冷設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用；相變制冷時(shí)，利用相變材料熔化過(guò)程吸收蓄電池釋放的熱 量保證蓄電池的恒溫環(huán)境；溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)制冷時(shí)，自然冷源和相變材料儲(chǔ)存的冷量均已用 完，利用溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)制冷，適當(dāng)提高蒸發(fā)溫度以增大系統(tǒng)的COP ；溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)制熱，冬 季環(huán)境過(guò)低溫度導(dǎo)致柜體內(nèi)溫度過(guò)低時(shí)，啟動(dòng)系統(tǒng)制熱工況保證蓄電池正常運(yùn)行溫度；相 變制熱，利用材料凝固過(guò)程釋放出熱量保證蓄電池的恒溫環(huán)境；2、電池架采用鋼結(jié)構(gòu)件連接，靈活方便，與柜體緊密連接，既充分考慮框架的承重 能力和穩(wěn)定性，也保證與柜體的連接密封；3、相變材料儲(chǔ)能模塊采用板式塊狀設(shè)計(jì)，根據(jù)蓄電池的發(fā)熱特性量身定做確?？?以完全帶走蓄電池釋放的熱量，并鑲嵌在框架上，進(jìn)一步保證柜體的溫度均勻效果；4、自帶的中央控制模塊保證系統(tǒng)智能化運(yùn)行，自動(dòng)選擇運(yùn)行工況，保證柜體內(nèi)部 溫度的恒定；5、自帶的中央控制模塊在蓄電池恒溫柜上設(shè)有液晶顯示面板，保證蓄電池恒溫柜 內(nèi)溫度的可視化并設(shè)有報(bào)警系統(tǒng)，確保電池的安全正常運(yùn)行；6、自帶的中央控制模塊通過(guò)通信模塊與互聯(lián)網(wǎng)連接，保證用戶實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控蓄電 池恒溫柜的運(yùn)行工況。

圖1為中央控制模塊的原理框圖；圖2為恒溫柜的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為恒溫柜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1、柜體；2、中央控制模塊；3、引風(fēng)口 ；4、送風(fēng)機(jī)；5、引風(fēng)口 ；6、調(diào)溫執(zhí) 行機(jī)構(gòu)組件；7、送風(fēng)道；8、相變材料儲(chǔ)能模塊；9、蓄電池架；10、排風(fēng)機(jī)；11、排風(fēng)口。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明[0029]實(shí)施例1 參見圖1-3，一種基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜，柜體內(nèi)設(shè)有蓄電池架、相變 材料儲(chǔ)能模塊、中央控制模塊、調(diào)溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件、送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)道；柜體上設(shè)有引 風(fēng)口和排風(fēng)口。中央控制模塊包括微處理器、溫度傳感器和用于發(fā)出溫控指令以控制溫控 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的溫控指令輸出接口 ；溫度傳感器和溫控指令輸出接口均與微處理器相連。中央 控制模塊還包括與微處理器相連的通信模塊。蓄電池在柜體內(nèi)形成多層結(jié)構(gòu)。蓄電池安裝 在電池架上，相變材料儲(chǔ)能模塊鑲嵌在電池架鑲嵌于電池架內(nèi)。調(diào)溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件為蒸發(fā) 盤管或半導(dǎo)體末端；調(diào)溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件設(shè)置在送風(fēng)道內(nèi)部。所述的柜體與電池架采用結(jié)構(gòu)件緊密連接，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝，并在局部設(shè)計(jì)“迷宮” 式防冷橋措施，避免局部隔熱性能降低形成冷量大量傳遞的通道；所述的相變材料儲(chǔ)能模塊采用板式塊狀設(shè)計(jì)，根據(jù)電池的發(fā)熱量量身定做，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，安裝方便；所述的相變材料儲(chǔ)能模塊與溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)送風(fēng)風(fēng)道連接，實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存；所述的溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)的蒸發(fā)器或半導(dǎo)體末端置于送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)部；所述的中央控制模塊包括微處理器和溫度傳感器，可通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；柜體為鋼板成型并作保溫絕熱，為蓄電池形成局部獨(dú)立熱環(huán)境；電池架為根據(jù)電池尺寸制成的結(jié)構(gòu)件連接結(jié)構(gòu)，保證框架的承重能力和穩(wěn)定性；相變材料儲(chǔ)能模塊鑲嵌于電池架內(nèi)，與柜體配合安裝；送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)為離心式或軸流風(fēng)機(jī)；風(fēng)道為借助于柜體結(jié)構(gòu)制成的送風(fēng)氣流通道；溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)為壓縮機(jī)制冷方式或半導(dǎo)體制冷方式，同時(shí)具有制冷和制熱功能；中央控制模塊包括溫度傳感器、通信模塊和報(bào)警器；所述的傳感器、通信模塊和報(bào) 警器均與微處理器連接。多種工作模式的具體說(shuō)明如下新風(fēng)制冷柜內(nèi)溫感器檢測(cè)溫度，并與設(shè)定值對(duì)比，若柜內(nèi)需要制冷時(shí)，室外溫感 器檢測(cè)得到室外有可以利用的自然冷源時(shí)，將控制信號(hào)傳給風(fēng)機(jī)，開啟新風(fēng)制冷循環(huán)，將電 池釋放的熱量帶走保證柜體局部微環(huán)境的恒溫；相變制冷蓄電池放電過(guò)程中無(wú)室外自然冷源可利用時(shí)，利用相變材料儲(chǔ)存的冷 量為恒溫柜降溫，保證蓄電池的正常運(yùn)行溫度；溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)制冷室外自然冷源不可利用時(shí)，恒溫柜內(nèi)溫度過(guò)高時(shí)啟動(dòng)制冷循 環(huán)系統(tǒng)為柜體內(nèi)降溫，保證蓄電池的正常運(yùn)行溫度；相變制熱冬季柜體內(nèi)溫度過(guò)低時(shí)，相變材料凝固釋放熱量，給柜體升溫，保證蓄 電池的正常運(yùn)行溫度；溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)制熱相變材料釋放熱量完畢后，中央控制模塊控制溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu) 反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)制熱功能，為柜體內(nèi)升溫，保證蓄電池的正常運(yùn)行溫度。
權(quán)利要求1.一種基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜，其特征在于，包括柜體，柜體內(nèi)設(shè)有蓄電池 架、相變材料儲(chǔ)能模塊、中央控制模塊、調(diào)溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件、送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)道；柜體 上設(shè)有引風(fēng)口和排風(fēng)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜，其特征在于，中央控制 模塊包括微處理器、溫度傳感器和用于發(fā)出溫控指令以控制溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)的溫控指令輸出 接口 ；溫度傳感器和溫控指令輸出接口均與微處理器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜，其特征在于，中央控制 模塊還包括與微處理器相連的通信模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜，其特征在于，蓄電池架 為單層或多層結(jié)構(gòu)，蓄電池安裝在電池架上，相變材料儲(chǔ)能模塊鑲嵌于電池架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜，其特征在于，送風(fēng)機(jī)和 排風(fēng)機(jī)均與中央控制模塊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜，其特征在于，相變材料 儲(chǔ)能模塊為內(nèi)封裝有相變儲(chǔ)能材料的板式塊狀金屬容器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜，其特征在于， 調(diào)溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件為蒸發(fā)式盤管或半導(dǎo)體末端；調(diào)溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件與送風(fēng)道為一體式或分 體式結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜，其特征在于，柜體內(nèi)設(shè)有蓄電池架、相變材料儲(chǔ)能模塊、中央控制模塊、調(diào)溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件、送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)道；柜體上設(shè)有引風(fēng)口和排風(fēng)口。本實(shí)用新型的基于相變儲(chǔ)能的蓄電池智能恒溫柜易于實(shí)施，且節(jié)能效果顯著。
文檔編號(hào)H01M2/10GK201918455SQ201120022149
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者廖曙光 申請(qǐng)人:廖曙光