本發(fā)明涉及一種電池箱體方面的應(yīng)用，更具體地來(lái)說(shuō)，特別涉及一種高分子復(fù)合材料電池箱體恒溫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通信基站空調(diào)用電占基站總用電量的40％～50％，如果將基站空調(diào)的耗電量降低40％即可將基站整體的耗電量降低20％左右。在設(shè)備發(fā)熱量無(wú)法在短期內(nèi)得到實(shí)質(zhì)性下降的現(xiàn)實(shí)情況下，節(jié)能措施中降低空調(diào)的用電量是最容易的實(shí)施方法、是最快速的見(jiàn)效方式。
據(jù)相關(guān)報(bào)道，跨國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商vodafone已逐步在其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)推廣溫升方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)備選型時(shí)就引入高溫適應(yīng)性強(qiáng)的基站設(shè)備，并于2008年將基站空調(diào)的工作溫度調(diào)整到35℃取得了明顯效果。基站目前的溫度設(shè)定一般在25℃，考慮到近年基站內(nèi)設(shè)備的器件、設(shè)計(jì)、工藝水平的提高，在確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量、設(shè)備工作mtbf不受明顯影響的前提下，將基站溫度要求逐步提高到30℃甚至更高(35℃～40℃)，同時(shí)配合蓄電池恒溫箱配置，則可大大縮短基站空調(diào)的工作時(shí)間，預(yù)計(jì)基站空調(diào)能耗可以降低40％以上。由于基站設(shè)定溫度提升，使基站內(nèi)外的溫差加大，進(jìn)一步提高了智能通風(fēng)/換熱等自然冷源引入系統(tǒng)的有效工作時(shí)間，結(jié)合實(shí)施這些自然冷源引入的節(jié)能措施，預(yù)計(jì)基站空調(diào)部分的能耗可以降低達(dá)60％甚至更多。
當(dāng)基站的溫度提高到30℃或者更高時(shí)，如何解決蓄電池(25℃)的溫度保護(hù)問(wèn)題是關(guān)鍵。蓄電池恒溫箱就能完美的解決這個(gè)問(wèn)題。
由電池倉(cāng)空調(diào)(內(nèi)置)的控制器通過(guò)置于電池倉(cāng)外部(基站內(nèi)部)的溫度傳感器檢測(cè)基站內(nèi)溫度，當(dāng)溫度上升到基站設(shè)定最高溫度(如：35℃，可通過(guò)菜單或動(dòng)環(huán)遠(yuǎn)程設(shè)置)時(shí)，通過(guò)控制器與基站空調(diào)的聯(lián)動(dòng)裝置開(kāi)啟基站空調(diào)，當(dāng)檢測(cè)到的溫度降至基站設(shè)定最低溫度(如：33℃，可通過(guò)菜單或動(dòng)環(huán)遠(yuǎn)程設(shè)置)時(shí)，關(guān)閉基站空調(diào)。以實(shí)現(xiàn)基站內(nèi)的溫度維持在基站設(shè)定最高溫度左右，同時(shí)避免基站空調(diào)的頻繁啟停。由電池倉(cāng)空調(diào)(內(nèi)置)的控制器通過(guò)置于電池倉(cāng)內(nèi)部的溫度傳感器檢測(cè)電池倉(cāng)內(nèi)溫度，當(dāng)溫度上升到電池倉(cāng)設(shè)定最高溫度(如：27℃，可通過(guò)菜單或動(dòng)環(huán)遠(yuǎn)程設(shè)置)時(shí)，啟動(dòng)電池倉(cāng)空調(diào)，當(dāng)檢測(cè)到的溫度降至電池倉(cāng)設(shè)定最低溫度(如：25℃，可通過(guò)菜單或動(dòng)環(huán)遠(yuǎn)程設(shè)置)時(shí)，關(guān)閉電池倉(cāng)空調(diào)。以實(shí)現(xiàn)電池倉(cāng)內(nèi)的溫度維持在設(shè)定最高溫度左右。
由于采用了隔熱保溫的材料搭建電池倉(cāng)體，基本隔絕了基站內(nèi)部的發(fā)熱，電池組本身基本不發(fā)熱，加上需要制冷的空間僅限于電池倉(cāng)內(nèi)，所以需要配置的電池倉(cāng)空調(diào)的功率很小(如：電池倉(cāng)空調(diào)僅300w制冷量，200w左右的輸入電功率)，比基站空調(diào)(一般為7.5kw制冷量，接近3kw的輸入電功率)的耗電量小很多。而由于基站溫度設(shè)定點(diǎn)從原來(lái)的25℃提升到35℃，基站空調(diào)實(shí)際需要工作的時(shí)間縮短，從而大大降低了基站空調(diào)的用電量。
由于將蓄電池組從基站內(nèi)開(kāi)放式的安置變?yōu)槊荛]式的電池倉(cāng)安置，需要通過(guò)排氫裝置將氫氣排放到電池倉(cāng)外，電池倉(cāng)空調(diào)(內(nèi)置)的控制器智能控制排氫單元(風(fēng)扇)工作。
1.無(wú)需重新拆/裝蓄電池組，避免了蓄電池中心安裝質(zhì)量的控制風(fēng)險(xiǎn)。特別適用于對(duì)現(xiàn)有基站的節(jié)能改造，避免了在改造過(guò)程中交流電突然中斷造成基站掉電的風(fēng)險(xiǎn)；
2.整體的節(jié)能改造成本較低，尤其對(duì)于兩組蓄電池集中并排安放位置的基站，僅用同一個(gè)電池倉(cāng)體，配套一臺(tái)電池倉(cāng)空調(diào)即可；
3.對(duì)于一些位于樓房頂部，考慮到樓板承重而降蓄電池組分開(kāi)位置安放或采用無(wú)支架平攤擺放的基站，該方案的實(shí)施難度會(huì)較大，或者實(shí)施的成本上升(可能需要搭建兩個(gè)電池倉(cāng)、配置兩個(gè)電池倉(cāng)空調(diào))；集團(tuán)公司要開(kāi)展合同能源管理工作，該工作要求乙方投資通過(guò)節(jié)能分成的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，同時(shí)降低集團(tuán)的初期建設(shè)成本。但該工作的實(shí)施，首要前提是建立一套完善的能源管理系統(tǒng)，掌握需要節(jié)能的各個(gè)站點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行能耗和節(jié)能減排實(shí)施后的實(shí)際運(yùn)行能耗，從而，分析出節(jié)能效果，與乙方投資分成。
蓄電池恒溫箱是tlks-bct系列產(chǎn)品是專為蓄電池控溫而設(shè)計(jì)的新型恒溫裝置。
通過(guò)恒溫箱為蓄電池提供一個(gè)最適宜的局部恒溫空氣環(huán)境，使機(jī)房或基站內(nèi)其他電子設(shè)備(對(duì)溫度要求不高)減少空調(diào)需求，從而大大降低機(jī)房或基站空調(diào)能耗要求。該設(shè)備可以一體化結(jié)構(gòu)，也可以使拼裝結(jié)構(gòu)，方便運(yùn)輸和組裝。這個(gè)系統(tǒng)全部集成在箱體內(nèi)部，可以拆散組合。
1、保溫性能
恒溫箱六面具有保溫材料層。在供電中斷，恒溫箱外部環(huán)境溫度為35℃，且恒溫箱內(nèi)部無(wú)發(fā)熱源時(shí)，恒溫箱內(nèi)部6小時(shí)時(shí)間內(nèi)恒溫箱內(nèi)部溫升不超過(guò)5℃。
2、防護(hù)等級(jí)
室內(nèi)型恒溫箱防護(hù)等級(jí)滿足ip45。室外型恒溫箱防護(hù)等級(jí)滿足ip55。
3、維護(hù)方便
恒溫箱艙門(mén)可以方便打開(kāi)(或拆卸)，方便維護(hù)，維護(hù)空間深度小于800mm范圍。恒溫箱系統(tǒng)支持在基站不斷電條件下對(duì)蓄電池進(jìn)行在線維護(hù)。
4、安全性能
系統(tǒng)具有排氫裝置，安全性滿足《固定型閥控密封式鉛酸蓄電池》(gb/t19638.2-2005)6.2節(jié)中關(guān)于氣體析出量、防爆能力和防酸霧能力的相關(guān)要求。
5、保護(hù)接地
艙體、恒溫箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)備須采用等電位連接方式，各連接處的阻抗小于0.1ω，蓄電池支架上應(yīng)提供不小于m6的保護(hù)接地端子。
6、材質(zhì)及材料
(1)材質(zhì)性能：板材采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板，芯層為隔熱材料。恒溫箱艙體的板材和組合結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)不大于0.3w/(m²；·k)
(2)防火性能：艙體使用的材料為不燃等級(jí)，低于《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》(gb8624-2006)中規(guī)定的a1或b2級(jí)指標(biāo)。
7、功耗指標(biāo)
安裝一組48v/500ah蓄電池組的恒溫箱，最大運(yùn)行功耗400w，長(zhǎng)期運(yùn)行平均功耗小于100w；
安裝一組48v/1000ah蓄電池組的恒溫箱，最大運(yùn)行功耗500w，長(zhǎng)期運(yùn)行平均功耗小于175w。
電池箱
可以容納一個(gè)或多個(gè)電池的部件，我們稱之為電池箱。從玩具中使用的電池從尺寸來(lái)說(shuō)，主要有鈕扣電池(buttoncell)、aa電池(5號(hào)電池)、aaa電池(7號(hào)電池)、sizec電池(3號(hào)電池)、sized電池(1號(hào)電池)，當(dāng)然還有一些特別的電池如9號(hào)電池等。
功能
幫助電池通風(fēng)散熱；
使電池絕緣與防水；
保護(hù)電池免受碰撞。
電池箱標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求
結(jié)構(gòu)能保證極性正確，反裝不能導(dǎo)通；
不能被直徑為0.5mm，長(zhǎng)度至少25mm直鋼針橋接；
電池箱應(yīng)有以下標(biāo)志，成比例的電池形狀、電壓、極性、電池規(guī)格。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
電池箱的基本功能即容納和保護(hù)電池組，其結(jié)構(gòu)必須保證保留最大的容納空間基礎(chǔ)上滿足足夠的強(qiáng)度，考慮到節(jié)省布置空間。并滿足汽車(chē)多變的運(yùn)行環(huán)境，電池箱的設(shè)計(jì)推薦使用框架結(jié)構(gòu)，即邊框、底框使用型材焊接，材料厚度推薦＞3mm，型材外面或雙面蒙皮。電池箱外形首選規(guī)則長(zhǎng)方體，并根據(jù)布置要求可適當(dāng)調(diào)整。
動(dòng)力電池
動(dòng)力電池即為工具提供動(dòng)力來(lái)源的電源，多指為電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)列車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、高爾夫球車(chē)提供動(dòng)力的蓄電池。
其特點(diǎn)為：高能量和高功率；高能量密度；高倍率部分荷電狀態(tài)下(hrpsoc)的循環(huán)使用；工作溫度范圍寬(-30～65℃)；使用壽命長(zhǎng)，要求5-10年；安全可靠。
主要應(yīng)用于：汽車(chē)和摩托車(chē)行業(yè)，主要是為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)點(diǎn)火和車(chē)載電子設(shè)備的使用提供電能；工業(yè)電力系統(tǒng)，用于輸變電站、為動(dòng)力機(jī)組提供合閘電流，為公共設(shè)施提供備用電源以及通訊用電源；電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)行業(yè)，取代汽油和柴油，作為電動(dòng)汽車(chē)或電動(dòng)自行車(chē)的行駛動(dòng)力電源。
主要優(yōu)點(diǎn)為：
超長(zhǎng)壽命，長(zhǎng)壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次，而山東海霸能源集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時(shí)率)使用，可達(dá)到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護(hù)維護(hù)又半年”，最多也就1～1.5年時(shí)間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，將達(dá)到7-8年。綜合考慮，性能價(jià)格比將為鉛酸電池的4倍以上。
使用安全，磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問(wèn)題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞下會(huì)產(chǎn)生爆炸對(duì)消費(fèi)者的生命安全構(gòu)成威脅，而磷酸鐵鋰以經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全測(cè)試即使在最?lèi)毫拥慕煌ㄊ鹿手幸膊粫?huì)產(chǎn)生爆炸。
可大電流2c快速充放電，在專用充電器下，1.5c充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿，起動(dòng)電流可達(dá)2c，而鉛酸電池現(xiàn)在無(wú)此性能。
耐高溫，磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃～500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右；大容量；無(wú)記憶效應(yīng)；體積小、重量輕。
目前市面上的動(dòng)力電池箱體存在諸多缺點(diǎn)，最主要的問(wèn)題是電池恒溫工作問(wèn)題，很多電池箱體不能保證里面的電池溫度在特殊的外界環(huán)境下面正常工作，本發(fā)明設(shè)計(jì)的高分子復(fù)合材料電池箱體恒溫系統(tǒng)完美的解決了這一問(wèn)題，保證電池箱體里面的電池能在任何溫度下工作，從而使電池充分發(fā)揮其性能的優(yōu)越性并延長(zhǎng)電池壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高分子復(fù)合材料電池箱體恒溫系統(tǒng)，來(lái)讓電池在外界各種極限溫度下都可以正常工作。本發(fā)明采用一種電池恒溫箱，將電池放入一種高分子復(fù)合材料電池恒溫箱，保證箱體內(nèi)里面的溫度25℃左右。
一種高分子復(fù)合材料電池恒溫箱包括四個(gè)部分，箱體、制冷\制熱系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，制冷\制熱系統(tǒng)安裝于箱體內(nèi)，所述控制系統(tǒng)控制制冷\制熱系統(tǒng)運(yùn)行。
箱體：箱體采用特殊設(shè)計(jì)，箱體內(nèi)部填充相變材料，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)可以吸收熱量由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)可以放出熱量由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。
制冷\制熱系統(tǒng)：制冷\制熱系統(tǒng)采用半導(dǎo)體制冷\制熱系統(tǒng)在箱體的電池上部安裝半導(dǎo)體制冷模塊，模塊上安裝軸流風(fēng)機(jī)；半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)直接采用直流電，可以直接從蓄電池中接出使用，功率消耗很低；液冷制冷\制熱系統(tǒng)利用泵式散熱管中的冷卻液循環(huán)并進(jìn)行散熱，吸熱部分吸收的熱量，通過(guò)設(shè)計(jì)的散熱器排放到外面；熱管制冷\制熱系統(tǒng)采用一種具有導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過(guò)在全封閉真空管內(nèi)工質(zhì)的氣、液相變來(lái)傳遞熱量，具有極高導(dǎo)熱性。
控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)由電源控制、溫度控制、遠(yuǎn)程控制三個(gè)部分組成，電源控制可以根據(jù)溫度控制調(diào)節(jié)制冷模塊正負(fù)極，這樣就可以實(shí)現(xiàn)恒溫箱中溫度恒定；溫度控制可以根據(jù)箱內(nèi)溫度和箱外溫度發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)；遠(yuǎn)程控制可以由用戶在遠(yuǎn)端對(duì)箱體進(jìn)行手動(dòng)的調(diào)節(jié)。
實(shí)施方式
本發(fā)明涉及一種高分子復(fù)合材料電池箱體恒溫系統(tǒng)，利用高分子復(fù)合材料電池箱體熱傳導(dǎo)慢，保溫性好的特點(diǎn)將制冷\制熱系統(tǒng)與高分子復(fù)合材料電池箱體相組合。使電池工作環(huán)境保持均衡狀態(tài)，電池溫度處在動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定范圍，保證電池箱能在任何溫度下工作，從而使電池充分發(fā)揮其性能的優(yōu)越性并延長(zhǎng)電池壽命。