CN102024922A - 恒温电池柜 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种恒温电池柜，包括：电池箱，所述电池箱内部设置有电池安装托盘和换气风扇，其周边围板和/或门板设置有保温装置；与电池箱相连的机柜空调，用于保持所述恒温电池柜内部的温度，以满足电池的正常工作环境；用于操控所述恒温电池柜中各部件工作的控制系统。本发明公开的恒温电池柜，可以单独存放蓄电池，并配合使用能耗较低的机柜空调，保持柜内温度为25℃～30℃左右，以适应蓄电池的工作环境，进而使得整个通讯机房内的大功率空调只需将机房的温度维持在35℃～40℃，适应通讯主设备和辅助设备的工作环境即可，从而大大降低了电力消耗，同时也节省了蓄电池的存放空间，延长了蓄电池的使用寿命，降低了电信运营商的成本。
Description
技术领域
本发明涉及通信配套设备领域，更具体地说，涉及一种恒温电池柜。
背景技术
目前国内现有的移动通讯基站约30万个，每个基站约16-20平米。基站内安装有通讯主设备、辅助设备和蓄电池组，蓄电池组的存放方式为敞开放置在电池架上。通讯主设备和辅助设备的工作温度一般在20℃～40℃，而蓄电池组的工作温度却需要控制在25℃～30℃，为了保证蓄电池的正常使用，满足其对环境的要求，目前常规的通讯机房内一般使用一至两台大功率空调常年工作，将整个机房的温度保持在25℃～30℃左右，由于常年使用大功率空调工作，能耗很高，造成了能源的大量浪费，同时电信运营商的成本也居高不下。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种恒温电池柜，用于单独存放蓄电池，从而可以将机房和电池柜设定至不同的温度，以达到节能的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种恒温电池柜，包括：
电池箱，所述电池箱内部设置电池安装托盘，所述电池箱的周边围板和/或门板设置有保温装置；
与所述电池箱相连的机柜空调，用于保持所述恒温电池柜内部的温度，以满足电池的正常工作环境；
用于操控所述恒温电池柜中各部件工作的控制系统。
优选的，所述电池箱内安装有换气风扇。
优选的，所述电池箱的框架由高强度铝合金型材制成。
优选的，所述电池箱的周边围板和/或门板采用双层镀锌板材，所述双层镀锌板材中间覆有隔热材料。
优选的，所述机柜空调的出风口设计为风向可调的双出风口。
优选的，所述操作系统设置有报警模块，所述报警模块设置于所述恒温电池柜的检测部位。
优选的，所述报警模块与所述换气风扇、温度传感器、市电检测模块以及机柜空调中的任意一项或多项的组合相连接。
优选的，所述操作系统还包括报警取消功能。
优选的，所述操作系统还包括强制开关，用于强制控制所述换气风扇运行。
优选的，所述操作系统采用液晶实时显示恒温电池柜内的温度。
从上述的技术方案可以看出，本发明公开的恒温电池柜，可以将蓄电池单独存放在电池箱内，由于机柜空调的作用，可以将所述恒温电池柜内的温度控制在25℃～30℃，以适应蓄电池的工作温度，由于所述电池箱的周边围板和门板上设置有保温装置，能够起到保温节能的作用，整个恒温电池柜的工作由柜内设置的控制系统来操控。
由于恒温电池柜这种特殊的结构和功能设计，可以实现在市电供电的情况下，由外接电源为蓄电池充电，同时由机柜空调来保持柜内温度；在市电断电的情况下，由控制系统的电池启动装置立刻启动蓄电池工作，恒温电池柜内进入断电的状态，但是由于电池箱的保温装置保温效果良好，以及换气风扇的散热排气作用，使得恒温电池柜内的温度能够维持一段时间直至市电供电恢复正常，然后由于控制系统操控，自动关闭电池输出，蓄电池进入充电状态。
本发明公开的恒温电池柜，使得蓄电池可以单独存放，并配合使用能耗较低的机柜空调，保持柜内温度为25℃～30℃左右，以适应蓄电池的工作环境，进而使得整个通讯机房内的大功率空调只需将机房的温度维持在35℃～40℃，以适应通讯主设备和辅助设备的工作环境即可，从而大大降低了电力消耗，同时也节省了蓄电池的存放空间，延长了蓄电池的使用寿命，降低了电信运营商的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种恒温电池柜的外部结构图；
图2为本发明实施例公开的一种恒温电池柜的内部结构图；
图3为本发明实施例公开的一种恒温电池柜的报警模块电路框图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种恒温电池柜，通过单独存放蓄电池，使得整个通讯机房内的大功率空调只需将机房的温度维持在35℃～40℃，而所述恒温电池柜内的温度由电池柜本身安装的能耗较低的机柜空调来保持，使柜内温度维持在25℃～30℃左右，以适应蓄电池的工作环境，从而大大降低了电力消耗，延长了蓄电池的使用寿命，降低了电信运营商的成本。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开的恒温电池柜的结构图如图1和图2所示，图中各标号分别表示：1、电池箱；2、换气口；3、机柜空调；4、电池安装托盘；5、换气风扇；6、电池箱框架。
参见图1和图2，本发明实施例公开的恒温电池柜的结构及其作用为：电池箱框架6采用高强度的铝合金型材制成，有效的保证了恒温电池柜的强度；电池箱1内部设置有电池安装托盘4，用于安放蓄电池，确保蓄电池放置的可靠性，也提高了安全系数，并且电池安装托盘4的数量和高度都是可调的，以适应不同情况的需要；电池箱1的周边围板和门板均采用双层镀锌板喷隔热涂料，中间覆有优质的隔热材料，以确保箱体的隔热性能，同时起到了保温和降低能耗的作用；电池箱1的一侧安装有机柜空调3，用于将恒温电池柜内部的温度保持在25℃～30℃左右，以适应蓄电池的正常工作；电池箱1的后板及一侧边设置有换气口2，后板内侧安装有换气风扇5，因为电池充放电时会产生少量的废气，换气风扇5的工作可以有效的排出电池箱1内的废气，并且换气风扇5的运转也能在一定程度上降低电池箱1内的温度。
上述的恒温电池柜中各构件的工作由控制系统来操控，整个系统的工作过程为：在市电供电的情况下，由外接电源为蓄电池充电，同时由机柜空调来保持柜内温度；在市电断电的瞬间，恒温电池柜进入断电的状态，控制系统中的电池启动装置接到信号，立刻启动蓄电池，蓄电池进入工作状态，由于蓄电池在放电过程中，会产生一定量的废气，影响恒温电池柜内的环境和电池的使用寿命，所以需要换气风扇定期排出废气，控制系统中的风扇控制装置，可以自动控制风扇的运转，而且控制系统中还设置有强制开关，在需要的情况下，也可以人为的控制换气风扇的运转；由于电池箱设置的隔热材料等保温装置，使得恒温电池柜内的保温效果良好，加之换气风扇的散热排气作用，使得恒温电池柜内的温度能够维持一段时间直至市电供电恢复正常，然后由控制系统操控，自动关闭电池输出，蓄电池进入充电状态。
本发明公开的恒温电池柜的控制系统中还设置有报警模块，所述报警模块与恒温电池柜中的其他各功能构件的连接图如图3所示，图中各标号分别表示：1、报警模块；2、一号风机；3、二号风机；4、报警指示灯；5、笔段液晶显示模块；6、报警取消模块；7、强制开关。其中，报警模块的a端接市电输入，b端接直流电源输入，c端接报警取消模块6和强制开关7，d端为风机控制输出端，与一号风机和二号风机相连，e端为报警干节点输出端，f端接报警指示灯。
控制系统中的报警模块位于整个恒温电池柜的检测部位，报警模块中各部分的设置及其功能如下：
1)笔段液晶显示模块，采用四位数的液晶显示，用于实时的显示恒温电池柜内的温度，测量范围为0℃～99.99℃，测量精度为0.063℃。
2)报警指示灯，与报警干节点输出端相连，当有报警输出时，相应的报警指示灯就会亮起。
3)风扇控制模块，在市电正常的情况下，通过报警模块上的指拨开关，可以调节风扇的等待天数和运行时间，指拨开关的高四位可调等待天数，低四位可调运行分钟数，其中，风扇的等待天数可调范围为1～45天，风扇的运行时间可调范围为1～30分钟；在市电掉电的情况下，由于控制系统的设定，风扇在等待2小时后开始运转，直到市电正常供电。
4)强制开关，在需要的情况下，可以通过强制开关，人为的强行启动风扇，用于排出恒温电池柜内的废气，以及降低恒温电池柜内的温度。
5)报警取消模块，通过此模块的输入信息，可以人为的控制来取消相应路的报警输出。
6)报警干节点输出模块，与温度传感器、风机、市电检测模块以及机柜空调相连接，以实现报警模块的以下报警功能：
温度异常报警功能，当温度传感器所感应到恒温电池柜内的温度高于30℃时，相应的干节点报警输出，相应的报警指示灯亮起。
风扇故障报警功能，当控制系统中的检测装置检测到一号风机和/或二号风机出现故障导致风扇堵转等现象时，相应的干节点报警输出，相应的报警指示灯亮起，并停止风机的运行，直到故障排除。
市电断电报警功能，当市电掉电时，相应的干节点报警输出，相应的报警指示灯亮起。
机柜空调故障报警功能，机柜空调的控制板和报警模块相连，当控制板检测到机柜空调内部出现故障时，相应的干节点报警输出，相应的报警指示灯亮起。
另外，需要说明的是，该恒温电池柜还具有电池工作异常报警的功能，本领域技术人员可以理解，恒温电池柜内的蓄电池是与外界设备相连，而不是与控制系统中的报警模块相连，因此，电池工作异常报警功能是通过基站本身实现的。
需要说明的是，报警输出干节点为常开触点，即正常情况下，报警输出干节点为断开状态，报警指示灯不亮，当出现异常情况时，报警输出干节点闭合，报警输出干节点与报警指示灯间形成通路，以实现报警功能。
除了上述功能外，控制系统中还设置有电池启动装置，当检测模块检测到市电掉电时，即刻由电池启动装置自动启动蓄电池，同时风扇控制等各项功能也会配合工作，市电上电后，系统自动关闭蓄电池的输出。
本领域技术人员可以理解，本实施例公开的上述控制系统中各模块的功能，其中的各项限制性数据只是本实施例控制系统自身所设定的范围，可根据不同的液晶选择以及不同的恒温电池柜的使用环境等情况，具体分析设定适合的数据范围，因此，上述各项限制性数据不能用来限定本发明的保护范围。
另外，需要说明的是，报警模块的报警形式有很多种，例如采用蜂鸣器报警以及用电话或短信等形式将报警信息发送给通讯基站管理人员等，本实施例公开的恒温电池柜虽然使用的是指示灯报警的形式，但是这种报警形式并不能用来限制本发明的保护范围。
本发明的主要目的就是要降低通讯基站的电力消耗，以降低电信运营商的成本，在本实施例公开的恒温电池柜的结构设计中，除了电池箱结构中的保温装置设计外，最重要的还有为该恒温电池柜特意设计低能耗的机柜空调，下面对机柜空调的各构件进行详细介绍：
1)该机柜空调采用了军事、宇航上使用的特种换热器，即平行流热交换器，由于该类型的换热器采用厚铝扁管对制冷剂节流和分流，外加散热片，使得此换热器较之同等面积的管片式换热器换热量增大的同时又降低了风阻，并且此换热器整体采用钎焊处理，整体结构极为坚固，另外，由于采用单排设计，外加较大的片距，此类换热器设计防尘效果极佳，上述特殊结构使得此类换热器具有极佳的抗震、抗尘的特性，此外该换热器表面还涂有具有超强的防腐能力的涂层，极大地方便了日常维护和保养工作，降低了后期维护费用。
2)该机柜空调选择了能耗较低的风机，此风机为外转子直流风机，其叶轮采用静音型设计，提高了风机的风量和风压，使能耗较现有技术中使用的大功率空调大大降低，另外，由于微型滚珠轴承的应用，使风机在测试环境下的寿命提高了很多。
3)该机柜空调采用双出风口的设计，通过调节出风口的出风方向，可在柜内形成交叉气流，提高了制冷效率，也可使柜内温度更均匀，并且还可根据柜内深度的不同配置不同的风机，使得在无遮挡的情况下，大大的延长风机的送风距离，特别适用于并联机柜，将多个机柜并联，同时使用一个机柜空调降温，此项设计巧妙的实现了降低能耗的作用。
4)该机柜空调的冷气流通道方向设计为由下而上，使冷气流先流经位于空调下部的管路电气元件及压缩机等，再流经顶部的冷凝器，最后由风扇排出。这种冷气流的方向设计，可以根据不同元件对温度的要求，由低到高实现了对元件阶梯状的冷却过程，不但提高了电气元件、压缩机的工作稳定性，还强化了冷凝器的换热能力。这种独特的冷气流方向设计使得产品在同等制冷功率下，不仅外形尺寸比同类产品缩小了，而且能耗也降低了很多。
5)该机柜空调选用转子式压缩机，此压缩机的各运动件的配合间隙很小，大多控制在微米级，且各配合的滑动件采用硬度高、摩擦系数小和匹配良好的摩擦副，使得其泄漏损失及摩擦磨损极小，故所产生无用功耗很小，具有节能的优点；同理，由于采用油膜密封，外加大容积的吸排气腔，内置消声装置，使得其运行噪音较低；此外双浮阀及磁悬浮减震技术的配合运用，又可将转子式压缩机固有的轴向震动减至最轻。
6)机柜空调各密封处均采用新型发泡技术的密封条，这种密封条在很大的温度范围内均能保持极佳的弹性，能有效阻止柜内柜外空气、水等流体的流通，保证了机柜空调的安全性，并且机柜空调的背面还粘贴有保温棉，更提高了恒温电池柜的保温效果，延长了恒温电池柜断电保温的时间，也进一步降低了能耗。
7)该机柜空调选用多功能单片机控制板，根据实际需求，经过对单片机控制板以及相应电路的设计，可以实现全故障自诊、故障代码显示、网络遥控、保养自动提醒、4～8点温度显示以及一类二类故障自动区分等功能；通过使用总线技术的温度传感器，以提高显示精度，并且每一块电路板在出厂前都经过老化实验，表面喷涂有树脂层，以提高防潮、防水的能力，此外还可根据用户要求对电路板进行个性化的设计。
从上述机柜空调特点的描述中可以看出，该机柜空调通过选择低能耗的换热器、风机和转子压缩机，通过这三者的配合使用，在很大程度上降低了能耗，除此之外，为了进一步的降低能耗，提高制冷效率，该机柜空调还特别设计了双出风口以及由上而下的冷气流通道，这种独特的降温方式的设计，使得机柜空调的外形尺寸比同等制冷功率下的同类产品要小很多，符合了恒温电池柜对小尺寸机柜空调的要求，同时制冷功率也不会降低，能耗也较低。
需要说明的是，上述机柜空调的设计独特，既达到了降低能耗的效果，又缩小了机柜空调的外形尺寸，其应用范围不只限于本发明公开的恒温电池柜，只要对温度、能耗以及外形尺寸有类似恒温电池柜的这些要求的环境，均可使用本发明公开的机柜空调。
本发明公开的上述恒温电池柜，解决了现有技术中蓄电池存放的问题，通过将蓄电池放入恒温电池柜，使得蓄电池可以单独存放，并配合使用能耗较低的机柜空调，将恒温电池柜内温度保持在25℃～30℃，用以适应蓄电池的工作环境，延长蓄电池的使用寿命，进而使得整个通讯机房内的大功率空调只需将机房的温度维持在35℃～40℃，以适应通讯主设备和辅助设备的工作环境即可，从而大大降低了电力消耗，同时也节省了蓄电池的存放空间，降低了电信运营商的成本。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种恒温电池柜，其特征在于，包括：
电池箱，所述电池箱内部设置电池安装托盘，所述电池箱的周边围板和/或门板设置有保温装置；
与所述电池箱相连的机柜空调，用于保持所述恒温电池柜内部的温度，以满足电池的正常工作环境；
用于操控所述恒温电池柜中各部件工作的控制系统。
2.根据权利要求1所述的恒温电池柜，其特征在于，所述电池箱内安装有换气风扇。
3.根据权利要求2所述的恒温电池柜，其特征在于，所述电池箱的框架由高强度铝合金型材制成。
4.根据权利要求3所述的恒温电池柜，其特征在于，所述电池箱的周边围板和/或门板采用双层镀锌板材，所述双层镀锌板材中间覆有隔热材料。
5.根据权利要求1所述的恒温电池柜，其特征在于，所述机柜空调的出风口设计为风向可调的双出风口。
6.根据权利要求1所述的恒温电池柜，其特征在于，所述操作系统设置有报警模块，所述报警模块设置于所述恒温电池柜的检测部位。
7.根据权利要求6所述的恒温电池柜，其特征在于，所述报警模块与所述换气风扇、温度传感器、市电检测模块以及机柜空调中的任意一项或多项的组合相连接。
8.根据权利要求7所述的恒温电池柜，其特征在于，所述操作系统还包括报警取消功能。
9.根据权利要求8所述的恒温电池柜，其特征在于，所述操作系统还包括强制开关，用于强制控制所述换气风扇运行。
10.根据权利要求9所述的恒温电池柜，其特征在于，所述操作系统采用液晶实时显示恒温电池柜内的温度。
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