专利名称：基于相变储能的蓄电池智能恒温柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于相变储能的蓄电池智能恒温柜。
背景技术：
随着我国移动通信的飞速发展，三大电信运营商的移动通信基站总数已经超过 100万个；据统计，每个基站的平均年耗电量约为1. 5万度；其中空调耗电约占单位基站耗 电量的52%;全年基站空调耗费超过70亿度，相当于43亿公斤二氧化碳排放量；基站节能 越来越受到关注。绿色基站的架设，综合体现在节能环保、高可靠可用性和合理性三个方 面。节能环保体现在环保材料的选择、节能设备的应用、IT运维系统的优化以及避免数据 中心过度的规划。如蓄电池效率的提高能有效降低对电力的需求，达到节能的目的。一般情况下基站的电子设备除了蓄电池对工作环境温度要求较高外，其他电器设 备对工作环境温度的要求都不高。蓄电池的最佳工作温度范围为15 25°C。工作温度越 高，蓄电池的工作寿命越短，而且性能也会降低；工作温度越低，蓄电池的蓄放电容量将呈 指数关系下降。因此，必须保证蓄电池在适合的温度环境下工作。另外，基站内其他的电 子设备对于工作环境温度的要求不高，大部分可以在-25 35°C工作，有的甚至可以达到 50°C或者更高。所以为电池创造一个局部的低温环境可提高整个基站内部的环境温度，从 而大大降低空调的负荷。另一方面，基站停电后空调设备不能对基站环境进行温度控制，导 致蓄电池偏离最佳工作温度范围，使蓄电池的工作寿命和蓄放电容量急剧减缩，且性能大 幅降低。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提出一种基于相变储能的蓄电池智能恒温柜， 该基于相变储能的蓄电池智能恒温柜易于实施，且节能效果显著。本实用新型的技术解决方案如下一种基于相变储能的蓄电池智能恒温柜，包括柜体，柜体内设有蓄电池架、相变材 料储能模块、中央控制模块、调温执行机构组件、送风机、排风机和送风道；柜体上设有引风 口和排风口。中央控制模块包括微处理器、温度传感器和用于发出温控指令以控制温控执行机 构的温控指令输出接口 ；温度传感器和温控指令输出接口均与微处理器相连。中央控制模块还包括与微处理器相连的通信模块。蓄电池架为单层或多层结构，蓄电池安装在电池架上，相变材料储能模块镶嵌于 电池架上。送风机和排风机均与中央控制模块连接。相变材料储能模块为内封装有相变储能材料的板式块状金属容器。调温执行机构组件为蒸发式盘管或半导体末端；调温执行机构组件与送风道为一 体式或分体式结构。[0013]送风机和排风机受中央微处理器的控制，可通过送风机完成新风的引入，排风机 实现柜内蓄电池产生的氢气的排放，以保证柜内空气品质。柜体采用保温绝热技术，保温材料为聚氨酯、聚乙烯、玻璃棉、橡塑材料等。有益效果基于能源紧张和基站能耗巨大的问题，本实用新型的基于相变储能的蓄电池智能 恒温柜巧妙地利用过渡季节室外自然冷源为电池降温，并设计相变材料储能模块，存储自 然冷量或温控执行机构提供的冷量，通过相变材料发生相变的过程，吸放冷量，为蓄电池提 供一个恒温环境；夏季室外自然冷源不足时，通过温控执行机构对相变材料蓄冷，并对蓄电 池控温；冬季电池环境温度过低时，通过中央控制模块使温控执行机构反转制热保证蓄电 池的恒温环境。在确保蓄电池设备安全正常运行的前提下，提高基站内空调设置温度，以最 终达到节能的目的。本蓄电池智能恒温柜具有以下明显优势1、本恒温柜分为五种运行工况新风制冷、相变制冷、温控执行机构制冷、温控执 行机构制热、相变制热。新风制冷时，直接利用室外自然冷源为电池降温，控制柜体内温度， 大大节省制冷设备的运行费用；相变制冷时，利用相变材料熔化过程吸收蓄电池释放的热 量保证蓄电池的恒温环境；温控执行机构制冷时，自然冷源和相变材料储存的冷量均已用 完，利用温控执行机构制冷，适当提高蒸发温度以增大系统的COP ；温控执行机构制热，冬 季环境过低温度导致柜体内温度过低时，启动系统制热工况保证蓄电池正常运行温度；相 变制热，利用材料凝固过程释放出热量保证蓄电池的恒温环境；2、电池架采用钢结构件连接，灵活方便，与柜体紧密连接，既充分考虑框架的承重 能力和稳定性，也保证与柜体的连接密封；3、相变材料储能模块采用板式块状设计，根据蓄电池的发热特性量身定做确保可 以完全带走蓄电池释放的热量，并镶嵌在框架上，进一步保证柜体的温度均勻效果；4、自带的中央控制模块保证系统智能化运行，自动选择运行工况，保证柜体内部 温度的恒定；5、自带的中央控制模块在蓄电池恒温柜上设有液晶显示面板，保证蓄电池恒温柜 内温度的可视化并设有报警系统，确保电池的安全正常运行；6、自带的中央控制模块通过通信模块与互联网连接，保证用户实现实时监控蓄电 池恒温柜的运行工况。
图1为中央控制模块的原理框图；图2为恒温柜的外部结构示意图；图3为恒温柜的内部结构示意图。标号说明1、柜体；2、中央控制模块；3、引风口 ；4、送风机；5、引风口 ；6、调温执 行机构组件；7、送风道；8、相变材料储能模块；9、蓄电池架；10、排风机；11、排风口。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明[0029]实施例1 参见图1-3，一种基于相变储能的蓄电池智能恒温柜，柜体内设有蓄电池架、相变 材料储能模块、中央控制模块、调温执行机构组件、送风机、排风机和送风道；柜体上设有引 风口和排风口。中央控制模块包括微处理器、温度传感器和用于发出温控指令以控制温控 执行机构的温控指令输出接口 ；温度传感器和温控指令输出接口均与微处理器相连。中央 控制模块还包括与微处理器相连的通信模块。蓄电池在柜体内形成多层结构。蓄电池安装 在电池架上，相变材料储能模块镶嵌在电池架镶嵌于电池架内。调温执行机构组件为蒸发 盘管或半导体末端；调温执行机构组件设置在送风道内部。所述的柜体与电池架采用结构件紧密连接，便于现场安装，并在局部设计“迷宫” 式防冷桥措施，避免局部隔热性能降低形成冷量大量传递的通道；所述的相变材料储能模块采用板式块状设计，根据电池的发热量量身定做，结构 简单，安装方便；所述的相变材料储能模块与温控执行机构通过送风风道连接，实现能量的储存；所述的温控执行机构的蒸发器或半导体末端置于送风风道内部；所述的中央控制模块包括微处理器和温度传感器，可通过计算机实现远程监控；柜体为钢板成型并作保温绝热，为蓄电池形成局部独立热环境；电池架为根据电池尺寸制成的结构件连接结构，保证框架的承重能力和稳定性；相变材料储能模块镶嵌于电池架内，与柜体配合安装；送风机和排风机为离心式或轴流风机；风道为借助于柜体结构制成的送风气流通道；温控执行机构为压缩机制冷方式或半导体制冷方式，同时具有制冷和制热功能；中央控制模块包括温度传感器、通信模块和报警器；所述的传感器、通信模块和报 警器均与微处理器连接。多种工作模式的具体说明如下新风制冷柜内温感器检测温度，并与设定值对比，若柜内需要制冷时，室外温感 器检测得到室外有可以利用的自然冷源时，将控制信号传给风机，开启新风制冷循环，将电 池释放的热量带走保证柜体局部微环境的恒温；相变制冷蓄电池放电过程中无室外自然冷源可利用时，利用相变材料储存的冷 量为恒温柜降温，保证蓄电池的正常运行温度；温控执行机构制冷室外自然冷源不可利用时，恒温柜内温度过高时启动制冷循 环系统为柜体内降温，保证蓄电池的正常运行温度；相变制热冬季柜体内温度过低时，相变材料凝固释放热量，给柜体升温，保证蓄 电池的正常运行温度；温控执行机构制热相变材料释放热量完毕后，中央控制模块控制温控执行机构 反转实现制热功能，为柜体内升温，保证蓄电池的正常运行温度。
权利要求1.一种基于相变储能的蓄电池智能恒温柜，其特征在于，包括柜体，柜体内设有蓄电池 架、相变材料储能模块、中央控制模块、调温执行机构组件、送风机、排风机和送风道；柜体 上设有引风口和排风口。
2.根据权利要求1所述的基于相变储能的蓄电池智能恒温柜，其特征在于，中央控制 模块包括微处理器、温度传感器和用于发出温控指令以控制温控执行机构的温控指令输出 接口 ；温度传感器和温控指令输出接口均与微处理器相连。
3.根据权利要求2所述的基于相变储能的蓄电池智能恒温柜，其特征在于，中央控制 模块还包括与微处理器相连的通信模块。
4.根据权利要求1所述的基于相变储能的蓄电池智能恒温柜，其特征在于，蓄电池架 为单层或多层结构，蓄电池安装在电池架上，相变材料储能模块镶嵌于电池架上。
5.根据权利要求1所述的基于相变储能的蓄电池智能恒温柜，其特征在于，送风机和 排风机均与中央控制模块连接。
6.根据权利要求1所述的基于相变储能的蓄电池智能恒温柜，其特征在于，相变材料 储能模块为内封装有相变储能材料的板式块状金属容器。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于相变储能的蓄电池智能恒温柜，其特征在于， 调温执行机构组件为蒸发式盘管或半导体末端；调温执行机构组件与送风道为一体式或分 体式结构。
专利摘要本实用新型公开了一种基于相变储能的蓄电池智能恒温柜，其特征在于，柜体内设有蓄电池架、相变材料储能模块、中央控制模块、调温执行机构组件、送风机、排风机和送风道；柜体上设有引风口和排风口。本实用新型的基于相变储能的蓄电池智能恒温柜易于实施，且节能效果显著。
文档编号H01M2/10GK201918455SQ201120022149
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者廖曙光 申请人:廖曙光