[实用新型]基于相变储能的蓄电池智能恒温柜

说明书

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℃。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℃工作，有的甚至可以达到50℃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。

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匀效果；

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；