[實用新型]高寒環(huán)境的蓄電池?zé)o源恒溫裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920047645.5
• 申請日: 2009-07-20
• 公開（公告）號: CN201430198Y
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳評;羅建平;陳樹欽
• 申請（專利權(quán)）人: 陳評;羅建平;陳樹欽
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司
• 代理人: 王荷英

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種為蓄電池提供基本恒溫環(huán)境的蓄電池恒溫裝置，特別是適用于高寒地區(qū)的通信基站、風(fēng)力或太陽能發(fā)電系統(tǒng)的蓄電池?zé)o源恒溫裝置。

背景技術(shù)

近年來，我國邊際通訊基站發(fā)展迅猛。邊際通訊基站主要建立在電網(wǎng)不能穩(wěn)定供電的邊遠(yuǎn)地區(qū)，以蓄電池作為后備電源。在我國內(nèi)蒙、新疆等高寒地區(qū)，最低溫度可低達(dá)-40℃，在過低的環(huán)境溫度下，蓄電池極板被硫化及電解液凍結(jié)，導(dǎo)致極板組過度壓縮和短路，極端情況下還會使電池殼開裂破損，使蓄電池徹底損壞。同時，蓄電池的適宜工作溫度為25℃，溫度越低蓄電池放電容量越低；從10℃起，溫度每下降一度，蓄電池的容量下降1.5％。蓄電池的高寒保溫是邊際通信基站所面臨的主要問題之一。

另外，以風(fēng)力、太陽能為能源的獨立發(fā)電系統(tǒng)，也必須通過蓄電池儲能。在高寒地區(qū)，這些蓄電池同樣需要解決保溫問題。

為使蓄電池能適應(yīng)低溫工作，目前采用的方案有：(1)提高電解液酸密度、配置膠體電解液等方案，可使蓄電池工作溫度降低至-20℃，但循環(huán)壽命和高溫性能大為降低。(2)將蓄電池放入電加熱保溫箱內(nèi)，但在無穩(wěn)定電力供應(yīng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)難以實現(xiàn)。(3)埋地設(shè)計，但施工難度大、難以避免地下水滲入箱體、維護(hù)困難。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種簡單、經(jīng)濟、無需外加電源的蓄電池恒溫裝置，為高寒地區(qū)蓄電池提供適合其正常工作的相對恒溫的工作環(huán)境。

本蓄電池恒溫裝置包含用于放置蓄電池的保溫箱和至少一根全封閉的內(nèi)抽真空的重力熱管，管內(nèi)裝有導(dǎo)熱介質(zhì)；保溫箱包括由絕熱材料制成的保溫底座和保溫上蓋，所說重力熱管的下段埋入地面以下4～12米，上段伸入位于地面的保溫箱內(nèi)。

所說的保溫箱底座上設(shè)有放置蓄電池的金屬散熱板管，所說的重力熱管的上端與金屬散熱板插接相連。

所說的金屬散熱板的上表面設(shè)有散熱通道，所說的散熱通道在散熱板的表面呈單向平行排布或雙向交錯排布的凹槽。

所說的保溫箱設(shè)有排氣針孔。

所說的重力熱管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)可以是乙醇、液氨或其他易揮發(fā)物質(zhì)。

本裝置使用時，蓄電池放置在保溫箱內(nèi)的金屬散熱板上，重力熱管埋入地表下深達(dá)4～12米，熱管的地下部分為蒸發(fā)段，地面部分為冷凝段。嚴(yán)寒季節(jié)，熱管蒸發(fā)段內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)接受地下熱量，在真空下很快蒸發(fā)成蒸汽，介質(zhì)蒸汽在管內(nèi)上升至冷凝段，由于冷凝段處于地面以上的低溫環(huán)境，則蒸汽被冷凝，同時向保溫箱內(nèi)放出熱量(或通過金屬散熱板向保溫箱內(nèi)散熱)；被冷凝成液滴的介質(zhì)通過重力下降返回至管底，繼續(xù)接受地下熱量，再蒸發(fā)成氣相、蒸汽上升至地面段放熱后冷凝成液相。如此，在重力熱管內(nèi)，通過介質(zhì)的相變過程不斷地吸取地?zé)岵⑾虮叵鋬?nèi)放出熱量，從而使保溫箱內(nèi)的溫度提高，蓄電池可免受外界惡劣的極低氣溫的影響而處于基本適宜的恒溫環(huán)境，確保蓄電池正常工作。在-40℃外界環(huán)境下，本裝置無需外加電源，而能將保溫箱內(nèi)溫度提高至0℃以上，當(dāng)保溫箱溫度接近地下溫度(20℃)時，重力熱管會自動停止工作，無需控制；夏季將保溫箱上蓋移開，以方便蓄電池散熱。

綜上所述，本裝置充分利用地表下穩(wěn)定、豐富的熱能(地?zé)?，將重力熱管的蒸發(fā)端垂直深埋在地下，冷凝端插入保溫箱下部的鋁制散熱器中，通過介質(zhì)氣液之間的相變化，將地?zé)釋?dǎo)入絕熱材料的保溫箱內(nèi)，解決了高寒地區(qū)無人值守的風(fēng)/光為能源的獨立發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池放電容量降低，甚至無法工作的問題，確保系統(tǒng)正常供電。

附圖說明

圖1是蓄電池恒溫裝置的實施結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-絕熱上蓋，1-1-排氣針孔，2-蓄電池，3-金屬散熱板，3-1-散熱通道，4-絕熱底座，5-大地，6-重力熱管，7-導(dǎo)熱介質(zhì)。

具體實施方式

實施例1

本實施例蓄電池恒溫裝置的結(jié)構(gòu)見圖1，保溫箱由絕熱底座4和絕熱上蓋1組成，底座4上裝有金屬散熱板3(優(yōu)選鋁板)，若干個蓄電池2安置在鋁制散熱板3上；重力熱管6為全封閉管，內(nèi)抽真空并裝有導(dǎo)熱介質(zhì)7(乙醇或液氨)；其下部的蒸發(fā)段埋入地面5以下，深達(dá)4～12米，上部冷凝段穿過絕熱底座4，伸入保溫箱內(nèi)并與散熱板3插接相連。熱管6內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)7吸取地下熱量，在真空下很快蒸發(fā)，蒸汽上升至地面以上的冷凝段時，被冷凝成液滴并下降返回管底，同時放出熱量，熱量通過金屬散熱板3向保溫箱內(nèi)導(dǎo)熱介質(zhì)反復(fù)的氣、液相變循環(huán)使保溫箱內(nèi)的溫度提高，。保溫箱的絕熱上蓋1設(shè)有排氣針孔1-1，使保溫箱內(nèi)與外界的大氣壓平衡。

實施例2熱管用于低溫環(huán)境下恒溫裝置模擬試驗

用深低溫冰箱模擬高寒低溫環(huán)境：將聚氨酯保溫箱置于低溫冰箱內(nèi)。