[實用新型]基于相變儲能的蓄電池智能恒溫柜

有效

• 申請號: 201120022149.1
• 申請日: 2011-01-24
• 公開（公告）號: CN201918455U
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 廖曙光
• 申請（專利權）人: 廖曙光
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;H01M10/50
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本實用新型涉及一種基于相變儲能的蓄電池智能恒溫柜。

背景技術

隨著我國移動通信的飛速發展，三大電信運營商的移動通信基站總數已經超過100萬個；據統計，每個基站的平均年耗電量約為1.5萬度；其中空調耗電約占單位基站耗電量的52％；全年基站空調耗費超過70億度，相當于43億公斤二氧化碳排放量；基站節能越來越受到關注。綠色基站的架設，綜合體現在節能環保、高可靠可用性和合理性三個方面。節能環保體現在環保材料的選擇、節能設備的應用、IT運維系統的優化以及避免數據中心過度的規劃。如蓄電池效率的提高能有效降低對電力的需求，達到節能的目的。

一般情況下基站的電子設備除了蓄電池對工作環境溫度要求較高外，其他電器設備對工作環境溫度的要求都不高。蓄電池的最佳工作溫度范圍為15～25℃。工作溫度越高，蓄電池的工作壽命越短，而且性能也會降低；工作溫度越低，蓄電池的蓄放電容量將呈指數關系下降。因此，必須保證蓄電池在適合的溫度環境下工作。另外，基站內其他的電子設備對于工作環境溫度的要求不高，大部分可以在-25～35℃工作，有的甚至可以達到50℃或者更高。所以為電池創造一個局部的低溫環境可提高整個基站內部的環境溫度，從而大大降低空調的負荷。另一方面，基站停電后空調設備不能對基站環境進行溫度控制，導致蓄電池偏離最佳工作溫度范圍，使蓄電池的工作壽命和蓄放電容量急劇減縮，且性能大幅降低。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提出一種基于相變儲能的蓄電池智能恒溫柜，該基于相變儲能的蓄電池智能恒溫柜易于實施，且節能效果顯著。

本實用新型的技術解決方案如下：

一種基于相變儲能的蓄電池智能恒溫柜，包括柜體，柜體內設有蓄電池架、相變材料儲能模塊、中央控制模塊、調溫執行機構組件、送風機、排風機和送風道；柜體上設有引風口和排風口。

中央控制模塊包括微處理器、溫度傳感器和用于發出溫控指令以控制溫控執行機構的溫控指令輸出接口；溫度傳感器和溫控指令輸出接口均與微處理器相連。

中央控制模塊還包括與微處理器相連的通信模塊。

蓄電池架為單層或多層結構，蓄電池安裝在電池架上，相變材料儲能模塊鑲嵌于電池架上。

送風機和排風機均與中央控制模塊連接。

相變材料儲能模塊為內封裝有相變儲能材料的板式塊狀金屬容器。

調溫執行機構組件為蒸發式盤管或半導體末端；調溫執行機構組件與送風道為一體式或分體式結構。

送風機和排風機受中央微處理器的控制，可通過送風機完成新風的引入，排風機實現柜內蓄電池產生的氫氣的排放，以保證柜內空氣品質。

柜體采用保溫絕熱技術，保溫材料為聚氨酯、聚乙烯、玻璃棉、橡塑材料等。

有益效果：

基于能源緊張和基站能耗巨大的問題，本實用新型的基于相變儲能的蓄電池智能恒溫柜巧妙地利用過渡季節室外自然冷源為電池降溫，并設計相變材料儲能模塊，存儲自然冷量或溫控執行機構提供的冷量，通過相變材料發生相變的過程，吸放冷量，為蓄電池提供一個恒溫環境；夏季室外自然冷源不足時，通過溫控執行機構對相變材料蓄冷，并對蓄電池控溫；冬季電池環境溫度過低時，通過中央控制模塊使溫控執行機構反轉制熱保證蓄電池的恒溫環境。在確保蓄電池設備安全正常運行的前提下，提高基站內空調設置溫度，以最終達到節能的目的。

本蓄電池智能恒溫柜具有以下明顯優勢：

1、本恒溫柜分為五種運行工況：新風制冷、相變制冷、溫控執行機構制冷、溫控執行機構制熱、相變制熱。新風制冷時，直接利用室外自然冷源為電池降溫，控制柜體內溫度，大大節省制冷設備的運行費用；相變制冷時，利用相變材料熔化過程吸收蓄電池釋放的熱量保證蓄電池的恒溫環境；溫控執行機構制冷時，自然冷源和相變材料儲存的冷量均已用完，利用溫控執行機構制冷，適當提高蒸發溫度以增大系統的COP；溫控執行機構制熱，冬季環境過低溫度導致柜體內溫度過低時，啟動系統制熱工況保證蓄電池正常運行溫度；相變制熱，利用材料凝固過程釋放出熱量保證蓄電池的恒溫環境；

2、電池架采用鋼結構件連接，靈活方便，與柜體緊密連接，既充分考慮框架的承重能力和穩定性，也保證與柜體的連接密封；

3、相變材料儲能模塊采用板式塊狀設計，根據蓄電池的發熱特性量身定做確保可以完全帶走蓄電池釋放的熱量，并鑲嵌在框架上，進一步保證柜體的溫度均勻效果；

4、自帶的中央控制模塊保證系統智能化運行，自動選擇運行工況，保證柜體內部溫度的恒定；