基站蓄電池保溫箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基站蓄電池保溫箱，包括箱體、半導體制冷制熱器、控制電路、電源隔離電路、太陽能供電模塊和風力供電模塊，所述半導體制冷制熱器設置在箱體上，所述太陽能供電模塊和風力供電模塊設置在基站外側(cè)，太陽能供電模塊和風力供電模塊分別與電源隔離電路相連，所述電源隔離電路分別與控制電路、半導體制冷制熱器相連。本實用新型裝置能夠在確保基站封閉的狀態(tài)下，減少基站空調(diào)工作時間，降低基站能耗。
【專利說明】
基站蓄電池保溫箱
技術領域
[0001]本實用新型涉及基站節(jié)能設備研究領域，特別涉及一種基站蓄電池保溫箱。
【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源緊張問題日益突出，移動運營商能源消耗最大的是基站，在基站機房的電力消耗中，空調(diào)大約占到20%?53%。而空調(diào)的主要目的是保持基站蓄電池工作在25 °C左右。因為目前基站內(nèi)的設備工作溫度一般在-5 0C?45 °C范圍，而基站使用的蓄電池多為普通閥控式密閉鉛酸蓄電池，其對溫度要求較高，最佳使用溫度為25°C，工作溫度范圍一般為15°C?30°C。若溫度太低會使蓄電池容量下降，容量和放電性能急劇下降，導致電池的可靠性降低，溫度每下降1°C，其容量下降1%;溫度升高時，蓄電池的極板腐蝕將加劇，同時將消耗更多的水，當環(huán)境溫度超過25°C時，每升高10°C，蓄電池使用壽命將縮短一半。
[0003]為此，為了保障基站內(nèi)的蓄電池工作在最佳的保護范圍，設計一個針對基站蓄電池的保溫箱具有重要應用價值。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種基站蓄電池保溫箱，該裝置能夠在確?；痉忾]的狀態(tài)下，減少基站空調(diào)工作時間，降低基站能耗。
[0005]本實用新型的目的通過以下的技術方案實現(xiàn):基站蓄電池保溫箱，包括箱體、半導體制冷制熱器、控制電路、電源隔離電路、太陽能供電模塊和風力供電模塊，所述半導體制冷制熱器設置在箱體上，所述太陽能供電模塊和風力供電模塊設置在基站外側(cè)，太陽能供電模塊和風力供電模塊分別與電源隔離電路相連，所述電源隔離電路分別與控制電路、半導體制冷制熱器相連。
[0006]優(yōu)選的，所述保溫箱還包括一散熱器和通風管，通風管一端與散熱器連接，另一端伸出基站外，散熱器設置在半導體制冷制熱器的上方，基站內(nèi)氣流通過網(wǎng)狀風口進入到散熱器，然后通過通風管輸出到基站外。
[0007]更進一步的，所述通風管內(nèi)設有第一排風扇。從而加快向基站外排出空氣的速度。
[0008]更進一步的，所述散熱器采用鰭形散熱器，通過鋁板折彎形成。
[0009]更進一步的，所述通風管采用隔熱材料制成，從而可以防止排出熱量時漏入基站內(nèi)。
[0010]優(yōu)選的，所述保溫箱內(nèi)設有用于檢測箱內(nèi)溫度的箱內(nèi)溫度傳感器，所述箱內(nèi)溫度傳感器與控制電路連接。通過該傳感器，可以實現(xiàn)箱內(nèi)溫度的恒定。
[0011]優(yōu)選的，所述保溫箱內(nèi)設有用于檢測當前散熱器溫度的散熱器溫度傳感器，所述散熱器溫度傳感器與控制電路連接。通過該傳感器，可以判定當前系統(tǒng)是否處于過熱狀態(tài)。
[0012]優(yōu)選的，所述基站外設有用于檢測環(huán)境溫度的環(huán)境溫度傳感器，所述環(huán)境溫度傳感器與控制電路連接。通過該傳感器，可以在環(huán)境溫度處于較低工作溫度時，將半導體制冷制熱器制冷狀態(tài)自動切換到制熱狀態(tài)，從而實現(xiàn)冷熱自動切換。
[0013]優(yōu)選的，所述控制電路和半導體制冷制熱器之間還設有用于自動切換半導體制冷制熱器制冷、制熱功能的電源極性切換電路，所述電源極性切換電路還與電源隔離電路連接。通過設置該電路，可以在控制電路的控制下實現(xiàn)保溫箱內(nèi)冷熱的自動切換。
[0014]優(yōu)選的，所述半導體制冷制熱器的下端設有制冷制熱面、箱體內(nèi)出風口、箱體內(nèi)入風口，制冷制熱面嵌入到箱體內(nèi)；所述箱體內(nèi)出風口處設有第二排風扇;箱體內(nèi)的空氣在經(jīng)過制冷制熱面后通過第二排風扇和箱體內(nèi)出風口輸入到箱體內(nèi)，然后箱體內(nèi)的空氣通過箱體內(nèi)入風口循環(huán)到制冷制熱面，實現(xiàn)箱體內(nèi)空氣的制冷或制熱循環(huán)。且通過第二排風扇可加速箱體內(nèi)的空氣循環(huán)速度。
[0015]優(yōu)選的，所述太陽能供電模塊包括太陽能電池板，所述太陽能電池板通過傾斜式固定架安裝在基站房頂端。
[0016]優(yōu)選的，所述風力供電模塊包括風力發(fā)電機，風力發(fā)電機通過三角固定架安裝在基站房頂端，風力發(fā)電機輸出的交流電通過整流電路轉(zhuǎn)換為直流電，然后輸入到電源隔離電路。
[0017]優(yōu)選的，所述箱體采用聚氨脂復合材料制成，且側(cè)面設有箱門。該材料可更好的進行保溫。同時設置箱門可以方便基站維護人員對蓄電池進行日常的維護和保養(yǎng)。
[0018]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0019](I)延長基站蓄電池使用壽命
[0020]將基站蓄電池組放置在本實用新型所述保溫箱，環(huán)境潔凈度高，無污染，進一步延長了電池的使用壽命。解決基站蓄電池在高溫環(huán)境下不能正常工作、低溫環(huán)境下凍裂，導致蓄電池可靠性下降和使用壽命降低的難題。
[0021](2)節(jié)能、低碳、環(huán)保
[0022]將本實用新型所述保溫箱用于當前運營的基站中，可使溫度較高區(qū)域的基站全年90%的時間不再使用空調(diào)，溫度較低區(qū)域的基站60%的時間不再使用空調(diào)，從而可以節(jié)約大量的電能及電費;該保溫箱采用太陽能風能互補供電，不耗基站電能;采用半導體制冷制熱，不需要制冷劑，不會對空氣產(chǎn)生二次污染。
[0023](3)效費比高
[0024]本實用新型所述保溫箱的制作成本費用僅相當于基站一年所節(jié)約的電費，實現(xiàn)節(jié)電。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型裝置的結構原理示意圖。
[0026]圖2是本實用新型裝置的整體結構示意圖。
[0027]圖3是本實施例工作流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0029]實施例1
[0030]圖2中，各部件對應標號:太陽能電池板I，風力發(fā)電機2、三腳固定架3、基站4、第一排風扇5、通風管6、蓄電池組7、電池架8、電路盒9、箱體10、散熱器11、網(wǎng)狀風口 12、半導體制冷制熱器13、第二排風扇14、箱體內(nèi)入風口 15、箱體內(nèi)出風口 16。
[0031]如圖1、2所示，本實施例基站蓄電池保溫箱，包括箱體、半導體制冷制熱器、電源極性切換電路、控制電路、電源隔離電路、太陽能電池板、風力發(fā)電機、整流電路、散熱器、溫度傳感器及排風扇等。箱體采用保溫性能良好的聚氨脂復合材料制成，箱體內(nèi)安裝有半導體制冷制熱器，利用安裝在基站頂層上面的太陽能電池板、風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能，驅(qū)動半導體制冷制熱器制冷或制熱，從而抵消蓄電池保溫箱外部的熱量或冷氣傳入蓄電池中。這樣就保持了箱內(nèi)蓄電池的溫度恒定。由于半導體制冷制熱器在制冷或制熱的同時還產(chǎn)生熱量或冷氣，不能留在基站內(nèi)，因此用通風管將這部分熱量排出基站。
[0032]在不同的氣候條件下，蓄電池保溫箱會有以下四種工作狀態(tài):晴天時太陽能電池板工作，產(chǎn)生電能;風力夠強時，風力發(fā)電機工作，產(chǎn)生電能;有風的晴天，風力發(fā)電機和太陽能電池板同時工作，產(chǎn)生電能；當碰上即無風又無陽光的日子，靠蓄電池保溫箱自身的保溫性能保持箱內(nèi)溫度基本穩(wěn)定。
[0033]該蓄電池保溫箱工作在冬季時，半導體制冷制熱器同時也可以產(chǎn)生熱量，只需通過控制電路控制電源極性切換電路，將供給半導體制冷制熱器的電源正負極對調(diào)即可。由半導體制冷制熱器產(chǎn)生熱量，提高保溫箱內(nèi)蓄電池的溫度，保證蓄電池工作在合適的溫度下而不會凍裂。
[0034]太陽能電池板利用光伏效應將光能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)電源隔離電路后，供給直流負載半導體制冷制熱器和直流風扇工作;風力發(fā)電機利用風力將機械能轉(zhuǎn)化為電能，產(chǎn)生的交流電壓通過整流電路轉(zhuǎn)換為直流電，經(jīng)電源隔離電路后，供給直流負載半導體制冷制熱器和直流風扇工作；電源隔離電路用于實現(xiàn)對太陽能電池板產(chǎn)生的直流電源與風力發(fā)電機經(jīng)整流后產(chǎn)生的直流電源的隔離和控制；電源極性切換電路在控制電路的控制下實現(xiàn)保溫箱內(nèi)冷熱的自動切換;半導體制冷制熱器用于產(chǎn)生冷熱效應;散熱器采用內(nèi)置式;排風扇包括第一排風扇，第一排風扇用于將散熱器產(chǎn)生的熱量或冷氣通過通風管排到基站外，第二排風扇用于加速蓄電池箱體內(nèi)的空氣循環(huán)速度。
[0035]溫度傳感器包括箱內(nèi)溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器、散熱器溫度傳感器，上述溫度傳感器均分別與控制電路連接?？刂齐娐窞橄到y(tǒng)的核心，由單片機組成，通過對箱內(nèi)的溫度檢測，實現(xiàn)箱內(nèi)溫度的恒定;通過對散熱器溫度的監(jiān)測，實現(xiàn)對制冷器的過熱保護，通過對環(huán)境溫度的監(jiān)測，實現(xiàn)冷熱自動切換。在實際應用中，控制電路還可以通過對太陽電池板、風力發(fā)電機的檢測實現(xiàn)電源間的自動切換。
[0036]控制電路根據(jù)溫度傳感器進行工作的流程參見圖3，控制電路通過設置在散熱器上的散熱器溫度傳感器檢測散熱器溫度，當散熱器溫度超過設定值時(如:65 °C )，控制電路發(fā)出關閉半導體制冷制熱器指令，同時對外進行過熱報警處理，保護半導體制冷制熱器不會過熱損壞。否則控制電路通過設置在電池保溫箱內(nèi)的箱內(nèi)溫度傳感器檢測箱內(nèi)溫度，當溫度上升到保溫箱設定最高溫度(如:25°C，可通過程序設置或遠程設置)時，啟動半導體制冷制熱器制冷，當檢測到的溫度降至保溫箱內(nèi)設定最低溫度(如:15°C，可通過程序設置或遠程設置)時，關閉半導體制冷制熱器?？刂齐娐吠ㄟ^設置在基站外的環(huán)境溫度傳感器檢測環(huán)境溫度，當檢測到的基站外部溫度降至保溫箱內(nèi)設定制熱溫度(如:10°C，可通過程序設置或遠程設置)，啟動半導體制冷制熱器制熱，實現(xiàn)保溫箱內(nèi)的溫度維持在設定溫度左右。
[0037]參見圖2，本實施例太陽能電池板采用800W電池板，通過傾斜式固定架安裝在基站房頂端;風力發(fā)電機通過三角固定架安裝在基站房頂端。風力發(fā)電機輸出的交流電通過整流電路轉(zhuǎn)換為直流電，然后輸入到電源隔離電路。
[0038]半導體制冷制熱器的下端設有制冷制熱面、箱體內(nèi)出風口、箱體內(nèi)入風口，制冷制熱面嵌入到保溫箱體內(nèi)，箱體內(nèi)出風口處設有第二排風扇;箱體內(nèi)的空氣在經(jīng)過制冷制熱面后通過第二排風扇和箱體內(nèi)出風口輸入到箱體內(nèi)，然后箱體內(nèi)的空氣通過箱體內(nèi)入風口循環(huán)到制冷制熱面，實現(xiàn)箱體內(nèi)空氣的制冷或制熱循環(huán)。
[0039]散熱器采用鰭形散熱器，通過薄鋁板折彎形成;通風管采用隔熱材料制成，防止排出熱量時漏入基站內(nèi)。通風管內(nèi)設有第一排風扇。
[0040]箱體可設計成從側(cè)面開門，以便基站維護人員對蓄電池進行日常的維護和保養(yǎng)；整流電路、隔離電路、電源極性切換電路、控制電路安裝在電路盒內(nèi)。
[0041]以廣東氣候條件為背景設計。以廣東江門鳳飛云水庫站為例，鳳飛云水庫基站站位于公路鳳飛云水庫邊，機房為一層土建機房，占地面積為30平方米，層高為3.3米內(nèi)配置，室內(nèi)配置高頻開關電源一套，電源總?cè)萘繛?00A，負載電流為15A，約為800W;原來配置1+1工作方式的5匹三相空調(diào)2臺。該站天線為鐵塔安裝，通信塔在機房頂，而在機房的西面有房子，東面有樹木，整個機房的受熱面積較小。機房內(nèi)靠西邊為電池組，開關電源在南邊，主設備在機房的東邊，傳輸設備和空調(diào)在機房的北邊，安裝了兩套太陽能風能互補型蓄電池保溫箱。
[0042]該站的太陽能電池板和風力發(fā)電機安裝在機房頂，該基站進行了不開空調(diào)的測試，測試數(shù)據(jù)表明，該保溫箱內(nèi)的溫度基本上不超過30度，而在氣溫較低的幾天，基本上就保持在25°C，效果最為理想。通過前期對該基站內(nèi)各設備用電量的分析，月空調(diào)電費為891.34度，一年按空調(diào)工作8個月計，該基站全年可以節(jié)約:7130.72元。
[0043]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.基站蓄電池保溫箱，其特征在于，包括箱體、半導體制冷制熱器、控制電路、電源隔離電路、太陽能供電模塊和風力供電模塊，所述半導體制冷制熱器設置在箱體上，所述太陽能供電模塊和風力供電模塊設置在基站外側(cè)，太陽能供電模塊和風力供電模塊分別與電源隔離電路相連，所述電源隔離電路分別與控制電路、半導體制冷制熱器相連。2.根據(jù)權利要求1所述的基站蓄電池保溫箱，其特征在于，所述保溫箱還包括一散熱器和通風管，通風管一端與散熱器連接，另一端伸出基站外，散熱器設置在半導體制冷制熱器的上方，基站內(nèi)氣流通過網(wǎng)狀風口進入到散熱器，然后通過通風管輸出到基站外。3.根據(jù)權利要求2所述的基站蓄電池保溫箱，其特征在于，所述通風管內(nèi)設有第一排風Ho4.根據(jù)權利要求2所述的基站蓄電池保溫箱，其特征在于，所述保溫箱內(nèi)設有用于檢測箱內(nèi)溫度的箱內(nèi)溫度傳感器，所述箱內(nèi)溫度傳感器與控制電路連接； 所述保溫箱內(nèi)設有用于檢測當前散熱器溫度的散熱器溫度傳感器，所述散熱器溫度傳感器與控制電路連接； 所述基站外設有用于檢測環(huán)境溫度的環(huán)境溫度傳感器，所述環(huán)境溫度傳感器與控制電路連接。5.根據(jù)權利要求1所述的基站蓄電池保溫箱，其特征在于，所述控制電路和半導體制冷制熱器之間還設有用于自動切換半導體制冷制熱器制冷、制熱功能的電源極性切換電路，所述電源極性切換電路還與電源隔離電路連接。6.根據(jù)權利要求2所述的基站蓄電池保溫箱，其特征在于，所述半導體制冷制熱器的下端設有制冷制熱面、箱體內(nèi)出風口、箱體內(nèi)入風口，制冷制熱面嵌入到箱體內(nèi)；所述箱體內(nèi)出風口處設有第二排風扇;箱體內(nèi)的空氣在經(jīng)過制冷制熱面后通過第二排風扇和箱體內(nèi)出風口輸入到箱體內(nèi)，然后箱體內(nèi)的空氣通過箱體內(nèi)入風口循環(huán)到制冷制熱面，實現(xiàn)箱體內(nèi)空氣的制冷或制熱循環(huán)。7.根據(jù)權利要求1所述的基站蓄電池保溫箱，其特征在于，所述太陽能供電模塊包括太陽能電池板，所述太陽能電池板通過傾斜式固定架安裝在基站房頂端； 所述風力供電模塊包括風力發(fā)電機，風力發(fā)電機通過三角固定架安裝在基站房頂端，風力發(fā)電機輸出的交流電通過整流電路轉(zhuǎn)換為直流電，然后輸入到電源隔離電路。8.根據(jù)權利要求1所述的基站蓄電池保溫箱，其特征在于，所述箱體采用聚氨脂復合材料制成，且側(cè)面設有箱門。9.根據(jù)權利要求2所述的基站蓄電池保溫箱，其特征在于，所述散熱器采用鰭形散熱器，通過鋁板折彎形成。10.根據(jù)權利要求2所述的基站蓄電池保溫箱，其特征在于，所述通風管采用隔熱材料制成。
【文檔編號】H01M10/6572GK205583001SQ201620335516
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】董兵, 歐陽欣
【申請人】廣東輕工職業(yè)技術學院