一种带UPS装置的特种车辆散热系统的制作方法

本发明涉及一种特种车辆，尤其涉及一种带ups装置的特种车辆散热系统。

背景技术：

随着国家综合实力的不断增强，重大会议和大型活动的不断增加以及现代化技术的不断发展，越来越多的行业领域，如信息、通信、金融、军事、国防、医疗卫生、教育、交通运输、航空航天等，均对电力供应与信息传输的不间断性和安全性提出了更高的要求。这种需求为不间断电源ups提供了广阔的使用空间。而ups电源车因具备机动性强、便于维护等特点，越来越受到用户的青睐。用户在使用的同时也对ups电源车供电系统的可靠性、可维护性、可扩容性、投资建设成本、使用维护成本等方面提出了更高的要求。

目前，带有ups主机的电源车是将蓄电池组与ups主机相连接，对外放电时将直流电转换成交流电，由化学能转化成电能。充电时由ups主机将交流电转化成直流电对蓄电池组进行充电储能，将电能转化成化学能。该ups电源车是保障供电稳定和连续性的重要移动设备，具备对各类供电电源的零时间切换，并具有稳压、稳频、净化电源质量的特点，已越来越受到广泛应用。

专利号为2016207903850的一种ups电源车车厢散热结构，包括底盘车、车厢、ups主机、开关柜和蓄电池组，这种散热结构存在冷风从车顶往下吹，如果轴流风机流速大，会使冷气快速流出，达不到较好的散热冷却效果，甚至导致车厢内部空间形成负压，影响散热效果的缺陷。

另外由于整个蓄电池组采用堆高布置，影响了整车重心高度，车辆负载均匀性差，蓄电池组维护不方便；因蓄电池组合成一体，在低负载时也同时一起工作，蓄电池温度稍微高出时，所有蓄电池风扇和轴流风机也一起工作，造成较大的能耗损失。因此，ups电源车的散热和能耗已成为急需解决的问题。

因此，目前带ups装置的特种车辆普遍存在散热性能差、设备耗能多、蓄电池布置不合理及整车重心高等缺陷。

技术实现要素：

本发明就是针对市场及客户的需求，为了解决带ups装置的特种车辆车厢内设备散热效果差、耗能大、蓄电池组布置不合理等问题。特设计的一种带ups装置的特种车辆散热系统。

本发明是这样实现的，一种带ups装置的特种车辆散热系统，包括底盘车、车厢、蓄电池组和ups主机，其特征在于：所述车厢设置有休息室和主机室，所述散热系统包括有电池散热系统和主机散热系统，所述电池散热系统包括有电池冷却内机、电池冷却外机和散热风道a，所述电池冷却内机和蓄电池组安装在休息室的散热风道a里，所述电池冷却外机安装在车厢外，并与散热风道a相连；所述主机散热系统包括有主机冷却装置、风机和送风装置，所述主机冷却装置安装在主机室里，所述风机安装在散热风道b里；所述送风装置安装在主机室底部，包括有盖板、气缸和挡泥板，所述气缸用于控制盖板的启闭，所述盖板下方开有送风口，所述挡泥板设置在送风口的下方。

一种带ups装置的特种车辆散热系统，其特征在于：所述蓄电池组有三组，分别为蓄电池组a、蓄电池组b和蓄电池组c，并与ups主机相连。

所述送风装置有送风装置a和送风装置b。

所述风机为3台轴流风机。

所述散热风道b下方设置有若干散热孔。

所述冷却装置外机安装在车厢的下备箱里。

所述主机室设置有ups主机两台，输入柜和输出柜各一台，所述输入柜和输出柜分别与ups主机相连。

所述休息室设置有控制器、空调、会议桌、座椅、侧拉门和推拉门。

所述车厢后部设置有电缆绞盘和百叶窗。

所述底盘车安装有支撑腿。

本发明的有益效果在于：通过优化散热风道结构，改变送风方式，大幅提高了散热效果；采用蓄电池组分组布置及平铺布局，降低了蓄电池重心高度；送风装置及风机的合理布置，降低设备能耗，提高设备运行的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是本发明涉及一种带ups装置的特种车辆散热系统在特种车辆上的布置主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的右视图；

图4是本发明涉及电池散热系统的结构及风向示意主视图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明涉及主机散热系统的结构及风向示意主视图；

图7是图6的俯视图；

图8是图6的左视图；

图9是本发明涉及送风装置的结构及风向示意主视图。

附图所示，其中，1为底盘车、2为车厢、21为休息室、211为会议桌、212为空调、213为座椅、214为推拉门、22主机室、23为百叶窗、24为侧拉门、3为蓄电池组、31为蓄电池组a、33为蓄电池组b、33为蓄电池组c、4为电池散热系统、41为电池冷却内机、42为电池冷却外机、43散热风道a、5为主机散热系统、51为主机冷却装置、52为散热风道b、53为风机、54为送风装置a、541为盖板a、542为气缸a、543为挡泥板a、55为送风装置b、551为盖板b、552为气缸b、553为挡泥板b、56为散热孔、6为控制器、7为ups主机、8为输入柜、9为输出柜、10为电缆绞盘、11为支撑腿、双箭头为冷风、单箭头为热风。

具体实施方式

如图1至图9所示，一种带ups装置的特种车辆散热系统，包括底盘车1、车厢2、蓄电池组3和ups主机7，其车厢2设置有休息室21和主机室22，散热系统包括有电池散热系统4和主机散热系统5，电池散热系统4包括有电池冷却内机41、电池冷却外机42和散热风道a43，电池冷却内机41和蓄电池组3安装在休息室21的散热风道a43里，电池冷却外机42安装在车厢2外，并与散热风道a43相连；主机散热系统5包括有主机冷却装置51、风机53和送风装置54、55，主机冷却装置51安装在主机室22里，风机53安装在散热风道b52里；送风装置54、55安装在主机室22底部，包括有盖板541、551、气缸542、552和挡泥板543、553，气缸542、552用于控制盖板541、551的启闭，盖板541、551下方开有送风口，挡泥板543、553设置在送风口的下方。

ups（uninterruptiblepowersystem/uninterruptiblepowersupply），即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，ups将市电稳压后供应给负载使用，此时的ups就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，ups立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220v交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。ups设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

一种带ups装置的特种车辆散热系统，其蓄电池组3有三组，分别为蓄电池组a31、蓄电池组b32和蓄电池组c33，并与ups主机7相连。

根据用电设备（负载）所需功率的大小，该三大组的蓄电池组3可单独使用，可两组同时使用或者三大组同时使用，可通过控制器6进行调配。这三大组的蓄电池组3分别隐藏于休息室21会议桌211四周座椅213底部，这样布置既能使整个车厢2负载更均匀，也能降低蓄电池组3的重心高度；采用这种蓄电池组3的布置方式，解决蓄电池组3重心偏高的问题。

这种带ups装置的特种车辆散热系统分为电池散热系统4和主机散热系统5，分别用于二者的降温和空气循环。由于蓄电池组3放电时间短，工作时间段的散热量远小于ups主机7散热量，因此蓄电池组3散热只需正常的冷却散热即可，无需强制吹送风降温。

电池冷却内机41提供的冷风一分为三，经过散热风道a43分别提供给蓄电池组a31、蓄电池组b32和蓄电池组c33进行冷却降温，蓄电池中的散热小风扇吹出的热风经过散热风道a43后汇集到电池冷却内机41中，进行蓄电池组3内循环降温，电池冷却外机42可进行外循环降温，避免蓄电池组3挥发的有毒气体长期堆积于散热风道a43或者休息室21内。

散热系统包括有电池冷却内机41、电池冷却外机42、主机冷却装置6和风机9，电池冷却内机41设置在散热风道a43内，电池冷却外机42设置在车厢2的外部，风机为3台轴流风机9。电池冷却内机41、电池冷却外机42和主机冷却装置51可采用冷气机，冷气机是一种集降温、换气、防尘、除味于一身的蒸发式降温换气机组。蒸发型冷气机是利用水蒸发制冷，送风距离远、风量大，能使封闭式的场所温度分布均匀，兼具过滤功能。

主机冷却装置51提供的冷气经过两台ups主机7的两侧面后，对两个ups主机7进行冷却降温，两个ups主机7的风扇吹出的热风上升到主机室22顶部隔板的散热孔56，由于轴流风机53产生的负压，将散热孔56中的热气经散热风道b52和百叶窗23排出车厢2外，实现两个ups主机7的强制降温散热。

该特种车辆散热系统的主机室22采用底部进风，上部出风的形式，能有效解决现有技术采用空调工作时出现冷凝滴水现象。

送风装置有送风装置a54和送风装置b55。送风装置有2套，其盖板和气缸均设置在主机室22底部，盖板下开有送风口，挡泥板设置在送风口下方。该送风装置分别为送风装置a54和送风装置b55，送风装置a54包括盖板a541、启闭气缸a542和挡泥板a543；当ups主机7需要送风时，通过控制器6可控制启闭气缸a542伸出，打开盖板a541，使冷风从车厢2底部和挡泥板a543之间的空隙进入主机室22对ups主机7进行冷却。挡泥板a543用于防止大的固体颗粒和泥水损坏和污染送风装置a54，避免送风装置a54周围吸附大量的灰尘，在盖板a541和轴流风机53开启后，灰尘对主机室22内的设备工作造成影响。盖板a541四周均采用橡胶密封，增强主机室22的密封性。另外，启闭气缸a542可采用油缸、气缸和电动推杆等各种方式。

同样的，送风装置b55和送风装置a54结构、功能和作用等都一致，均用于主机室22的送风。控制器6控制启闭气缸b552伸出，打开盖板b551，使冷风从车厢2底部和挡泥板b553之间的空隙进入主机室22对ups主机7进行冷却，因送风装置b55靠近输入柜8和输出柜9，甚至可以加大对输入柜8和输出柜9进行冷却。挡泥板b553用于防止大的固体颗粒和泥水损坏和污染送风装置b55，避免送风装置b55周围吸附大量的灰尘。采用这种送风装置有效解决主机室22的送风问题。

风机53为3台轴流风机。如外界环境温度ta较高或主机冷却装置51冷却量不足，导致主机室22的设备快速温升，可按需打开送风装置a54和送风装置b55，对ups主机7进行散热和增加冷却量，来降低设备的温升。并且，还根据送风装置a54和送风装置b55的送风量，相对应开启轴流风机53的数量，开启1台轴流风机53、同时开启2台轴流风机53，也可同时开启三台轴流风机53，避免主机室22形成负压，对设备运行造成影响。由于ups主机7的散热系统可根据环境温度ta和ups主机7温升情况，对主机冷却装置51的启闭进行自动调整，解决ups主机7散热效果差和设备耗能大的问题。

散热风道b52下方设置有若干散热孔56。在主机室22的顶部隔板上设置一些散热孔56，是为了方便ups主机7运行过程中所产生的热气在轴流风机53的作用下经过散热风道b52和百叶窗23排出。

电池冷却外机42安装在车厢2的下备箱里。特种车辆的车厢2两侧下方设置有若干下备箱，方便放置其他小型救援设备及各种工具。

主机室22设置有ups主机7两台，输入柜8和输出柜9各一台，输入柜8和输出柜9分别与ups主机7相连。ups主机7主要是整流和逆变，让交流电整流成直流电，再逆变成交流电给用电设备（负载）提供质量好的电源。输入柜8可接入市电或发电机；输出柜9用于与负载相连。

休息室21设置有控制器6、空调212、会议桌211、座椅213、侧拉门24和推拉门214。可编程逻辑控制器（简称plc），一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部cpu，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。控制器也指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。

操作人员在车厢2休息室21操纵控制器6可开启ups主机7、输入柜8和输出柜9，使得ups主机7和蓄电池组3工作，电池散热系统4及主机散热系统5用于对蓄电池组3和ups主机7工作产生的热量进行扩散，确保这些设备工作的温度平衡。可对散热系统进行智能控制，起到降低设备能耗，提高设备运行的可靠性和稳定性的效果。

输入柜8可接入市电或发电机组，通过ups主机7对休息室21内的蓄电池组3进行充电；通过使用电缆绞盘10的电缆接入输出柜9，可对用电设备（负载）进行保供电工作。

空调212、会议桌211、座椅213给操作人员一个舒适的工作环境。侧拉门24方便操作人员进入休息室21，推拉门214方便操作人员进入主机室22进行维护工作。

车厢2后部设置有电缆绞盘10和百叶窗23。车厢2后部设置的百叶窗23方便带ups装置的特种车辆的散热排风。

电缆绞盘10可卷绕收放电缆，用于带ups装置的特种车辆与负载之间的电力连接。专为专用汽车设计的电缆绞盘10是电缆收放的一种专用驱动装置。采用先进的摆线针轮减速机构，具有结构紧凑、重量轻、传动比大、效率高、噪音小、安全方便、寿命长、易保养等优点，适用于各类电缆的收放工作。同时它用的是点对点设计，使用变频器可进行大范围的调速，可以根据现场需要进行无级调速，同时它具有手动的功能，在没有外接电源的情况下可以用手操作进行收放电缆。

底盘车安装有支撑腿11，底盘车1安装有支撑腿11，底盘车1可安装有升降照明灯和四个液压支撑腿11。升降照明灯通过螺栓连接在底盘车1的驾驶室上方。升降照明灯可以在夜间照亮工作环境，有利抢险救灾工作的顺利进行。这四个液压支撑腿11通过支座固定在底盘车1大梁的合适位置，使用时通过支腿油缸对支撑腿11进行向下伸出触地，将底盘车1身顶起，使底盘车1的大部分（或全部）重量由支腿支撑，从而保持车体的平稳。

这种带ups装置特种车辆，如果需要对蓄电池组3进行充电工作，可将输入柜8与市电或发电机等电源相连接，启动ups主机7对蓄电池组3进行充电；如果蓄电池组3需要对用电设备（负载）进行保供电时，可将电缆绞盘10的电缆通过输出柜9与负载等用电端相连接，把蓄电池组3的电量经过ups主机7对外进行保供电工作。

ups主机7有两台同规格、等功率的ups主机，如果用电设备（负载）的功率不大于总功率的1/2，则只需开启一台ups主机7，以降低ups主机7和蓄电池组3的耗电量和散热量；只有用电设备（负载）的功率大于总功率的1/2，才需同时开启两台ups主机7。

也可根据用电设备（负载）功率大小采用一组蓄电池组、两组蓄电池组或者三组蓄电池组来自动调整输出电流，以降低蓄电池组3的耗电量和散热量。

送风装置a54和送风装置b55可独立或同时开启；三台轴流风机53可根据送风装置的送风量进行独立或同时开启控制。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。