基站蓄电池保温箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基站蓄电池保温箱，包括箱体、半导体制冷制热器、控制电路、电源隔离电路、太阳能供电模块和风力供电模块，所述半导体制冷制热器设置在箱体上，所述太阳能供电模块和风力供电模块设置在基站外侧，太阳能供电模块和风力供电模块分别与电源隔离电路相连，所述电源隔离电路分别与控制电路、半导体制冷制热器相连。本实用新型装置能够在确保基站封闭的状态下，减少基站空调工作时间，降低基站能耗。
【专利说明】
基站蓄电池保温箱
技术领域
[0001]本实用新型涉及基站节能设备研究领域，特别涉及一种基站蓄电池保温箱。
【背景技术】
[0002]随着经济的快速发展，能源紧张问题日益突出，移动运营商能源消耗最大的是基站，在基站机房的电力消耗中，空调大约占到20%?53%。而空调的主要目的是保持基站蓄电池工作在25 °C左右。因为目前基站内的设备工作温度一般在-5 0C?45 °C范围，而基站使用的蓄电池多为普通阀控式密闭铅酸蓄电池，其对温度要求较高，最佳使用温度为25°C，工作温度范围一般为15°C?30°C。若温度太低会使蓄电池容量下降，容量和放电性能急剧下降，导致电池的可靠性降低，温度每下降1°C，其容量下降1%;温度升高时，蓄电池的极板腐蚀将加剧，同时将消耗更多的水，当环境温度超过25°C时，每升高10°C，蓄电池使用寿命将缩短一半。
[0003]为此，为了保障基站内的蓄电池工作在最佳的保护范围，设计一个针对基站蓄电池的保温箱具有重要应用价值。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基站蓄电池保温箱，该装置能够在确保基站封闭的状态下，减少基站空调工作时间，降低基站能耗。
[0005]本实用新型的目的通过以下的技术方案实现:基站蓄电池保温箱，包括箱体、半导体制冷制热器、控制电路、电源隔离电路、太阳能供电模块和风力供电模块，所述半导体制冷制热器设置在箱体上，所述太阳能供电模块和风力供电模块设置在基站外侧，太阳能供电模块和风力供电模块分别与电源隔离电路相连，所述电源隔离电路分别与控制电路、半导体制冷制热器相连。
[0006]优选的，所述保温箱还包括一散热器和通风管，通风管一端与散热器连接，另一端伸出基站外，散热器设置在半导体制冷制热器的上方，基站内气流通过网状风口进入到散热器，然后通过通风管输出到基站外。
[0007]更进一步的，所述通风管内设有第一排风扇。从而加快向基站外排出空气的速度。
[0008]更进一步的，所述散热器采用鳍形散热器，通过铝板折弯形成。
[0009]更进一步的，所述通风管采用隔热材料制成，从而可以防止排出热量时漏入基站内。
[0010]优选的，所述保温箱内设有用于检测箱内温度的箱内温度传感器，所述箱内温度传感器与控制电路连接。通过该传感器，可以实现箱内温度的恒定。
[0011]优选的，所述保温箱内设有用于检测当前散热器温度的散热器温度传感器，所述散热器温度传感器与控制电路连接。通过该传感器，可以判定当前系统是否处于过热状态。
[0012]优选的，所述基站外设有用于检测环境温度的环境温度传感器，所述环境温度传感器与控制电路连接。通过该传感器，可以在环境温度处于较低工作温度时，将半导体制冷制热器制冷状态自动切换到制热状态，从而实现冷热自动切换。
[0013]优选的，所述控制电路和半导体制冷制热器之间还设有用于自动切换半导体制冷制热器制冷、制热功能的电源极性切换电路，所述电源极性切换电路还与电源隔离电路连接。通过设置该电路，可以在控制电路的控制下实现保温箱内冷热的自动切换。
[0014]优选的，所述半导体制冷制热器的下端设有制冷制热面、箱体内出风口、箱体内入风口，制冷制热面嵌入到箱体内；所述箱体内出风口处设有第二排风扇;箱体内的空气在经过制冷制热面后通过第二排风扇和箱体内出风口输入到箱体内，然后箱体内的空气通过箱体内入风口循环到制冷制热面，实现箱体内空气的制冷或制热循环。且通过第二排风扇可加速箱体内的空气循环速度。
[0015]优选的，所述太阳能供电模块包括太阳能电池板，所述太阳能电池板通过倾斜式固定架安装在基站房顶端。
[0016]优选的，所述风力供电模块包括风力发电机，风力发电机通过三角固定架安装在基站房顶端，风力发电机输出的交流电通过整流电路转换为直流电，然后输入到电源隔离电路。
[0017]优选的，所述箱体采用聚氨脂复合材料制成，且侧面设有箱门。该材料可更好的进行保温。同时设置箱门可以方便基站维护人员对蓄电池进行日常的维护和保养。
[0018]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
[0019](I)延长基站蓄电池使用寿命
[0020]将基站蓄电池组放置在本实用新型所述保温箱，环境洁净度高，无污染，进一步延长了电池的使用寿命。解决基站蓄电池在高温环境下不能正常工作、低温环境下冻裂，导致蓄电池可靠性下降和使用寿命降低的难题。
[0021](2)节能、低碳、环保
[0022]将本实用新型所述保温箱用于当前运营的基站中，可使温度较高区域的基站全年90%的时间不再使用空调，温度较低区域的基站60%的时间不再使用空调，从而可以节约大量的电能及电费;该保温箱采用太阳能风能互补供电，不耗基站电能;采用半导体制冷制热，不需要制冷剂，不会对空气产生二次污染。
[0023](3)效费比高
[0024]本实用新型所述保温箱的制作成本费用仅相当于基站一年所节约的电费，实现节电。
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型装置的结构原理示意图。
[0026]图2是本实用新型装置的整体结构示意图。
[0027]图3是本实施例工作流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0029]实施例1
[0030]图2中，各部件对应标号:太阳能电池板I，风力发电机2、三脚固定架3、基站4、第一排风扇5、通风管6、蓄电池组7、电池架8、电路盒9、箱体10、散热器11、网状风口 12、半导体制冷制热器13、第二排风扇14、箱体内入风口 15、箱体内出风口 16。
[0031]如图1、2所示，本实施例基站蓄电池保温箱，包括箱体、半导体制冷制热器、电源极性切换电路、控制电路、电源隔离电路、太阳能电池板、风力发电机、整流电路、散热器、温度传感器及排风扇等。箱体采用保温性能良好的聚氨脂复合材料制成，箱体内安装有半导体制冷制热器，利用安装在基站顶层上面的太阳能电池板、风力发电机产生的电能，驱动半导体制冷制热器制冷或制热，从而抵消蓄电池保温箱外部的热量或冷气传入蓄电池中。这样就保持了箱内蓄电池的温度恒定。由于半导体制冷制热器在制冷或制热的同时还产生热量或冷气，不能留在基站内，因此用通风管将这部分热量排出基站。
[0032]在不同的气候条件下，蓄电池保温箱会有以下四种工作状态:晴天时太阳能电池板工作，产生电能;风力够强时，风力发电机工作，产生电能;有风的晴天，风力发电机和太阳能电池板同时工作，产生电能；当碰上即无风又无阳光的日子，靠蓄电池保温箱自身的保温性能保持箱内温度基本稳定。
[0033]该蓄电池保温箱工作在冬季时，半导体制冷制热器同时也可以产生热量，只需通过控制电路控制电源极性切换电路，将供给半导体制冷制热器的电源正负极对调即可。由半导体制冷制热器产生热量，提高保温箱内蓄电池的温度，保证蓄电池工作在合适的温度下而不会冻裂。
[0034]太阳能电池板利用光伏效应将光能转化为电能，经电源隔离电路后，供给直流负载半导体制冷制热器和直流风扇工作;风力发电机利用风力将机械能转化为电能，产生的交流电压通过整流电路转换为直流电，经电源隔离电路后，供给直流负载半导体制冷制热器和直流风扇工作；电源隔离电路用于实现对太阳能电池板产生的直流电源与风力发电机经整流后产生的直流电源的隔离和控制；电源极性切换电路在控制电路的控制下实现保温箱内冷热的自动切换;半导体制冷制热器用于产生冷热效应;散热器采用内置式;排风扇包括第一排风扇，第一排风扇用于将散热器产生的热量或冷气通过通风管排到基站外，第二排风扇用于加速蓄电池箱体内的空气循环速度。
[0035]温度传感器包括箱内温度传感器、环境温度传感器、散热器温度传感器，上述温度传感器均分别与控制电路连接。控制电路为系统的核心，由单片机组成，通过对箱内的温度检测，实现箱内温度的恒定;通过对散热器温度的监测，实现对制冷器的过热保护，通过对环境温度的监测，实现冷热自动切换。在实际应用中，控制电路还可以通过对太阳电池板、风力发电机的检测实现电源间的自动切换。
[0036]控制电路根据温度传感器进行工作的流程参见图3，控制电路通过设置在散热器上的散热器温度传感器检测散热器温度，当散热器温度超过设定值时(如:65 °C )，控制电路发出关闭半导体制冷制热器指令，同时对外进行过热报警处理，保护半导体制冷制热器不会过热损坏。否则控制电路通过设置在电池保温箱内的箱内温度传感器检测箱内温度，当温度上升到保温箱设定最高温度(如:25°C，可通过程序设置或远程设置)时，启动半导体制冷制热器制冷，当检测到的温度降至保温箱内设定最低温度(如:15°C，可通过程序设置或远程设置)时，关闭半导体制冷制热器。控制电路通过设置在基站外的环境温度传感器检测环境温度，当检测到的基站外部温度降至保温箱内设定制热温度(如:10°C，可通过程序设置或远程设置)，启动半导体制冷制热器制热，实现保温箱内的温度维持在设定温度左右。
[0037]参见图2，本实施例太阳能电池板采用800W电池板，通过倾斜式固定架安装在基站房顶端;风力发电机通过三角固定架安装在基站房顶端。风力发电机输出的交流电通过整流电路转换为直流电，然后输入到电源隔离电路。
[0038]半导体制冷制热器的下端设有制冷制热面、箱体内出风口、箱体内入风口，制冷制热面嵌入到保温箱体内，箱体内出风口处设有第二排风扇;箱体内的空气在经过制冷制热面后通过第二排风扇和箱体内出风口输入到箱体内，然后箱体内的空气通过箱体内入风口循环到制冷制热面，实现箱体内空气的制冷或制热循环。
[0039]散热器采用鳍形散热器，通过薄铝板折弯形成;通风管采用隔热材料制成，防止排出热量时漏入基站内。通风管内设有第一排风扇。
[0040]箱体可设计成从侧面开门，以便基站维护人员对蓄电池进行日常的维护和保养；整流电路、隔离电路、电源极性切换电路、控制电路安装在电路盒内。
[0041]以广东气候条件为背景设计。以广东江门凤飞云水库站为例，凤飞云水库基站站位于公路凤飞云水库边，机房为一层土建机房，占地面积为30平方米，层高为3.3米内配置，室内配置高频开关电源一套，电源总容量为400A，负载电流为15A，约为800W;原来配置1+1工作方式的5匹三相空调2台。该站天线为铁塔安装，通信塔在机房顶，而在机房的西面有房子，东面有树木，整个机房的受热面积较小。机房内靠西边为电池组，开关电源在南边，主设备在机房的东边，传输设备和空调在机房的北边，安装了两套太阳能风能互补型蓄电池保温箱。
[0042]该站的太阳能电池板和风力发电机安装在机房顶，该基站进行了不开空调的测试，测试数据表明，该保温箱内的温度基本上不超过30度，而在气温较低的几天，基本上就保持在25°C，效果最为理想。通过前期对该基站内各设备用电量的分析，月空调电费为891.34度，一年按空调工作8个月计，该基站全年可以节约:7130.72元。
[0043]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.基站蓄电池保温箱，其特征在于，包括箱体、半导体制冷制热器、控制电路、电源隔离电路、太阳能供电模块和风力供电模块，所述半导体制冷制热器设置在箱体上，所述太阳能供电模块和风力供电模块设置在基站外侧，太阳能供电模块和风力供电模块分别与电源隔离电路相连，所述电源隔离电路分别与控制电路、半导体制冷制热器相连。2.根据权利要求1所述的基站蓄电池保温箱，其特征在于，所述保温箱还包括一散热器和通风管，通风管一端与散热器连接，另一端伸出基站外，散热器设置在半导体制冷制热器的上方，基站内气流通过网状风口进入到散热器，然后通过通风管输出到基站外。3.根据权利要求2所述的基站蓄电池保温箱，其特征在于，所述通风管内设有第一排风Ho4.根据权利要求2所述的基站蓄电池保温箱，其特征在于，所述保温箱内设有用于检测箱内温度的箱内温度传感器，所述箱内温度传感器与控制电路连接； 所述保温箱内设有用于检测当前散热器温度的散热器温度传感器，所述散热器温度传感器与控制电路连接； 所述基站外设有用于检测环境温度的环境温度传感器，所述环境温度传感器与控制电路连接。5.根据权利要求1所述的基站蓄电池保温箱，其特征在于，所述控制电路和半导体制冷制热器之间还设有用于自动切换半导体制冷制热器制冷、制热功能的电源极性切换电路，所述电源极性切换电路还与电源隔离电路连接。6.根据权利要求2所述的基站蓄电池保温箱，其特征在于，所述半导体制冷制热器的下端设有制冷制热面、箱体内出风口、箱体内入风口，制冷制热面嵌入到箱体内；所述箱体内出风口处设有第二排风扇;箱体内的空气在经过制冷制热面后通过第二排风扇和箱体内出风口输入到箱体内，然后箱体内的空气通过箱体内入风口循环到制冷制热面，实现箱体内空气的制冷或制热循环。7.根据权利要求1所述的基站蓄电池保温箱，其特征在于，所述太阳能供电模块包括太阳能电池板，所述太阳能电池板通过倾斜式固定架安装在基站房顶端； 所述风力供电模块包括风力发电机，风力发电机通过三角固定架安装在基站房顶端，风力发电机输出的交流电通过整流电路转换为直流电，然后输入到电源隔离电路。8.根据权利要求1所述的基站蓄电池保温箱，其特征在于，所述箱体采用聚氨脂复合材料制成，且侧面设有箱门。9.根据权利要求2所述的基站蓄电池保温箱，其特征在于，所述散热器采用鳍形散热器，通过铝板折弯形成。10.根据权利要求2所述的基站蓄电池保温箱，其特征在于，所述通风管采用隔热材料制成。
【文档编号】H01M10/6572GK205583001SQ201620335516
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】董兵, 欧阳欣
【申请人】广东轻工职业技术学院