蓄电池防护装置的制作方法

文档序号:6978169阅读:293来源:国知局
专利名称:蓄电池防护装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及蓄电池防护技术,特别是指室外使用的蓄电池防护装置。
背景技术
随着无线接入的普及,近年来在移动通信领域出现了边际覆盖的概念。通过室外型基站来实现偏远山区、海岸线以及公路铁路沿线的网络覆盖。而这些地区由于经济条件限制,电力供应水平相对较差,停电掉电现象时有发生。为尽可能不中断通信业务,室外基站通常要求配置蓄电池。此时,要求蓄电池同基站一样,能够适应各种恶劣环境,包括风霜雨雪以及高寒与酷暑等。参照室外型基站的应用环境,要求蓄电池能够在-40℃~+55℃的室外环境下工作。
蓄电池特别是通信设备用阀控铅酸蓄电池由于工作原理限制,非但不能在风霜雨雪环境下工作,对环境高、低温的要求也很苛刻。蓄电池厂商通常宣称的工作温度范围是-5℃~+45℃,即使少数厂家宣传蓄电池耐低温性能良好,也只能在-20℃以上环境工作。可见蓄电池的工作温度范围同室外基站的工作温度范围相差较远,必须通过工程手段为蓄电池提供合适的工作环境,以配合室外基站适应广阔的应用地域与温区。
如图1所示,现有技术中蓄电池防护一种解决方案是通过设计密封的钣金机箱为蓄电池提供工作环境。机箱可以是单层壁面,也可以是双层壁面或者是有隔热材料夹层的双层壁面。通过机箱的密封,使蓄电池远离风霜雨雪。同时,设计电加热器来满足蓄电池在低温环境下的应用。
上述技术方案的缺点是1、钣金机箱散热较快,要求加热器在低温环境下长期工作,耗电量大。
2、钣金机箱通常采用铝材,机箱重量相对较轻,同时热容也较小。如果在低温环境下交流断电,则蓄电池放电过程中加热器也没法工作,随着蓄电池的放电,蓄电池电解液中硫酸的浓度越来越低,此时蓄电池极其容易冻坏。
3、钣金机箱会吸收大量的太阳辐射热,导致蓄电池高温散热出现问题。
4、钣金机箱的体积通常跟全部蓄电池体积之和差不多大小,此时必须专门考虑蓄电池的电源线等穿过机箱壁面的防水等处理,导致成本增加。
如图2所示,现有技术中蓄电池防护的另一解决方案是埋地设计。蓄电池被放在一个密封的玻璃钢箱体内,然后连同箱体一起埋入地下。利用大地的恒温特性,为蓄电池提供合适的工作环境。避免了加热器的电能消耗,同时还可以解决长时间的交流断电时蓄电池受冻问题。
虽然这种防护方案解决了前述方案的某些问题,但该防护方案也有其固有的缺点1、蓄电池埋地工程施工相当麻烦,特别是在冬季施工如遇到较深冻土层,则施工代价很大。
2、蓄电池箱体埋在地下,尽管对箱体进行了密封处理,但仍有地下水渗透问题。
3、蓄电池的维护极其不便,需要重新挖地,打开密封箱盖更换蓄电池。
4、蓄电池埋地后要求箱体有较高的强度,否则无法承受埋土层以及来自地面的压力;5、蓄电池埋地后的电源出线和酸气泄放较难处理。

发明内容
本实用新型解决的问题是提供一种蓄电池防护装置,具有低导热、大热容性能,满足蓄电池高温散热要求,同时降低了蓄电池低温环境下应用时对加热功率的需求,为蓄电池的室外环境应用提供合适的防护。
为解决上述问题,本实用新型提供如下技术方案一种蓄电池防护装置,包括墙体及传热凸台,其中,所述墙体的层数至少为一层,所述墙体最里面一层与地面构成一个封闭空间;所述传热凸台设置在封闭空间内,用以放置蓄电池。
所述墙体间形成有夹层,该夹层的填充物可以是空气或者隔热材料。
墙体还设有与所述的封闭空间相通的维护口,且维护口加以封堵。
传热凸台的顶面还放置有加热片。
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点1.能够为蓄电池室外应用提供有效的防护,避免风霜雨雪的侵蚀;2.能够满足蓄电池高温散热要求,同时降低了蓄电池低温环境下应用时对加热功率的需求,并大大提高了蓄电池在交流断电后的耐低温时间;3.施工方便,物料成本较低;4.在蓄电池故障时维护简便,维护成本低廉。
5.具有较低的运行维护费用(避免蓄电池低温应用过程中通过大量电能的消耗来加热蓄电池),以及较低的物料与工程施工成本。


图1是现有技术蓄电池防护的一种解决方案示意图。
图2是现有技术蓄电池防护的另一种解决方案示意图。
图3是本实用新型蓄电池防护装置一具体实施例示意图。
图4是本实用新型蓄电池防护装置另一具体实施例示意图。
具体实施方式
蓄电池广泛应用于通信设备的备电,特别是在边际网覆盖的室外基站应用当中,由于地处偏远,电网状况相对较差,掉电与断电现象时有发生,并且到达现场恢复供电的时间也相对较长,此时蓄电池的应用更是不可或缺。
蓄电池的工作温度通常是-5℃~+45℃,而按照国标要求,通信设备的备电时间不小于8小时。如果蓄电池在寒冷的地区应用,当交流断电后不能维持蓄电池合适的工作温度,将冻坏蓄电池。本实用新型蓄电池防护装置的设计思想是在停止交流电加热以及没有其他热源供给的情况下,通过系统较大热容以及降低热量耗散速率来维持蓄电池较长时间的工作以及在合理温度范围内的存储。
同时,蓄电池在充电时特别是均充状态下还有一定的发热,如果仅仅考虑低温下的防护,设计绝热防护方案而不考虑散热途径,也会降低蓄电池的寿命。为提供合适的工作环境,延长蓄电池的使用寿命,本实用新型蓄电池防护装置兼顾高温与低温防护。
请参照图3所示,本实用新型蓄电池防护装置包括墙体1,至少有一层,且最里面的一层与地面2构成一个封闭空间3,且该墙体1是由低导热性建筑材料制成,所述建筑材料可以是方砖、土坯或混凝土等;传热凸台4,设置在封闭空间3内,且与地面1接触,用以放置蓄电池。
本实用新型蓄电池防护装置根据蓄电池的容量与体积,设计一定厚度的墙体结构。
以方砖墙体为例,设计墙体厚度不小于370mm(标准方砖厚度)。参照营造状态方砖的导热系数0.87W/(m×K),计算砖墙的导热热阻为0.37/0.87=0.42(m2×K)/W。砖墙内外表面的空气对流换热系数分别为4W/(m2×K)和6W/(m2×K),则整个砖墙的传热热阻为0.42+1/4+1/6=0.83(m2×K)/W,换算传热系数仅为1.2W/(m2×K)。而设计钣金机箱的传热系数通常高达5W/(m2×K)以上,相比之下,墙体防护结构的热耗散速率要小许多。
请参照图4,所述墙体1有两层,形成夹层6,该夹层6的填充物可以是空气或者隔热材料。在极低温地区,墙体1设计成具有的空气夹层或隔热材料夹的双层墙体结构,进一步降低防护结构的热耗散速率。这样本实用新型蓄电池防护装置除了具有较低的热耗散速率,还具有更大的热容量。
以单节12V、26AH容量共6节蓄电池的防护设计为例,设计钣金机箱的质量大约30kg,热容量(不计蓄电池本身)大约为27kJ/K。而本实用新型蓄电池防护装置,如果仍以方砖为例,其单位面积的质量为698kg/m2,比热容为612kJ/(m2×K),计算本实用新型蓄电池防护装置的质量大约为5000kg,热容量也增加到4000kJ/K。这样的本实用新型蓄电池防护装置可以在恢复交流供电之前有效对蓄电池进行低温防护。同时,恢复交流供电后,加热片也只需要间歇工作,可以节约电加热功率。
本实用新型蓄电池防护装置除了提供特别的低温防护外,还在内部设计传热凸台4,与墙体1为统一建筑物料,其高度大于等于墙体厚度,一般以不小于500mm为好,将蓄电池连同加热片一起直接放在传热凸台4上,即所有的蓄电池连同加热片放置在同一层面上。在高温环境下,墙体1避免了太阳辐射对蓄电池的加热作用,而传热凸台4则提高散热通道,将蓄电池的发热量传导至大地。在低温环境下,蓄电池则通过该传热凸台4同大地这一无限大热容体相连,在交流断电停止给蓄电池加热后,延缓蓄电池的降温速率。传热凸台4因为具有一定的高度,即使墙体1有少量渗水,该传热凸台4还可以起到防护作用。
另外,本实用新型蓄电池防护装置基本上是一个密封体,在墙体1某一墙面上设计一个维护口,与封闭空间3相通,该维护口的尺寸不小于600×600mm。同时,电源出线以及蓄电池酸气泄放都通过穿过该维护口。在完成蓄电池的安装以及维护后,该维护口同样要求加以封堵,在下次维护时再启用。
综上所述,本实用新型蓄电池防护装置兼顾高温与低温防护;能够为蓄电池室外应用提供有效的防护,避免风霜雨雪的侵蚀;能够满足蓄电池高温散热要求,同时降低了蓄电池低温环境下应用时对加热功率的需求,并大大提高了蓄电池在交流断电后的耐低温时间;施工方便,物料成本较低;在蓄电池故障时维护简便,维护成本低廉;具有较低的运行维护费用(避免蓄电池低温应用过程中通过大量电能的消耗来加热蓄电池),以及较低的物料与工程施工成本。
权利要求1.一种蓄电池防护装置,其特征在于该蓄电池防护装置包括墙体及传热凸台,其中,所述墙体的层数至少为一层,所述墙体最里面一层与地面构成一个封闭空间;所述传热凸台设置在封闭空间内,用以放置蓄电池。
2.如权利要求1所述的蓄电池防护装置,其特征在于所述墙体的层数为二层。
3.如权利要求1所述的蓄电池防护装置,其特征在于所述墙体间形成有夹层。
4.如权利要求1所述的蓄电池防护装置,其特征在于墙体设有与所述的封闭空间相通的维护口,且维护口加以封堵。
5.如权利要求1所述的蓄电池防护装置,其特征在于传热凸台的顶面放置有加热片。
专利摘要一种蓄电池防护装置,包括墙体及传热凸台,其中,所述墙体的层数至少为一层,所述墙体最里面一层与地面构成一个封闭空间;所述传热凸台设置在封闭空间内,用以放置蓄电池。所述的蓄电池防护装置一方面能够为蓄电池室外应用提供有效的防护,避免风霜雨雪的侵蚀;另一方面还能够满足蓄电池高温散热要求,降低了电池低温环境下应用时对加热功率的需求,并大大提高了蓄电池在交流断电后的耐低温时间。
文档编号H01M10/42GK2665944SQ0320637
公开日2004年12月22日 申请日期2003年7月24日 优先权日2003年7月24日
发明者田树波, 张广河, 胡卫峰 申请人:华为技术有限公司
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