CN102723449A - 基站用节能电池恒温柜 - Google Patents
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Abstract
一种基站用节能电池恒温柜，其包括主架(1)、多个侧板(2)、多个门板(3)、制冷单元(8)、排气单元、控制器(9)、换气口及冷凝水排出口(5)和显示器(4)，其中主架(1)、多个侧板(2)和多个门板(3)相互拼接围成长方体的恒温柜外壳，所述控制器(9)电连接到制冷单元(8)、排气单元和显示器(4)上；所述控制器(9)还连接有用于收发数据信息的监控接口；所述换气口及冷凝水排出口(5)设置在恒温柜的一个侧板(2)上；通讯基站用电池组(7)设置在恒温柜中，并将相关电源线穿过侧板(2)引到恒温柜的外面。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种基站用节能电池恒温柜，具体来说涉及一种为基站内电池组提供局部温度环境的恒温柜。
(二)背景技术
随着全球能源日趋紧张，中国对社会建设中节能要求更加迫切。其中高速发展的电信行业面临节能形势更迫切。运营商加速建设基站、机房，然而也不得不面临高昂的能源消耗。
例如2009年中国电信耗电总量约为98亿度，比08年增长41.6％。其中生产用电以基站和数据中心机房增长为主，相比08年分别增长209％和21％。同时部分设备技术落后或者陈旧老化；缺乏准确的分类、分项的能耗数据，缺乏对节能成果量化评测手段；没有科学的节能诊断，重点耗能设备运行不科学；对于用能与节能缺乏统一的监测与管理。因此对于电信运营商来说，采取节能措施势在必行。
能源是人类生存和社会发展必需的物质基础，进入二十一世纪，能源紧缺已经成为各国经济发展的世界性难题。国家“十一五”规划纲要要求“十一五”期间单位增加值能耗降低20％左右，主要污染物排放总量减少10％。其中对用电量的考核更加严格。现实环境是一个不确定的环境，针对不确定(模糊、随机、模糊随机、随机模糊)环境，对电信业的营业厅，独立传输机房，办公楼，机房楼，通讯基站等进行耗电量的数据采集、分析和控制。开发的节能控制系统，能有效节省能源、减少大气污染及CO2排放。
采用节能控制系统对现有设备进行改进，以降低其能耗是目前普遍使用的方式。研究发现通讯基站中电池组对环境温度的要求非常严格，对此在对通讯基站中的能耗设备进行改造的过程中，我提出了一种新的理念，将电池放置到我们设计的恒温柜中，以保证设备正常运行的情况下实现最大限度的节能，并实现对恒温柜的智能管理。
(三)发明内容
【要解决的问题】
本发明的目的是提供一种对基站中电池组提供局部温度环境的恒温柜；
本发明的另一目的是提供一种可以实现远程监控的基站用节能电池恒温柜；
本发明的另一目的是提供一种带有制冷单元、制热单元或换气单元的基站用节能电池恒温柜。
【技术方案】
一种基站用节能电池恒温柜，其包括主架、多个侧板、多个门板、制冷单元、排气单元、控制器、换气口及冷凝水排出口和显示器，其中主架、多个侧板和多个门板相互拼接围成长方体的恒温柜外壳，所述控制器电连接到制冷单元、排气单元和显示器上；所述控制器还连接有用于收发数据信息的监控接口；所述换气口及冷凝水排出口设置在恒温柜的一个侧板上；通讯基站用电池组设置在恒温柜中，并将相关电源线穿过侧板引到恒温柜的外面。
所述控制器还电连接有制热单元、多个温度传感器、温度传感器故障告警器、电源掉电告警器和系统故障告警器。
电池温控柜的交流或直流输入电路还带有断路器或熔断器。当所述恒温柜设置在室内时，显示器和换气口及冷凝水排出口穿过侧板设置到恒温柜的外面；当所述恒温柜设置在室外的时候，在恒温柜的顶部设置有防雨罩，显示器则设置在恒温柜的内部，换气口及冷凝水排出口隐蔽地设置到恒温柜的底部。
所述控制器上的监控接口对系统远程进行温度设定值以及温度告警值进行设定。
当电池恒温柜内部温度探头或温度传感器失效时，温度传感器故障告警器能发出故障告警信号；当温控柜所有温度探头全部失效时，温控柜制冷单元自动保护运行模式。
电池温控柜带有通风风道，用于能定时强制通风，将蓄电池释放出的微量氢气和腐蚀性气体排出柜外。
所述恒温柜的侧板和门板都是采用绝热保温材料制成。
所述恒温柜的主架与侧板和门板之间的安装采用防撬防拆卸的组装方式。所述恒温柜的固定装置通过恒温柜的内部固定到地面。
【有益效果】
具体地说，本发明的优点如下：本发明的恒温柜能够对基站中电池组提供局部温度环境，使得电池组始终都保持在一个预定的温度范围之内；本发明的恒温柜可以实现远程监控、远程设置，在通过无线或有线的方式随时监控电池恒温柜的情况；所带有的换气单元可以定时将电池排出的有害气体从恒温柜中及时排出。该恒温柜安装简单，自动控制以及保温效果好，采用该恒温柜后能够大大降低基站、厂房中的其他空调设备的耗能，从而达到节能的目的。
(四)附图说明
图1为基站用节能电池恒温柜的立体示意图；
图2为打开柜门状态的基站用节能电池恒温柜的立体示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图1和附图2来详细介绍基站用节能电池恒温柜。基站用节能电池恒温柜，其包括主架1、多个侧板2、多个门板3、制冷单元8、排气单元、控制器9、换气口及冷凝水排出口5和显示器4，其中主架1、多个侧板2和多个门板3相互拼接围成长方体的恒温柜外壳，所述控制器9电连接到制冷单元8、排气单元和显示器4上；所述控制器9还连接有用于收发数据信息的监控接口；所述换气口及冷凝水排出口5设置在恒温柜的一个侧板2上；通讯基站用电池组7设置在恒温柜中，并将相关电源线穿过侧板2引到恒温柜的外面。
当所述恒温柜设置在室内时，显示器4和换气口及冷凝水排出口5)穿过侧板设置到恒温柜的外面(如图1中所示，具体位置可以根据需要设置)；当所述恒温柜设置在室外的时候，在恒温柜的顶部设置有防雨罩(防雨罩在附图中并未示出，其对本领域的技术人员来说是显而易见的，在此不在详述)，显示器4则设置在恒温柜的内部，换气口及冷凝水排出口5隐蔽地设置到恒温柜的底部。
所述控制器9还电连接有制热单元、多个温度传感器、温度传感器故障告警器、电源掉电告警器和系统故障告警器。
电源故障告警：在电池温控柜输入掉电时，应发出电源故障告警信号。
高低温告警：当电池温控柜内部温度超过设定的温度控制范围时，应发出高/低温告警信号。
温度探头故障告警：当电池温控柜内部温度探头失效时，应能发出故障告警信号；当温控柜所有温度探头全部失效时，温控柜制冷单元自动保护运行模式。
系统故障告警：当电池温控柜的制冷或制热单元等重要部件出现故障时，应发出相应的故障告警信号。
告警功能：电池温控柜在各种告警发生时，应能自动发出相应的告警信号，即铃(或蜂鸣器)响、灯亮(灯闪烁)等。同时，应能通过通信接口将告警信号传送到近端、远端的监控设备上。
电池温控柜应具有告警记录和查询功能，告警记录可随时刷新。
电池温控柜结构组装后应整洁、美观，各焊口应无裂纹、烧穿、咬边、气孔、夹渣等缺陷，所有标志、标牌、文字符号应清晰、正确、整齐。接地端应有明显的标志；门的开启、关闭应灵活自如，锁紧可靠；柜体各紧固件联接应牢固、可靠，所有紧固件应具有防腐蚀镀层或涂层；紧固联接应采取防松措施。
电池温控柜正面舱门打开后，应能方便地进行各种维护操作，并支持蓄电池组的在线维护。维护所需空间宽度(与其他设备或墙面之间的维护走道净宽)不得超过0.8m。
电池温控柜制冷单元应具有完善的排除冷凝水装置。
电池温控柜应具有通风风道，能定时强制通风，将蓄电池释放出的微量氢气和腐蚀性气体排出柜外。
室外型电池温控柜的结构应具有防撬、防拆卸的设计，固定产品用的紧固件必须在打开机柜门后才能安装或拆卸；机柜门应安装防盗锁。
工作电源要求：
在下列供电范围内，温控机柜应能正常工作。
(1)交流供电：～220V(-15％～+15％)
(2)直流供电：-48VDC(-40VDC～-58VDC)通过调压装置调节电压在要求的范围内，温控机柜应能正常工作(加热器、空调、风扇等工作正常)。
温度范围：
电池温控柜在额定工作环境条件下，无论柜内蓄电池处于充电或放电状态，均能将蓄电池柜的内部温度控制在以下范围：10℃～28℃。
保温性能：
在供电中断情况下、蓄电池温控柜在外部环境温度20℃±1℃下保持1h，然后外部环境温度在1小时内从20℃±1℃升到40℃(室外型45℃)，同时开启温控机柜内25W发热源，记录从开启发热源到温控机柜内三个不同位置温度测试点温度的平均值达到30℃的持续时间。
内部温度均衡性：
电池温控柜蓄电池柜内部不同部位的温差应不大于5℃。
1、在正常工作情况下，按温度控制范围(要求3)进行检测时，温控机柜内部不同部位的温差应不大于5℃；
2、在断电情况下(如有相变材料)，按保温性能(要求4)进行检测时，温控机柜内部不同部位的温差应不大于5℃；
自动控制功能：
蓄电池温控柜的控制单元应能根据机柜内外温度变化情况，自动切换制冷、制热、待机等工作模式，以保证机柜内部温度符合要求。模拟蓄电池温控柜的各种温度变化情况，观察蓄电池温控柜是否能自动切换制冷、制热、待机等工作模式。
断路器或熔断器保护：电池温控柜的交(直)流输入电路应有断路器或熔断器保护。
显示及存储功能：电池温控柜应具有数字显示及存储功能，可显示温度设定值、温度告警设定值、温度测量值、告警信号、温控装置参数等，所有设定的参数可在温控柜完全无电的状态下应能继续保存。
防雷性能：室外型电池温控柜交流输入端应装有浪涌保护装置。
监控接口：
电池温控柜应具备RS485/422等标准通信接口，并具有下列功能：实时监视系统工作状态；采集系统运行参数；设置参数的掉电存储功能；
遥测：柜内温度、柜外温度(可选)
遥信：电源故障告警，温度探头状态(故障/正常)，制冷单元/制热单元/风扇状态(故障/正常)，柜门状态(开门/关门)，制冷/制热/通风(状态)
遥控：可对系统温度设定值、温度告警设定值进行远程设置。
接地性能：
电池温控柜应具有不小于M8的保护接地端子，柜体内部结构和设备须采用等电位连接方式，各连接处的电阻应不大于0.1Ω。
绝缘强度：
交流供电的电池温控柜交流电路对地应能承受50Hz、有效值为1250V的正弦交流电压一分钟且无击穿或飞弧现象；直流供电的电池温控柜直流电路对地应能承受50Hz、有效值为500V的正弦交流电压一分钟且无击穿或飞弧现象。且漏电流应不大于30mA。
绝缘电阻：
在环境温度为15℃～35℃，相对湿度为90％，试验电压为直流500V时，电池温控柜交(直)流电路对地的绝缘电阻不低于2MΩ。
接触电流：电池温控柜的接触电流应不大于3.5mA。
阻燃性能：
电池温控柜所用的印刷电路板的阻燃等级应达到GB4943中规定的V-0要求，导线塑料绝缘层的阻燃等级应达到GB/T 18380.1-2001中规定的DZ-1要求，其他绝缘材料的阻燃等级应达到GB4943中规定的V-1要求，隔热材料及其它材料的阻燃等级应符合相关国家标准的规定。
测试要求：对于冷暖型电池恒温柜而言，在电池温控柜内部安装表1中规定的模拟热源；然后使外部环境温度1h内由常温到20℃±1℃条件下，维持工作7h；之后1h内外部环境温度降到-5℃，维持工作7h；之后1h内外部环境温度升到40℃(室外型45℃)，维持工作7h。整个周期内温控柜蓄电池柜的内部温度应控制在以下范围：10℃～28℃。
对于单冷型电池温控柜来说，在电池温控柜内部安装表1中规定的模拟热源；然后使外部环境温度1h内由常温到20℃±1℃条件下，维持工作11h；之后1h内外部环境温度升到40℃(室外型45℃)，维持工作11h。整个周期内温控柜蓄电池柜的内部温度应控制在以下范围：10℃～28℃。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的一个可行性实施例的具体说明，但是该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更，例如，等变化的等效性实施例，均应包含于本案的专利范围之内。
Claims (10)
1.一种基站用节能电池恒温柜，其包括主架(1)、多个侧板(2)、多个门板(3)、制冷单元(8)、排气单元、控制器(9)、换气口及冷凝水排出口(5)和显示器(4)，其中主架(1)、多个侧板(2)和多个门板(3)相互拼接围成长方体的恒温柜外壳，其特征在于：
所述控制器(9)电连接到制冷单元(8)、排气单元和显示器(4)上；所述控制器(9)还连接有用于收发数据信息的监控接口；所述换气口及冷凝水排出口(5)设置在恒温柜的一个侧板(2)上；通讯基站用电池组(7)设置在恒温柜中，并将相关电源线穿过侧板(2)引到恒温柜的外面。
2.根据权利要求1中的基站用节能电池恒温柜，其特征在于：所述控制器(9)还电连接有制热单元、多个温度传感器、温度传感器故障告警器、电源掉电告警器和系统故障告警器。
3.根据权利要求1或2中的基站用节能电池恒温柜，其特征在于：电池温控柜的交流或直流输入电路还带有断路器或熔断器。
4.根据权利要求3中的基站用节能电池恒温柜，其特征在于：当所述恒温柜设置在室内时，显示器(4)和换气口及冷凝水排出口(5)穿过侧板设置到恒温柜的外面；当所述恒温柜设置在室外的时候，在恒温柜的顶部设置有防雨罩，显示器(4)则设置在恒温柜的内部，换气口及冷凝水排出口(5)隐蔽地设置到恒温柜的底部。
5.根据权利要求4中的基站用节能电池恒温柜，其特征在于：所述控制器(9)上的监控接口对系统远程进行温度设定值以及温度告警值进行设定。
6.根据权利要求4或5中的基站用节能电池恒温柜，其特征在于：当电池恒温柜内部温度探头或温度传感器失效时，温度传感器故障告警器能发出故障告警信号；当温控柜所有温度探头全部失效时，温控柜制冷单元自动保护运行模式。
7.根据权利要求4或5中的基站用节能电池恒温柜，其特征在于：电池温控柜带有通风风道，用于能定时强制通风，将蓄电池释放出的微量氢气和腐蚀性气体排出柜外。
8.根据权利要求7中的基站用节能电池恒温柜，其特征在于：所述恒温柜的侧板(2)和门板(3)都是采用绝热保温材料制成。
9.根据权利要求8中的基站用节能电池恒温柜，其特征在于：所述恒温柜的主架(1)与侧板(2)和门板(3)之间的安装采用防撬防拆卸的组装方式。
10.根据权利要求8或9中的基站用节能电池恒温柜，其特征在于：所述恒温柜的固定装置通过恒温柜的内部固定到地面。
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