CN105896348A - 一种智能双箱体叠加式散热式配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能双箱体叠加式散热式配电柜，包括配电柜本体（1）、电源模块、配电设备、控制模块（7）、温度传感器（8）、风扇（2）、底部支架（3）、滤波电路（9）、设置在配电柜本体（1）内的主箱体（4）；基于本发明设计的技术方案，针对上述硬件模块进行连接，构成本发明设计的智能双箱体叠加式散热式配电柜，通过双箱体结构设计，并结合设计的智能电控结构，能够适时的控制风扇（2）工作，加速所设计空腔（5）结构内的空气流动速度，针对设计采用导热材料制成的主箱体（4）实现散热操作，有效提高了主箱体（4）内配电设备的散热效果，保证了配电设备工作的稳定性。

Description

一种智能双箱体叠加式散热式配电柜

技术领域

本发明涉及一种智能双箱体叠加式散热式配电柜，属于配电设备技术领域。

背景技术

随着电力的建设发展，配电柜基于其体积小、安装方便和便于维护的优点，被广泛运用在城市大街小巷中，伴随着配电柜被广泛应用，设计者和生产厂家针对配电柜做了不少改进与创新，诸如专利申请号：201410550646.7，公开了一种配电柜，涉及电气设备领域，包括设有柜门和上顶盖的配电柜本体，所述的上顶盖与配电柜可拆卸连接，所述的配电柜本体还包括风机和散热槽孔，所述的风机和散热槽孔设置在配电柜的左侧面，右侧面和底部设有多个进风孔，所述的配电柜内部设有工作台，所述的配电柜内部设有横杆，横杆与配电柜可滑动连接，所述的横杆的前部设有塑料挡板，所述的塑料挡板通过螺丝和螺母固定在配电柜上，该配电柜散热性能好，绝缘性能好，调试维修方便。

不仅如此，专利申请号：201510548462.1，公开了一种配电柜，包括机柜和控制电路，控制电路由机柜的底部的电缆进线口引入机柜内部，控制电路包括电源输入、变压器、漏电保护器、断路器、电磁制动器和电机，电源输入上设有断路器的开关，电源输入经并联的第一保险丝和第二保险丝连接变压器的输入端，变压器的输出端串联第三保险丝和干燥电阻后与漏电保护器的线圈相连，漏电保护器的线圈与设于电源输入上的电流互感器相连，漏电保护器的线圈两端并联相串联的断路器的线圈和漏电保护器的第一触点，漏电保护器的第二触点串联电源指示灯和测试按钮后并联于漏电保护器的线圈两端，断路器通过电机和电磁制动器连接相并联的送电按钮和停电按钮后并联于漏电保护器的线圈两端，该设备可实现自动断送电。

通过上述现有技术可见，现有的配电柜均是从结构和功能上进行改进与创新，用以保证其内部配电设备的安全与正常工作，但是随着配电柜的实际应用，可以发现，现有的配电柜依旧存在着不尽如人意的地方，众所周知，配电柜中的配电设备需要不间断工作，保证其所覆盖地区的供电，但是配电设备的不间断工作相应带来的就是产生大量的热，对此，现有技术是通过在配电柜内安装风扇来解决，但是配电设备产生的大量的热，以及其所处的狭小的空间，使得风扇所起的作用并不大，最终，配电柜内聚集着大量热，会严重影响到配电设备的工作，甚至会导致配电设备死机，这样，就会直接造成其所覆盖地区的供电瘫痪，给人们的生活带来极大的不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有配电柜进行改进，引入双箱体结构设计，并结合设计的智能电控结构，能够适时的采用加速空气流动方式实现有效散热的智能双箱体叠加式散热式配电柜。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种智能双箱体叠加式散热式配电柜，包括配电柜本体、电源模块和配电设备，电源模块外接电源为配电设备进行供电；还包括控制模块、温度传感器、风扇、底部支架、滤波电路、设置在配电柜本体内的主箱体；其中，风扇、电源模块、滤波电路分别与控制模块相连接，温度传感器经过滤波电路与控制模块相连接，电源模块经过控制模块为风扇进行供电，同时，电源模块依次经过控制模块、滤波电路为温度传感器进行供电；主箱体采用导热材料制成，温度传感器、滤波电路、电源模块和配电设备设置在主箱体内部，滤波电路包括运放器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，温度传感器与滤波电路输入端相连接，滤波电路输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同向输入端，运放器A1的输出端连接滤波电路输出端，滤波电路输出端与控制模块相连接；第一电容C1的其中一端与第一电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1的输出端相连接；第二电容C2的其中一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运放器A1的反向输入端串联第三电阻R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端与输出端之间；主箱体的形状与配电柜本体的形状相同，在主箱体与配电柜本体彼此相对应的一组侧面上分别设置开口，且两个开口尺寸相同、彼此位置相互对应；主箱体的外壁、外顶面、外底面与配电柜本体的内壁、内顶面、内底面之间构成空腔，其中，主箱体开口的边缘一周与配电柜本体开口的边缘一周对应连接，主箱体的开口与配电柜本体的开口共同构成机箱门所对应智能双箱体叠加式散热式配电柜上的开口；配电柜本体的顶部设置至少一个通孔，配电柜本体的底部为镂空结构，风扇设置在配电柜本体的下方，并与电源模块相连接；底部支架设置在风扇的底部，使得配电柜本体连同风扇结构底部悬空。

作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块设置在空腔内。

作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为单片机。

作为本发明的一种优选技术方案：所述风扇的电机为无刷电机。

作为本发明的一种优选技术方案：所述无刷电机为60BL120—3160无刷电机。

作为本发明的一种优选技术方案：所述温度传感器为GWD70型温度传感器。

本发明所述一种智能双箱体叠加式散热式配电柜采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明设计的智能双箱体叠加式散热式配电柜，基于现有配电柜结构进行改进，引入双箱体结构设计，并结合设计的智能电控结构，能够适时的控制风扇工作，加速所设计空腔结构内的空气流动速度，针对设计采用导热材料制成的主箱体实现散热操作，有效提高了主箱体内配电设备的散热效果，保证了配电设备工作的稳定性；

（2）本发明设计的智能双箱体叠加式散热式配电柜中，针对设计的控制模块，具体设计位于空腔内，能够针对控制模块实现有效的保护，避免控制模块受到外界环境损坏，最大限度有效保证了设计智能电控结构工作的稳定性；并且针对控制模块，具体设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对配电柜的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；

（3）本发明设计的智能双箱体叠加式散热式配电柜中，针对风扇的电机，设计采用无刷电机，使得本发明设计的智能双箱体叠加式散热式配电柜在实际使用中，能够实现静音工作，既保证了设计智能双箱体叠加式散热式配电柜所具有的散热功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计。

附图说明

图1是本发明设计的智能双箱体叠加式散热式配电柜的结构示意图；

图2是本发明设计智能双箱体叠加式散热式配电柜中滤波电路的示意图。

其中，1. 配电柜本体，2. 风扇，3. 底部支架，4. 主箱体，5. 空腔，6. 通孔，7. 控制模块，8. 温度传感器，9. 滤波电路。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明设计了一种智能双箱体叠加式散热式配电柜，包括配电柜本体1、电源模块和配电设备，电源模块外接电源为配电设备进行供电；还包括控制模块7、温度传感器8、风扇2、底部支架3、滤波电路9、设置在配电柜本体1内的主箱体4；其中，风扇2、电源模块、滤波电路9分别与控制模块7相连接，温度传感器8经过滤波电路9与控制模块7相连接，电源模块经过控制模块7为风扇2进行供电，同时，电源模块依次经过控制模块7、滤波电路9为温度传感器8进行供电；主箱体4采用导热材料制成，温度传感器8、滤波电路9、电源模块和配电设备设置在主箱体4内部，如图2所示，滤波电路9包括运放器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，温度传感器8与滤波电路9输入端相连接，滤波电路9输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同向输入端，运放器A1的输出端连接滤波电路9输出端，滤波电路9输出端与控制模块7相连接；第一电容C1的其中一端与第一电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1的输出端相连接；第二电容C2的其中一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运放器A1的反向输入端串联第三电阻R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端与输出端之间；主箱体4的形状与配电柜本体1的形状相同，在主箱体4与配电柜本体1彼此相对应的一组侧面上分别设置开口，且两个开口尺寸相同、彼此位置相互对应；主箱体4的外壁、外顶面、外底面与配电柜本体1的内壁、内顶面、内底面之间构成空腔5，其中，主箱体4开口的边缘一周与配电柜本体1开口的边缘一周对应连接，主箱体4的开口与配电柜本体1的开口共同构成机箱门所对应智能双箱体叠加式散热式配电柜上的开口；配电柜本体1的顶部设置至少一个通孔6，配电柜本体1的底部为镂空结构，风扇2设置在配电柜本体1的下方，并与电源模块相连接；底部支架3设置在风扇2的底部，使得配电柜本体1连同风扇2结构底部悬空。上述技术方案设计的智能双箱体叠加式散热式配电柜，基于现有配电柜结构进行改进，引入双箱体结构设计，并结合设计的智能电控结构，能够适时的控制风扇2工作，加速所设计空腔5结构内的空气流动速度，针对设计采用导热材料制成的主箱体4实现散热操作，有效提高了主箱体4内配电设备的散热效果，保证了配电设备工作的稳定性。

基于上述设计智能双箱体叠加式散热式配电柜技术方案的基础之上，本发明进一步设计了如下优选技术方案：针对设计的控制模块7，具体设计位于空腔5内，能够针对控制模块5实现有效的保护，避免控制模块7受到外界环境损坏，最大限度有效保证了设计智能电控结构工作的稳定性；并且针对控制模块7，具体设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对配电柜的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；不仅如此，针对风扇2的电机，设计采用无刷电机，使得本发明设计的智能双箱体叠加式散热式配电柜在实际使用中，能够实现静音工作，既保证了设计智能双箱体叠加式散热式配电柜所具有的散热功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计。

本发明设计的智能双箱体叠加式散热式配电柜在实际应用过程当中，具体包括配电柜本体1、电源模块和配电设备，电源模块外接电源为配电设备进行供电；还包括单片机、GWD70型温度传感器、风扇2、底部支架3、滤波电路9、设置在配电柜本体1内的主箱体4；其中，风扇2、电源模块、滤波电路9分别与单片机相连接，GWD70型温度传感器经过滤波电路9与单片机相连接，电源模块经过单片机为风扇2进行供电，同时，电源模块依次经过单片机、滤波电路9为GWD70型温度传感器进行供电；风扇2的电机为60BL120—3160无刷电机；主箱体4采用导热材料制成，GWD70型温度传感器、滤波电路9、电源模块和配电设备设置在主箱体4内部，滤波电路9包括运放器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，GWD70型温度传感器与滤波电路9输入端相连接，滤波电路9输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同向输入端，运放器A1的输出端连接滤波电路9输出端，滤波电路9输出端与单片机相连接；第一电容C1的其中一端与第一电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1的输出端相连接；第二电容C2的其中一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运放器A1的反向输入端串联第三电阻R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端与输出端之间；主箱体4的形状与配电柜本体1的形状相同，在主箱体4与配电柜本体1彼此相对应的一组侧面上分别设置开口，且两个开口尺寸相同、彼此位置相互对应；主箱体4的外壁、外顶面、外底面与配电柜本体1的内壁、内顶面、内底面之间构成空腔5，单片机设置在空腔5内，其中，主箱体4开口的边缘一周与配电柜本体1开口的边缘一周对应连接，主箱体4的开口与配电柜本体1的开口共同构成机箱门所对应智能双箱体叠加式散热式配电柜上的开口；配电柜本体1的顶部设置至少一个通孔6，配电柜本体1的底部为镂空结构，风扇2设置在配电柜本体1的下方，并与电源模块相连接；底部支架3设置在风扇2的底部，使得配电柜本体1连同风扇2结构底部悬空。实际应用过程当中，设置在主箱体4内的GWD70型温度传感器实时工作，检测主箱体4内的温度，即实时检测配电设备所处环境中的温度，并经过滤波电路9上传至单片机当中，其中，GWD70型温度传感器实时工作检测获得主箱体4内的温度，并实时上传至滤波电路9当中，滤波电路9对其进行实时滤波处理，滤除其中的噪声数据，以获得更加精确的温度数据，然后滤波电路9将经过滤波处理的温度实时上传至单片机当中，单片机实时接收上传的温度检测数据，并与预设阈值进行比较，当检测温度数据小于等于阈值时，单片机不做任何操作或者控制风扇2停止工作，当检测温度数据大于阈值时，单片机随即控制与之相连、位于配电柜本体1的下方的风扇2进行工作，由于配电柜本体1连同风扇2结构底部在底部支架3的支撑下悬空，则在风扇2工作控制下，引导周围环境中的空气由配电柜本体1顶部的各个通孔6进入空腔5，再经过空腔5由配电柜本体1底部镂空结构流出；或者在风扇2工作控制下，引导周围环境中的空气由配电柜本体1底部镂空结构进入空腔5，再经过空腔5由配电柜本体1顶部的各个通孔6流出，通过上述空气流动过程，空腔5内部就在风扇2的作用下构成一个空气快速流动区域，在空气快速流动的带动下，空腔5内的温度快速下降，保持一个低温环境，由于空腔5由主箱体4的外壁、外顶面、外底面与配电柜本体1的内壁、内顶面、内底面之间构成，即空腔5包围着主箱体4的外表面，并且由于主箱体4采用导热材料制成，这样基于冷热交换原理，空腔5中的低温环境就会带动主箱体4内的温度降低，这样进而实现针对配电设备的散热操作，保证配电设备工作的稳定性；而且实际应用中，风扇2的电机采用60BL120—3160无刷电机，具有功率大、且静音的有益效果。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种智能双箱体叠加式散热式配电柜，包括配电柜本体（1）、电源模块和配电设备，电源模块外接电源为配电设备进行供电；其特征在于：还包括控制模块（7）、温度传感器（8）、风扇（2）、底部支架（3）、滤波电路（9）、设置在配电柜本体（1）内的主箱体（4）；其中，风扇（2）、电源模块、滤波电路（9）分别与控制模块（7）相连接，温度传感器（8）经过滤波电路（9）与控制模块（7）相连接，电源模块经过控制模块（7）为风扇（2）进行供电，同时，电源模块依次经过控制模块（7）、滤波电路（9）为温度传感器（8）进行供电；主箱体（4）采用导热材料制成，温度传感器（8）、滤波电路（9）、电源模块和配电设备设置在主箱体（4）内部，滤波电路（9）包括运放器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，温度传感器（8）与滤波电路（9）输入端相连接，滤波电路（9）输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同向输入端，运放器A1的输出端连接滤波电路（9）输出端，滤波电路（9）输出端与控制模块（7）相连接；第一电容C1的其中一端与第一电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1的输出端相连接；第二电容C2的其中一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运放器A1的反向输入端串联第三电阻R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端与输出端之间；主箱体（4）的形状与配电柜本体（1）的形状相同，在主箱体（4）与配电柜本体（1）彼此相对应的一组侧面上分别设置开口，且两个开口尺寸相同、彼此位置相互对应；主箱体（4）的外壁、外顶面、外底面与配电柜本体（1）的内壁、内顶面、内底面之间构成空腔（5），其中，主箱体（4）开口的边缘一周与配电柜本体（1）开口的边缘一周对应连接，主箱体（4）的开口与配电柜本体（1）的开口共同构成机箱门所对应智能双箱体叠加式散热式配电柜上的开口；配电柜本体（1）的顶部设置至少一个通孔（6），配电柜本体（1）的底部为镂空结构，风扇（2）设置在配电柜本体（1）的下方，并与电源模块相连接；底部支架（3）设置在风扇（2）的底部，使得配电柜本体（1）连同风扇（2）结构底部悬空。

2. 根据权利要求1所述一种智能双箱体叠加式散热式配电柜，其特征在于：所述控制模块（7）设置在空腔（5）内。

3. 根据权利要求1或2所述一种智能双箱体叠加式散热式配电柜，其特征在于：所述控制模块（7）为单片机。

4. 根据权利要求1所述一种智能双箱体叠加式散热式配电柜，其特征在于：所述风扇（2）的电机为无刷电机。

5. 根据权利要求4所述一种智能双箱体叠加式散热式配电柜，其特征在于：所述无刷电机为60BL120—3160无刷电机。

6. 根据权利要求1所述一种智能双箱体叠加式散热式配电柜，其特征在于：所述温度传感器（8）为GWD70型温度传感器。