CN110636749A - 具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜及控制方法，其中，所述移动通信户外一体化机柜包括：至少一个功能仓、对所述功能仓内冷热风温度进行调节的冷热交换器。本发明的移动通信户外一体化机柜采用由热管和相变层形成的冷热交换器，其中，热管和相变层冷热回收彼此独立且互补控温。利用基站4G/5G无线设备移动通信机柜设备作为热源，采用以相变层为辅助加热形式的热管加热制冷元件，并在蒸发段(冷端)与冷凝段(热端)实现冷凝器管路增加一倍，折合单位功率的冷凝面积提高近四倍，以降低排气压力和温度，提高能效比，使机柜内温度控制在允许范围内，延长机柜内电子设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体地是涉及一种具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜及控制方法。
背景技术
目前，户外一体化机柜可让基站的建设更加灵活、高效、经济，尤其是在3G网络及FTTx建设大力推进的背景下，其应用逐渐增多。
目前室外一体化机柜正呈现两个发展趋势，一是从小容量覆盖以解决网络盲点的需求，逐步发展目前规模应用；二是从单个一体化通信机柜逐步发展多机柜使用的情况。
然而，对于运营商而言，现阶段由于户外一体化机柜多部署于楼顶、山区、路边、小区、乡村等户外环境，受天气状况和气候影响较大，因而面临监控维护不便、电源可靠性欠佳、散热性能不足、标准不完善等问题。具体表现为如下问题：
户外供电环境复杂：基站对电源的可靠性、稳定性和环境适应性等要求极高，尤其是在当前市电供应紧张、极端天气频繁的情况下，如何保障户外站点的供电安全，无疑是运营商进行网络建设和优化的一大挑战。单个户外一体化机柜采用220V交流供电方式，如果未配置蓄电池，当市电中断的时候，基站就会退服。为了提高供电可靠性，户外一体化机柜基本上配置有户外开关电源或户外UPS。这就产生了另一问题：由于蓄电池对工作温度有较高的要求，现有一体化机柜内温度较高，致使蓄电池适用寿命和容量下降比较快。
散热性相对欠佳：现在户外一体化机柜普遍采用的自然冷却方式(风扇)和热交换冷却方式，二者均有一定的不足之处。热交换冷却方式可以保证机柜内设备的清洁度，但比外界温度要高5℃以上，设备工作温度较高。自然冷却方式(风扇)机柜内部温度和外界环境温度比较接近，但由于柜外空气与柜内设备直接接触导致柜内清洁度无法保证。
因此，针对如何实现机柜内的冷却降温，有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜及控制方法，以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜，其包括：至少一个功能仓、对所述功能仓内冷热风温度进行调节的冷热交换器；
所述冷热交换器包括：位于上层的冷凝段以及位于下层的蒸发段，所述蒸发段吹送的冷风自所述功能仓的底部送入，所述冷凝段接收来自所述功能仓顶部送出的热风，所述冷凝段包括若干：并联设置上层热管、分布于热管之间的相变层，所述上层热管延伸至所述下层的蒸发段中，所述蒸发段包括：若干并联设置且分布于上层热管之间的下层热管。
作为本发明的移动通信户外一体化机柜的改进，所述冷凝段中还设置有背向所述功能仓顶部的热风内循环风机。
作为本发明的移动通信户外一体化机柜的改进，所述蒸发段中还设置有：自然风外循环风机和冷风内循环风机，所述冷风内循环风机面向所述功能仓的底部设置，所述自然风外循环风机位于所述冷风内循环风机的斜上方。
作为本发明的移动通信户外一体化机柜的改进，所述功能仓为设备仓，所述设备仓中自上而下依次为：第一风机插箱、第一单板插箱、第二单板插箱、第二风机插箱、第三单板插箱、第四单板插箱，各插箱之间通过隔板进行隔作为本发明的移动通信户外一体化机柜的改进，所述功能仓为蓄电池仓，所述蓄电池仓中自上而下依次为：第三风机插箱、基站传输设备单板插箱、基站开关电源设备单板插箱、基站蓄电池电池箱，各插箱及电池箱之间通过隔板进行隔离。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜的控制方法，其包括如下步骤：
S1、检测功能仓上面两层单板插箱和下面两层单板插箱的进、出风口温差是否超过设定的第一温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制，进行外部自然风的送入；
S2、检测功能仓内下面两层插箱中温度是否高于第二温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制；
S3、检测功能仓顶部是否存在积温，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的顶部的送风量进行控制；
S4、检测功能仓内发生在第二风机插箱顶部的前边的最高气流压力点，当超过设定的阈值时，减小对功能仓的底部的送风量；
S5、检测功能仓上进风口附近的温度，下进风口附近的温度，并根据检测结果，进行外部自然风的送入。
作为本发明的移动通信户外一体化机柜的控制方法，通过设置在功能仓上的温度测量探头进行温度检测，通过热球风速仪进行最高气流压力点的检测。
作为本发明的移动通信户外一体化机柜的控制方法，所述循环风机控制运行分体积分风量控制算法为：
ΔT＝F1×[(WH设备-WH环境)]×时间+F2×H实时
其中，ΔT为温度变化，WH设备-WH环境是设备与环境的热能差，H实时表示设备产生实时热能，F1、F2为调整参数。
作为本发明的移动通信户外一体化机柜的控制方法，所述调整参数F1、F2的求解公式为：
F1×∑WH+F2×∑H实时×WH实时＝∑Y×WH；
F2×∑H+F1×∑H实时×WH实时＝∑H×WH。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜的控制方法，其包括如下步骤：
S1、检测功能仓检测功能仓上面两层单板插箱和下面两层单板插箱的进、出风口温差是否超过设定的第三温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制，进行外部自然风的送入；
S2、检测功能仓内下面两层插箱中温度是否高于第四温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制；
S3、检测功能仓顶部是否存在积温，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的顶部的送风量进行控制。
作为本发明的移动通信户外一体化机柜的控制方法的改进，通过设置在功能仓上的温度测量探头进行温度检测，通过热球风速仪进行最高气流压力点的检测。
作为本发明的移动通信户外一体化机柜的控制方法的改进，所述循环风机控制运行分体积分风量控制算法为：
ΔT＝F1×[(WH设备-WH环境)]×时间+F2×H实时
其中，ΔT为温度变化，WH设备-WH环境是设备与环境的热能差，H实时表示设备产生实时热能，F1、F2为调整参数。
作为本发明的移动通信户外一体化机柜的控制方法的改进，所述调整参数F1、F2的求解公式为：
F1×∑WH+F2×∑H实时×WH实时＝∑Y×WH；
F2×∑H+F1×∑H实时×WH实时＝∑H×WH。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的移动通信户外一体化机柜采用由热管和相变层形成的冷热交换器，其中，热管和相变层冷热回收彼此独立且互补控温。利用基站4G/5G无线设备移动通信机柜设备作为热源，采用以相变层为辅助加热形式的热管加热制冷元件，并在蒸发段(冷端)与冷凝段(热端)实现冷凝器管路增加一倍，折合单位功率的冷凝面积提高近四倍，以降低排气压力和温度，提高能效比，使机柜内温度控制在允许范围内，延长机柜内电子设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜一实施例的主视图，其中功能仓为设备仓；
图2为功能仓为设备仓时的控制电路图；
图3为本发明所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜一实施例的主视图，其中功能仓为电池仓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本发明提供一种具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜，其包括：至少一个功能仓1、对所述功能仓1内冷热风温度进行调节的冷热交换器2。
所述冷热交换器2包括：位于上层的冷凝段21以及位于下层的蒸发段22。所述蒸发段22吹送的冷风自所述功能仓1的底部送入，所述冷凝段21接收来自所述功能仓1顶部送出的热风。
所述冷凝段21包括若干：并联设置上层热管211、分布于热管之间的相变层212，所述上层热管211延伸至所述下层的蒸发段22中，所述蒸发段22包括：若干并联设置且分布于上层热管211之间的下层热管220。
其中，所述冷凝段21中还设置有背向所述功能仓1顶部的热风内循环风机213。所述蒸发段22中还设置有：自然风外循环风机221和冷风内循环风机222，所述冷风内循环风机面222向所述功能仓1的底部设置，所述自然风外循环风机221位于所述冷风内循环风机222的斜上方。
从而，通过控制基站4G/5G无线设备移动通信机柜设备热量，通过翅片管加热相变层，加热至50-60℃，热风内循环风机213停止工作。相变层发生相变，储存显热与潜热，通过均布的热管传递到热管蒸发段22(冷端)25-40℃后，由冷风内循环离心风机送风至基站设备。相变层也逐渐发生晶格变化凝固，释放所存潜热后其温度开始下降，温度下降到50℃时，由于设计换热温差为5℃，出口温度低于45℃，视为放热完毕，此时可恢复热风内循环离心风机输送加热并进行下一个循环的制冷。
进一步地，机柜内空气经过热管与相变层热交换后一部分高于机柜内温度的热气仍送回室外。剩余另一部分冷气送机柜回机柜内，而机柜外空气经过热管与相变层热交换后，如高于基站设备温度工作要求时仍排出机柜外，在机柜内外的空气进行热量的交换，低温室外空气吸收机柜内空气的热量变成中高温空气排出室外，也即机柜内的热量随室外空气排出，而高温机柜内空气在热交换芯内将热量交换给室外空气后变成中低温空气送回机柜内。由于在热交换芯内这两股空气是被金属传热壁完全隔离的，室外空气不会进入机柜内，除温度外不会对机柜内空气带来其它影响。
如图1所示，一个实施方式中，所述功能仓1为设备仓，此时，所述设备仓中自上而下依次为：第一风机插箱11、第一单板插箱12、第二单板插箱13、第二风机插箱14、第三单板插箱15、第四单板插箱16，各插箱之间通过隔板进行隔离。
此时，第三单板插箱15、第四单板插箱16共用第二风机插箱14，底部进风，顶部出风后，通过设备仓中部的导流板排到设备仓后部；第一单板插箱12、第二单板插箱13共用第一风机插箱11，通过设备仓中部的导流板将设备仓前门的进风导入第二单板插箱13底部，设备仓顶部出风。
此外，所述冷热交换器2和设备仓和上还设置有温度测量探头3，其中，设备仓的上中下位置分别设置有所述温度测量探头，冷凝段21的上下位置分别设置有所述温度测量探头，蒸发段22的下部位置设置有所述温度测量探头。
所述功能仓为设备仓时，通过如下方法对移动通信户外一体化机柜总能冷热交换器的工作进行控制：
S1、检测功能仓上面两层单板插箱和下面两层单板插箱的进、出风口温差是否超过设定的第一温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制，进行外部自然风的送入；
S2、检测功能仓内下面两层插箱中温度是否高于第二温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制；
S3、检测功能仓顶部是否存在积温，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的顶部的送风量进行控制；
S4、检测功能仓内发生在第二风机插箱顶部的前边的最高气流压力点，当超过设定的阈值时，减小对功能仓的底部的送风量；
S5、检测功能仓上进风口附近的温度，下进风口附近的温度，并根据检测结果，进行外部自然风的送入。
如图2所示，实现上述控制方法的电路结构为：当机柜内某一部分温度发生变化后，温度控制器给出某一部分一个风量设定信号，在风量控制器中与实际某一部分风量进行比较计算后，给出某一部分转速设定信号，送往风机转速控制器改变转速高低，从而达到改变风量的目的。与此同时，风机转速控制器还给出一个转速开启信号，提供给各风机转速控制器作为调节风机转速的依据。如果将任意时刻系统中各末端的风量设定信号直接相加，就能够得到当时的总分体积分风量需求值，这一风量需求值即可作为调节各风机转速的依据，而不再需要通过各风阀开度这一参数来过渡。
分体积分风量控制方法优点在于在控制性能上具有快速、稳定的特点，在相同情况下，系统风道静压和冷热风机转速均处于定静压方式与变静压方式之间，而更接近于变静压方式，同样具有较好的节能效果。
同时4G/5G无线设备移动通信设备内热风内循环风机单独采用分体积分与总风量双重控制的方法进行。这样可以保证热量通过翅片管加热相变层，加热至50-60℃。可以使热管长期处于在可靠工作的温度范围之内。
一个实施方式中，通过如下方法对移动通信户外一体化机柜总能冷热交换器的工作进行控制：
步骤一：温度测量探头3-1、3-2、3-3侦测到设备仓上面两层单板插箱和下面两层单板插箱的进、出风口温差都没有超过35℃，但4G/5G无线设备自检各单板上芯片的温度普遍较高，个别器件温度过高，下面两层尤为突出。达128℃。
此时，4G/5G无线设备移动通信设备中型热管与相变层组成的无能耗冷热交换器风量可以满足整机散热要求，个别器件由于热耗较高，体积较小，热流密度较大，散热条件比较差。单片机MSP430F449启动冷热交换器循环风机控制运行分体积分风量控制算法模块，提高热管冷风内循环风机转速。并开启外部自然气流外循环风机加大进风量进行降温。使4G/5G无线设备移动通信设备设备仓环境温度保持在20-30℃之间。
步骤二：温度测量探头3-2、3-3侦测到设备仓内下面两层插箱中温度高于65℃。由于下面两层单板插箱的散热条件没有上面两层好，风机插箱上下预留空间太小，进、出风受阻。单片机MSP430F449启动冷热交换器循环风机控制运行分体积分风量控制算法模块，提高热管冷风内循环风机转速。使转速均处于定静压方式向变静压方式转换。
步骤三：温度测量探头1侦测到后门顶部有积温。温度高于50℃。单片机MSP430F449启动冷热交换器循环风机控制运行分体积分风量控制算法模块，提高热管热风内循环风机转速。使转速均处于定静压方式向变静压方式转换。
步骤四：热球风速仪机测出4G/5G无线设备移动通信设备设备仓内最高气流压力点发生在1#风机插箱顶部的前边达到中速25m/s，温度较低20℃左右。但该点气流压力明显比设备仓内其它部分高出许多。下面两层单板插箱的负压值比上面两层单板插箱的负压值要小得多。降低热管冷风内循环风机的转速并以变静压方式运行。
其中，本方案采用热球风速仪进行4G/5G无线设备移动通信设备设备仓内的风速、压力、温度的综合测量。热球风速计是一种能测低风速的仪器，其测定范围为0.05～10m/s。风速计是由热球式测杆探和测量仪表两部分组成。探头有一个直径0.6mm的玻璃球，球内绕有加热玻璃球用的镍铬丝圈和两个串联的热电偶。热电偶的冷端连接在磷铜质的支柱上，直接暴露在气流中。当一定大小的电流通过加热圈后，玻璃球的温度升高。升高的程度和风速有关，风速小时升高的程度大；反之，升高的程度小。升高程度的大小通过热电偶在电表上指示出来。根据电表的读数，查校正曲线，即可查出所的风速(m/s)。
步骤五：温度测量探头3-1、3-2、3-5侦测到设备仓内，处于上进风口附近的温度为75.0℃，处于下进风口附近的温度为80.9℃。该单板上元件附近空气温度分别为42.2℃、43.9℃。
此时，与上面一层风机比较，下面一层风机出风不畅，导致下面元件温度更高。但元件周围空气温度却是下面比上面低，这是因为下出风口的热风通过导流板与上进风口处刚刚进来的环境风发生热交换，导致环境风温度升高。开启外部自然气流外循环风机进行环境温度的降温。
所述循环风机控制运行分体积分风量控制算法为：
ΔT＝F1×[(WH设备-WH环境)]×时间+F2×H实时
其中，ΔT为温度变化，WH设备-WH环境是设备与环境的热能差，H实时表示设备产生实时热能，F1、F2为调整参数。
其中，所述调整参数F1、F2的求解公式为：
F1×∑WH+F2×∑H实时×WH实时＝∑Y×WH；
F2×∑H+F1×∑H实时×WH实时＝∑H×WH。
所述循环风机控制运行分体积分风量控制算法具体通过如下方式得到：
首先，从最佳需求分体积分风量值大小为n的随机中抽取出最佳需求分体积分风量值统计样本，将它们放到一个数据值中。
其次，需要有对应的参数数据值数据值参数需要根据最佳需求分体积分风量值概率函数建立，最佳需求分体积分风量值具有一个概率分布，需要定义概率分布函数τ(β)，如此模型形成之后需要预测参数，最佳需求分体积分风量值表示为
最佳需求分体积分风量值最优估计。就是根据实时最佳需求风量值来估计参数值，使得该实时最佳需求风量值发生的概率最大。假定一个给定实时最佳需求风量值的数据分布。已知它的概率密度函数是f(x：β1,β2...βk)1，其中β1,β2...βk为未知参数观测值，称为函数：能够让函数取最大值的就是β的最大估计。
即根据温差计算出来的实时最佳需求风量y(t)，数字控制器计算出来的实时运行风量值w(t)。构成总风量法控制偏差值：
k(t)＝y(t)一w(t)
分体积分与总风量双重控制偏差的比例(P)、积分((I)和微分(D)通过线性组合构成控制量，通过总风量法来不断“修正”分体积分值规律的数学表达式为：
式中W为需求风量比例系数，T1为需求风量积分时间常数，Tp为需求风量微分时间常数。
基站4G/5G无线设备移动通信机柜热能传递、温度差设置公式推导说明如下：
如上所述，第三单板插箱、第四单板插箱共用第二风机插箱，底部进风，顶部出风后，通过设备仓中部的导流板排到设备仓后部；第一单板插箱、第二单板插箱共用第一风机插箱，通过设备仓中部的导流板将设备仓前门的进风导入第二单板插箱底部，设备仓顶部出风。移动通信机柜热能传递与温度之问的建立关系计算公式如下：
通信机柜WH1-4＝η×(WH1t-WH2t-WH3t-WH4t)×T(实时时间)
WH1-4是机柜在四层单板各隔板之间与它周围的环境之间所传递的热量总和，WH1t-WH2t-WH3t-WH4t分别是四层隔板内临时的温度。系数η是一个常数，它体现了移动通信机柜内的接触面积和导热系数，常数η可以随着设备温度和风机空气流动速率的变化而发生变化，由于η是个常数，因次变量η的准确性有可能不能验证移动通信机柜内温度变化范围。由于通信机柜内设备在正常工作的过程中必不可少的会将电能转换成热能用如下公式表示：
通信机柜WH1-4(热能)＝H通信机柜内设备满载热能×T(实时时间)
移动通信机柜电能转换成热能数学模型公式如下：
通信机柜WH1-4(热能)＝H通信机柜内设备满载热能×T(实时时间)
式中的H通信机柜内设备满载热能代表了功能组件在工作中所消耗的平均能耗。H通信机柜内设备满载热能＝H通信机柜内设备基本热能+设备平均功耗×(H大-H基本)
H通信机柜内设备基本热能是设备空闲状态时所产生的热能，H大是指设备处于最高利用率时所产生的热能：。因此移动通信机柜内的温度就是内部设备产生的热量成正比，更确切的定义温度变化为如下式：
其中，N是设备类型，c是设备比热容。比热容(specificheatcapacity)又称比热容量，简称比热(specificheat)，是单位质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。
综合以上推理公式，总结出通信机柜内设备热能变化模型公式如下：
ΔT＝F1×[(WH设备-WH环境)]×时间+F2×H实时
其中，WH设备-WH环境是设备与环境的热能差。H实时表示设备产生实时热能，F1F2为调整参数。
计算实时最佳需求分体积分风量值，具体的热能模型参数F1F2的调整方法如下：
由设备热能变化模型可以得到：ΔT＝F1×[(WH设备-WH环境)]×时间+F2×H实时。
将时间定为1s，为了后面表示的需要，把该式于简化如下形式：
YD＝F1×WH+F2×H实时
其中YD是设备热能变化值△T，WH设备与环境的热能差(WH设备-WH环境)H实时表示设备产生实时热能。算法的定义推出模型的样本误差为：
YD为测量的实际热能变化值，m为设备样本容量，λ为变量因子0∠λ∠1。为了让误差X为最小，因此分别对F1F2求导，得到如下公式
F1×∑WH+F2×∑H实时×WH实时＝∑Y×WH
F2×∑H+F1×∑H实时×WH实时＝∑H×WH
通过以上方程的求解，计算出参数F1F2。
如图3所示，一个实施方式中，所述功能仓1为蓄电池仓时，所述蓄电池仓中自上而下依次为：第三风机插箱11、基站传输设备单板插箱12、基站开关电源设备单板插箱13、基站蓄电池电池箱14，各插箱及电池箱之间通过隔板进行隔离。
此时，通过如下方法对移动通信户外一体化机柜总能冷热交换器的工作进行控制：
S1、检测功能仓检测功能仓上面两层单板插箱和下面两层单板插箱的进、出风口温差是否超过设定的第三温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制，进行外部自然风的送入；
S2、检测功能仓内下面两层插箱中温度是否高于第四温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制；
S3、检测功能仓顶部是否存在积温，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的顶部的送风量进行控制。
一个实施方式中，通过如下方法对移动通信户外一体化机柜总能冷热交换器的工作进行控制：
步骤一：热球风速仪机测出4G/5G无线设备移动通信设备机柜内基站蓄电池电池箱风机插箱内置双向冷热风内循环风机工作点压力最高，已超出风机正常工作区域；第三风机插箱后排风机工作点压头最低，工作点位置比较理想。解决方案，基站蓄电池电池箱后排风机的出风口非常狭窄，出风压力特别大，工作压头最高。增加基站蓄电池电池箱插箱顶部双向冷热风内循环风机预留空间，特别是风机顶部的空间。
步骤二：温度测量探头1、2、3机柜内基站开关电源设备与传输设备出风口温度最高值75.5℃。已超出了电源和传输设备的安全工作温度范围内。单片机MSP430F449控制外部自然气流外循环风机以静压方式运行。快速给机柜降温。
步骤三：温度测量探头1、2、3测量机柜内基站开关电源设备与传输设备出风口温度的差值过大(7℃左右)。但不同之处仅是位置在气流方向相隔十个毫米，但温度却相差很大。此时，单片机MSP430F449控制设备热风内循环风机提高转速加大抽风量。
所述循环风机控制运行分体积分风量控制算法如上所述，此处不再重复叙述。
综上所述，本发明的移动通信户外一体化机柜采用由热管和相变层形成的冷热交换器，其中，热管和相变层冷热回收彼此独立且互补控温。利用基站4G/5G无线设备移动通信机柜设备作为热源，采用以相变层为辅助加热形式的热管加热制冷元件，并在蒸发段(冷端)与冷凝段(热端)实现冷凝器管路增加一倍，折合单位功率的冷凝面积提高近四倍，以降低排气压力和温度，提高能效比，使机柜内温度控制在允许范围内，延长机柜内电子设备的使用寿命。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (13)
1.一种具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜，其特征在于，所述移动通信户外一体化机柜包括：至少一个功能仓、对所述功能仓内冷热风温度进行调节的冷热交换器；
所述冷热交换器包括：位于上层的冷凝段以及位于下层的蒸发段，所述蒸发段吹送的冷风自所述功能仓的底部送入，所述冷凝段接收来自所述功能仓顶部送出的热风，所述冷凝段包括若干：并联设置上层热管、分布于热管之间的相变层，所述上层热管延伸至所述下层的蒸发段中，所述蒸发段包括：若干并联设置且分布于上层热管之间的下层热管。
2.根据权利要求1所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜，其特征在于，所述冷凝段中还设置有背向所述功能仓顶部的热风内循环风机。
3.根据权利要求1所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜，其特征在于，所述蒸发段中还设置有：自然风外循环风机和冷风内循环风机，所述冷风内循环风机面向所述功能仓的底部设置，所述自然风外循环风机位于所述冷风内循环风机的斜上方。
4.根据权利要求1所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜，其特征在于，所述功能仓为设备仓，所述设备仓中自上而下依次为：第一风机插箱、第一单板插箱、第二单板插箱、第二风机插箱、第三单板插箱、第四单板插箱，各插箱之间通过隔板进行隔离。
5.根据权利要求1或4所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜，其特征在于，所述功能仓为蓄电池仓，所述蓄电池仓中自上而下依次为：第三风机插箱、基站传输设备单板插箱、基站开关电源设备单板插箱、基站蓄电池电池箱，各插箱及电池箱之间通过隔板进行隔离。
6.一种如权利要求4所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
S1、检测功能仓上面两层单板插箱和下面两层单板插箱的进、出风口温差是否超过设定的第一温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制，进行外部自然风的送入；
S2、检测功能仓内下面两层插箱中温度是否高于第二温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制；
S3、检测功能仓顶部是否存在积温，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的顶部的送风量进行控制；
S4、检测功能仓内发生在第二风机插箱顶部的前边的最高气流压力点，当超过设定的阈值时，减小对功能仓的底部的送风量；
S5、检测功能仓上进风口附近的温度，下进风口附近的温度，并根据检测结果，进行外部自然风的送入。
7.根据权利要求6所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜的控制方法，其特征在于，通过设置在功能仓上的温度测量探头进行温度检测，通过热球风速仪进行最高气流压力点的检测。
8.根据权利要求6所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜的控制方法，其特征在于，所述循环风机控制运行分体积分风量控制算法为：
ΔT＝F1×[(WH设备-WH环境)]×时间+F2×H实时
其中，ΔT为温度变化，WH设备-WH环境是设备与环境的热能差，H实时表示设备产生实时热能，F1、F2为调整参数。
9.根据权利要求8所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜的控制方法，其特征在于，所述调整参数F1、F2的求解公式为：
F1×∑WH+F2×∑H实时×WH实时＝∑Y×WH；
F2×∑H+F1×∑H实时×WH实时＝∑H×WH。
10.一种如权利要求5所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
S1、检测功能仓检测功能仓上面两层单板插箱和下面两层单板插箱的进、出风口温差是否超过设定的第三温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制，进行外部自然风的送入；
S2、检测功能仓内下面两层插箱中温度是否高于第四温度值，根据检测结果，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的底部的送风量进行控制；
S3、检测功能仓顶部是否存在积温，基于循环风机控制运行分体积分风量控制算法，对功能仓的顶部的送风量进行控制。
11.根据权利要求10所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜的控制方法，其特征在于，通过设置在功能仓上的温度测量探头进行温度检测，通过热球风速仪进行最高气流压力点的检测。
12.根据权利要求10所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜的控制方法，其特征在于，所述循环风机控制运行分体积分风量控制算法为：
ΔT＝F1×[(WH设备-WH环境)]×时间+F2×H实时
其中，ΔT为温度变化，WH设备-WH环境是设备与环境的热能差，H实时表示设备产生实时热能，F1、F2为调整参数。
13.根据权利要求12所述的具有温度调节功能的移动通信户外一体化机柜的控制方法，其特征在于，所述调整参数F1、F2的求解公式为：
F1×∑WH+F2×∑H实时×WH实时＝∑Y×WH；
F2×∑H+F1×∑H实时×WH实时＝∑H×WH。
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