CN200941558Y - 户外电源柜 - Google Patents

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欧阳征武
彭胜利
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Vertiv Tech Co Ltd
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Emerson Network Power Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种户外电源柜，包括相互分隔的设备仓和电池仓，设备仓内装有风扇和热交换器，设备仓的侧壁上有冷却风道，所述冷却风道的进风口同电池仓的上部相通，电池仓的下部有进风口同电源柜的外部相通。本实用新型利用了设备仓的强制冷却系统，不用增加设备即能对电池仓实施强制通风散热，可以有效地对蓄电池进行降温保护。因为设备仓和电池仓是相互分隔的，蓄电池充放电时产生的腐蚀性气体经热交换器后排向柜外，不会对设备仓的设备寿命产生不良影响。

Description

户外电源柜
[技术领域]
本实用新型涉及一种户外电源柜，尤其涉及一种设备仓和电池仓相互分隔的户外电源柜。
[背景技术]
过高的环境工作温度是导致蓄电池使用寿命缩短的首要原因。环境温度超过25℃时，温度每增加10℃，就会导致电池的实际使用寿命缩短一半。一般来说，蓄电池的最高环境工作温度以不超过45℃为宜，当温度超过55℃时会造成蓄电池毁灭性的损坏。然而，业内人士普遍认为蓄电池自身的发热量很小，因此在户外电源柜设计时往往都没有考虑给蓄电池进行专门的散热。申请人认为当蓄电池用于户外柜中时，在给蓄电池充电的过程中蓄电池会产生相当多的热量。通过实验测试和户外柜在户外的实际应用，申请人发现在室外气温偏高时，蓄电池产生的热量不能忽略不计。如果不能及时将这些热量散发掉，电池仓内温度会升高很多，使蓄电池的工作环境变得恶劣，从而大大影响电池的寿命。
现有户外电源系统中电池仓的散热方式通常有三种：
1、电池仓和设备仓相通时采用风扇强制散热的直通风方式，冷空气从电源柜底部进入电源柜，经由电池仓和设备仓，由风扇推动从电源柜顶部排出。由于蓄电池充放电时会产生腐蚀性气体，空气从电池仓进入设备仓无可避免地将腐蚀性气体带到设备仓中对设备的寿命产生不良的影响；
2、采用制冷设备，如空调、热交换器或半导体制冷器，来降低电池仓内的温度，这需要增加设备和投资。
3、电源柜的电池仓和设备仓隔离时，电池仓的散热采用自然通风的方式。此时，由于太阳辐射和电池自身发热的影响，电池仓内热量很难及时散出，导致电池仓内温度过高。
[实用新型内容]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种户外电源柜。该户外电源柜不用增加设备即能对电池仓实施强制通风散热，且不会对设备仓的设备寿命产生不良影响。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种户外电源柜，包括相互分隔的设备仓和电池仓，设备仓内装有风扇和热交换器，设备仓的侧壁上有冷却风道，所述冷却风道的进风口同电池仓的上部相通，电池仓的下部有进风口同电源柜的外部相通。
以上所述的户外电源柜，所述的电池仓中间可以有隔板将电池仓分为上仓和下仓，所述的隔板有通风孔连通上仓和下仓。
以上所述的户外电源柜，所述的电池仓下部的进风口可以在电池仓的底板上，也可以在电池仓的侧壁上。
本实用新型利用了设备仓的强制冷却系统，不用增加设备即能对电池仓实施强制通风散热。设备仓内的风扇工作时形成的负压，使柜外的冷空气从电池仓的下部的进风口进入，首先给蓄电池降温冷却，然后经设备仓的侧壁上有冷却风道进入热交换器给设备仓的热空气降温，因此可以有效地对蓄电池进行降温保护。因为设备仓和电池仓是相互分隔的，热交换器中冷热空气间也没有直接的接触，蓄电池充放电时产生的腐蚀性气体经热交换器后排向柜外，不会进入设备仓对设备仓的设备寿命产生不良影响。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型实施例1的剖面结构示意图。
图2是图1中的D向视图。
图3是本实用新型实施例2的剖面结构示意图。
[具体实施方式]
现有的户外电源柜设备仓中的散热系统位于机柜顶部，冷风从电源柜的一侧进入，经过热交换器，热风从电源柜的另一侧排出，形成设备仓的冷却风道。电池仓位于电源柜的下部同设备仓完全隔离，全封闭或采用自然通风的方式散热。
在图1和图2所示的本实用新型实施例1中，户外电源柜由位于上部的设备仓A(电源设备图中未示出)和位于下部的电池仓B组成。电源柜热交换系统的风扇1位于电源柜顶部一侧，热交换器2位于电源柜顶部中间。设备仓两侧分别有冷风道11和热风道12，热风道12的下端经出风口13同柜外相通。冷风道11的进风口14同电池仓B的上部相通。在本实施例中，电池仓B中间有栅形隔板4将电池仓分为上仓和下仓，上下仓通过栅形隔板4栅形条之间的间隙相通。电池仓B的底部是栅形底板5。蓄电池3分别放置在栅形隔板4和栅形底板5的上面。栅形底板5栅形条之间的间隙形成电池仓B的进风口，电池仓通过栅形条之间的进风口15同电源柜外部相通。
这样，本实施例电源柜热交换系统中完整的冷却风道就是：柜外的冷空气在风扇1抽吸的作用下从电源柜底部进入电池仓B，流经整个电池仓后，从电池仓上部进入设备仓A中的冷风道11，再进入设备仓中的热交换器2。风扇1将带有电池仓热量和热交换器热量的热风经热风道12从电源柜的出风口13排出。
设备仓冷却风道中的风扇由安装在设备仓中的温度继电器进行控制。当温度继电器达到一定温度时(35度)，该风扇就会运行。从电源柜底部进入电池仓的冷风在经过电池仓中时，就会将电池仓中的热量通过风扇排到电源柜外，电池仓中不再因热量聚集而导致仓内温度过高。
在图3所示的本实用新型实施例2中，电源柜电池仓底板全封闭，而在电池仓下部的侧壁上开有进风口15。
申请人以EPC4875户外电源柜作为试验平台在电池恒流均充的情况下进行现有技术同本实用新型电池仓温度的变化的对比试验。
EPC4875的电池仓和设备仓相互分隔，对比试验采用电池仓全封闭和本实用新型实施例两种情况。电池仓中的蓄电池之间留出5mm空隙；在蓄电池充分放电的情况下以22A的充电电流进行实验，并在两电源柜电池仓各布置9个温度监测点，检测的试验数据如下。
表1：传统电源柜温度数据
测试点   1   2   3   4   5   6   7   8   9   时间点
温度值(℃)   26.3   27.4   28.2   28.1   27.8   27.5   27.9   27.8   27.8   初始温度
  25.9   28.6   30.4   30.3   29.5   29.1   30.1   29.330   30.1   1小时后
  25.8   30.1   32.9   32.7   31.5   30.6   32.5   31.2   32.6   2小时后
  26.4   33.2   37.5   36.5   35.4   33.4   36.5   34.2   36.7   3小时后
  26.9   36.0   42.0   41.2   39.2   36.5   40.5   38.2   41.2   4小时后
  28.3   38.2   44.7   43.8   42.1   38.9   43.0   41.5   44.0   5小时后
表2：本实用新型电源柜温度数据
  测试点   1   2   3   4   5   6   7   8    9   时间点
  温度值(℃)   26.8   27.7   27.9   26.9   27.6   27.9   27.5   27.9    27.8   初始温度
  26.8   27.9   27.1   26.7   28.6   28.1   27.0   27.5    27.1   1小时后
  26.8   28.4   27.3   26.7   29.5   28.8   27.4   27.8    27.3   2小时后
  27.5   29.6   28.4   28.0   30.8   29.9   28.8   29.0    28.6   3小时后
  27.9   30.7   28.9   28.4   32.3   31.0   29.4   29.9    29.2   4小时后
  27.6   32.0   29.4   28.4   35.3   32.9   29.8   30.6    29.9   5小时后
从表1和表2我们可以看出，蓄电池在大电流均充的时候会有一定量的发热，在通风不好的情况下电池仓的热量不易散去，电池仓温度会有明显的上升。通过5个小时的充电，传统电源柜电池仓的最高温度为44.7度。然而，把蓄电池仓纳入循环风道对电池仓的散热效果非常的明显，最高温度为35.3度，相对于实验进程1中全封闭时的最高温度44.7度有了大幅度的下降。

Claims (4)

1.一种户外电源柜，包括相互分隔的设备仓和电池仑，设备仓内装有风扇和热交换器，设备仓的侧壁上有冷却风道，其特征在于，所述冷却风道的进风口同电池仓的上部相通，电池仓的下部有进风口同电源柜的外部相通。
2.根据权利要求1所述的户外电源柜，其特征在于，所述的电池仓中间有隔板将电池仓分为上仓和下仓，所述的隔板有通风孔连通上仓和下仓。
3.根据权利要求1或2所述的户外电源柜，其特征在于，所述的电池仓下部的进风口在电池仓的底板上。
4.根据权利要求1或2所述的户外电源柜，其特征在于，所述的电池仓下部的进风口在电池仓的侧壁上。
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