CN202190487U - 通风系统及包含其的通信后备电池室内外一体化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通风系统及包含其的通信后备电池室内外一体化系统。通风系统包括由第一和第二舱区构成的一体化机箱，其中第一舱区的上侧面内设有对第一对偶双向冷热风道通风装置，且第一舱区的左侧面内设有第一对偶双向冷热风道通风装置的进出风口；以及第二舱区的右侧面内设有第二对偶双向冷热风道通风装置，且第二舱区的下部设有第二对偶双向冷热风道通风装置的进出风口。通过本实用新型的通风系统，可以对系统进行通风和温度控制，从而解决现有技术中一体化通信基站机箱内集成众多设备，设备运行时通风效果差而容易引起设备故障等技术缺陷。本实用新型还提高了通信后备电池室内外一体化系统内部的空间利用率。

Description

通风系统及包含其的通信后备电池室内外一体化系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域中的电源技术。具体地，本实用新型涉及一种通风系统以及包含其的通信后备电池室内外一体化系统。

背景技术

移动通信用室外分布系统干放/直放站大型电子设备中为提高电子线路对电磁干扰的屏蔽能力常将多块印刷电路板在一个用金属板构成的密封小盒内，让元件产生的热量通过盒内的对流，传导和辐射等自然传导的方式传给铸铝盒壁，再由铸铝盒壁传给冷却空气把热量散掉的方式。然而，在某些地区由于室外温度过高，设备内的温度无法及时自然排出，所以频繁出现干放/直放站等设备由于高温设备停机保护的故障发生。

现有技术中通信用铁锂电池系统由于整流器、控制电路与锂电池整合一起，各设备的运行会产生大量的热量，使锂电池长期会处于高温运行状态，由于散热的问题无法解决，因此不能在室外安装使用。现有技术中铸铝室外一体化通信基站机箱内集成众多设备，设备运行时会行成高温环境，并且设备机箱内外部介质的温差大，因此在恶劣环境等条件下无法实现室外一体化后备电源。

发明内容

本实用新型的第一目的是提出一种通风系统，以实现恶劣环境等条件下更好的通风效果。

本实用新型的第二目的是提出一种通信后备电池室内外一体化系统，以实现恶劣环境等条件下室内外一体化后备电源较好通风效果。

为实现上述第一目的，根据本实用新型的第一方面，提供了一种通风系统，其包括由第一舱区和第二舱区构成的一体化机箱，其中：

第一舱区的上侧面内设有对第一对偶双向冷热风道通风装置，且第一舱区的左侧面内设有第一对偶双向冷热风道通风装置的进出风口；

第二舱区的右侧面内设有第二对偶双向冷热风道通风装置，且第二舱区的下部设有第二对偶双向冷热风道通风装置的进出风口。

优选地，第一和第二对偶双向冷热风道通风装置分别包括两组双向有源风扇、两组半导体制冷热片、毛细低温热管换热器，

一组半导体制冷热片的冷端与述毛细低温热管换热器的制冷段结合成制冷风道，另一组述半导体制冷热片的热端与毛细低温热管换热器的加热段结合成加热风道，从而组成微型加热制冷智能空调。

优选地，每组双向有源风扇包括两个风扇，两组双向有源风扇的其中一组双向有源风扇位于微型加热制冷智能空调的加热风道两端，另一组双向有源风扇位于制冷风道两端。

优选地，第一对偶双向冷热风道通风装置的加热风道和制冷风道分别延伸至第二舱区上侧形成连通的加热通道和制冷通道。

优选地，制冷风道内还包括用于连通/隔离第二舱区与制冷风道的空气流导流板，加热风道内还包括用于连通/隔离第二舱区与加热风道的空气流导流板。

为实现上述第二目的，根据本实用新型的第二方面，提供了一种通信后备电池室内外一体化系统，其包括上述第一方面的通风系统，其中：

第一舱区存放一至多个后备电池组，以及第二舱区存放与后备电池组电连接的集成设备，通风系统用于为第一舱区和第二舱区进行通风和温度控制。

优选地，集成设备包括电池充电单元和电流输出单元，其中电池充电单元用于对后备电池组进行充电，以及电流输出单元用于根据后备电池组控制负载供电的输出电流。

优选地，第二舱区还包括环境监测单元，其用于测量通风系统第二舱区内部或者系统外部的环境温度，并在环境温度满足预设条件时，启动通风系统，对第一舱区和第二舱区进行温度控制。

优选地，环境监测单元包括：

温度采集模块，其用于测量通风系统的内部或外部环境温度；

处理模块，其用于根据温度采集模块的测量结果，与预设的条件进行比较而生成控制执行命令；以及

控制执行模块，其用于根据处理模块的控制执行命令，控制通风系统内对偶双向冷热风道通风装置的双向有源风扇的风向、空气流导流板和/或半导体制冷热片的启动或停止。

本实用新型各实施例的通风系统及包含其的通信后备电池室内外一体化系统，采用了一套全新的风道设计通风系统，可以对后备蓄电池组以及相连的设备进行通风和温度控制。并且，本实用新型采用半导体制冷热片与毛细低温换热器结合使用组成智能空调，可以解决单独使用时的结露现象。本实用新型还利用通风系统对存放的后备电池外的其它设备进行温度控制，避免各种设备发生故障、燃烧的概率，大大降低了室外设备的故障概率。根据本实用新型的技术方案，在通信后备电池室内外一体化系统中不存在中间隔断，从而简化制作工艺并降低了生产成本，同时提高了系统内部的空间利用率。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为根据本实用新型的实施例的通风系统以及通信后备电池室内外一体化系统的结构框图；

图2为图1的通风气流流向的示意图；

图3为根据本实用新型的实施例的通风系统的结构示意图；以及

图4为根据本实用新型的实施例的通风装置的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为根据本实用新型的实施例的通风系统以及通信后备电池室内外一体化系统的结构框图。

如图1所示，本实施例的通风系统包括：由后备电池组区和集成设备区构成的一体化机箱，其中：

后备电池组区的上侧面内设有第一对偶双向冷热风道通风装置，且后备电池组区的左侧面内设有第一对偶双向冷热风道通风装置冷热风道的进出风口；

集成设备区的右侧面内设有第二对偶双向冷热风道通风装置，且集成设备区的下部设有第二对偶双向冷热风道通风装置冷热风道的进出风口。

如图1所示，根据本实施例的通信后备电池室内外一体化系统包括具有通风系统的一体化机箱，该通风系统如上所述，其中：

后备电池组区存放一至多个后备电池组，如铁锂电池组模块（可根据不同的现场使用环境及对蓄电池后备放电时间的要求来选用大小容量不同的蓄电池组）；集成设备区存放与后备电池组电连接的集成设备，该集成设备为电池充电单元、交流输出单元、直流输出单元等。

该电池充电单元用于对后备电池组进行充电；

该交流或直流输出单元用于根据后备电池组控制负载供电的输出电流；

该通风系统用于对后备电池组区和集成设备区进行通风和温度控制，具体的通风和温度控制详见下文的相关说明。

在本实施例中，该后备电池室内外一体化系统还可以包括环境监测单元，用于测量通风系统集成设备区内部或外部环境温度，并在环境温度满足预设条件时，启动通风系统，对后备电池组区和集成设备区进行温度控制，具体可参见下文的相关说明。

从图1可看出，本实施例包括两个对偶双向冷热风道通风装置，一个置于后备电池组区上部，一个置于集成设备区的右侧面内。其中，置于后备电池组区上部的通风装置与后备电池组区上部连通，形成进出风口；置于集成设备区的右侧面内的通风装置位于集成设备区内，仅通过其下部的进出风口进行通风，并可以对集成设备区内进行抽风或送风。

图4为根据本实用新型的实施例的通风装置的结构图，即图1中对偶双向冷热风道通风装置。如图4所示，包括两组共4个双向有源风扇、两组共2个半导体制冷热片以及毛细低温热管换热器。

一组半导体制冷热片的冷端与毛细低温热管换热器的制冷段结合成制冷风道，另一组半导体制冷热片的热端与毛细低温热管换热器的加热段结合成加热风道，从而组成微型加热制冷智能空调。

如图4所示，每组包括两个风扇，通风装置其中一组的两个双向有源风扇位于微型加热制冷智能空调的加热风道两端，另一组的两个双向有源风扇位于制冷风道两端。

图4实施例由双向有源风扇、半导体制冷热片、翅片管换热器、热管换热器以及各连接风管所组成。空气可经风扇分别送入预处理空气的翅片管换热器，风量和风速通过双向有源风扇改变转速来调节，翅片管换热器中的管内液体/气体温度通过自然环境或半导体制冷热片调节。

如果单独采用半导体制冷热片或低热管式新风换气扇方式进行通风降温的方式很容易会产生结露现象，“结露”与温度和湿度有关（即气象学中所谓“露点”的概念）。但是，在通信设备机箱中结露的情况是绝对不允许发生的，因此在恶劣环境等条件下铸铝室外一体化后备电源通风技术目前在市场上是技术的空白点，本实施例将半导体制冷热片与毛细低温热管换热器结合使用，因此可以避免结露现象的发生。

下面通过图2和图3对本实用新型的通风系统进行详细说明。图2为图1的通风气流流向示意图，图3为根据本实用新型的通风系统实施例结构示意图。

通风系统中包括两个对偶双向冷热风道通风装置，每个通风装置如图4所示包括4个风扇。为下文说明方便，如图2和图3，将后备电池组区上侧面的通风装置的两组风扇称为1号、2号，并根据冷热风道不同，进一步将加热风道内的两个风扇称为1号双向A组加热风道有源风扇，2号双向A组加热风道有源风扇；制冷风道内的两个风扇称为1号双向B组制冷风道有源风扇，2号双向B组制冷风道有源风扇。将集成设备区的通风装置的两组风扇称为3号、4号，并根据冷热风道不同，进一步将加热风道内的两个风扇称为3号双向A组加热风道有源风扇，3号双向A组加热风道有源风扇；制冷风道内的两个风扇称为4号双向B组制冷风道有源风扇，4号双向B组制冷风道有源风扇。

如图2所示，为了充分利用系统外部在不同季节的热（冷）能力，本实施例的通风系统尽可能地利用可再生的洁净自然能源。由于一体化机箱运行时夏季制冷能耗远远大于冬季供热能耗，因此，存放设备的集成设备区内部设置对偶双自然冷却诱导式微型加热制冷智能空调，以满足设备运行通风换气和降温。

如图2，该系统产生射流的诱导特性，在后备电池组区左侧的进出风口处导入新鲜空气，经过1、2号反向排风的气流走向，经过后备电池组区上部的2号有源风扇、微型加热制冷智能空调、1号有源风扇对导入的空气制冷或加热后，通过与集成设备区连通/隔离的超薄型空气流导流板以高速喷出的空气流（空气流导流板打开，使集成设备区与1、2号有源风扇的通道相通），将导入的空气导入集成设备区，诱导及搅拌周围大量的热冷空气，一方面稀释集成设备区内空间的高温气体并降温，另一方面带动空气沿着预设的流方向，从而达到在左侧的进风口处引入新风，在右侧排风口处顺利排出热气的目的，保证了集成设备区良好的恒温换气效果，具体可参见后面的温度控制方法。

图2和图3实施例利用两组双向有源风扇对偶双向冷热风道通风装置及风道的结构产生射流形成“气流推拉作用”，使整个空间产生流动的速度场。因为风管减少了很多，整个通风系统变得简单。气流方向可以通过空气流导流板随意调节，适应不同的季节温度气候来达到最佳配置，气流畅通无死角，整体集成设备区内新鲜空气分布均匀，混合效果好，高温气体被充分稀释。

如图3所示，后备电池组区的上侧对偶双向冷热风道通风装置的加热风道和制冷风道分别延伸至集成设备区上侧形成连通的加热通道和制冷通道。

制冷风道内还包括一空气流导流板，如图3通过开启或关闭该导流板从而实现将制冷风道与集成设备区连通/隔离。加热风道内也包括一空气流导流板，如图3通过开启或关闭该加热风道导流板从而实现将加热风道与集成设备区连通/隔离。

上述图1至4对通风系统的风道设计、通风装置、以及通信后备电池室内外一体化系统进行了描述，解决现有技术中后备电池配套的设备系统在室外无法正常安装及使用，容易故障等缺陷。本实用新型通过一体化系统中的环境监测单元对上部和右侧的双向对偶冷热风道通风装置进行控制，如风扇的风向、半导体制冷热片的启动、停止等，从而控制集成设备区，如后备电池组区和集成设备区内的温度达到恒定，进一步降低集成设备区室内外温差，解决现有技术中一体化通信基站机箱内集成众多设备，设备运行时会行成高温环境，并且集成设备区内外部介质的温差大，造成设备故障的技术难题。

本实施例的环境监测单元，用于测量通风系统集成设备区内部或外部环境温度，并在环境温度满足预设条件时，启动通风系统，对后备电池组区和集成设备区进行温度控制。

具体地，环境监测单元可以包括：

温度采集模块，用于测量通风系统的内部或外部环境温度；

处理模块，用于根据温度采集模块的测量结果，与预设的条件进行比较，发生控制执行命令；

控制执行模块，用于根据处理模块的控制执行命令，控制通风系统内对偶双向冷热风道通风装置的双向有源风扇的风向、空气流导流板和/或半导体制冷热片的启动或停止。

上述的温度采集模块、处理模块和控制执行模块以及相应的温度控制方法均为所属领域技术人员所公知，因此在本实用新型中不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1. 一种通风系统，其特征在于，包括由第一舱区和第二舱区构成的一体化机箱，其中：

所述第一舱区的上侧面内设有对第一对偶双向冷热风道通风装置，且所述第一舱区的左侧面内设有第一对偶双向冷热风道通风装置的进出风口；

所述第二舱区的右侧面内设有第二对偶双向冷热风道通风装置，且所述第二舱区的下部设有第二对偶双向冷热风道通风装置的进出风口。

2. 根据权利要求1所述的通风系统，其特征在于，所述第一和第二对偶双向冷热风道通风装置分别包括两组双向有源风扇、两组半导体制冷热片、毛细低温热管换热器，

一组所述半导体制冷热片的冷端与所述毛细低温热管换热器的制冷段结合成制冷风道，另一组所述半导体制冷热片的热端与所述毛细低温热管换热器的加热段结合成加热风道，从而组成微型加热制冷智能空调。

3. 根据权利要求2所述的通风系统，其特征在于，每组双向有源风扇包括两个风扇，两组双向有源风扇的其中一组双向有源风扇位于所述微型加热制冷智能空调的加热风道两端，另一组双向有源风扇位于所述制冷风道两端。

4. 根据权利要求2所述的通风系统，其特征在于，第一对偶双向冷热风道通风装置的加热风道和制冷风道分别延伸至所述第二舱区上侧形成连通的加热通道和制冷通道。

5. 根据权利要求4所述的通风系统，其特征在于，所述制冷风道内还包括用于连通/隔离所述第二舱区与所述制冷风道的空气流导流板，所述加热风道内还包括用于连通/隔离所述第二舱区与所述加热风道的空气流导流板。

6. 一种通信后备电池室内外一体化系统，其特征在于，包括上述权利要求1-5任意一项所述的通风系统，其中：

所述第一舱区存放一至多个后备电池组，以及所述第二舱区存放与所述后备电池组电连接的集成设备，所述通风系统用于为所述第一舱区和第二舱区进行通风和温度控制。

7. 根据权利要求6所述的通信后备电池室内外一体化系统，其特征在于，所述集成设备包括电池充电单元和电流输出单元，其中所述电池充电单元用于对所述后备电池组进行充电，以及所述电流输出单元用于根据所述后备电池组控制负载供电的输出电流。

8. 根据权利要求6所述的通信后备电池室内外一体化系统，其特征在于，所述第二舱区还包括环境监测单元，其用于测量所述通风系统第二舱区内部或者系统外部的环境温度，并在环境温度满足预设条件时，启动所述通风系统，对所述第一和第二舱区进行温度控制。

9. 根据权利要求8所述的通信后备电池室内外一体化系统，其特征在于，所述环境监测单元包括：

温度采集模块，其用于测量所述通风系统的内部或外部环境温度；

处理模块，其用于根据所述温度采集模块的测量结果，与预设的条件进行比较而生成控制执行命令；以及

控制执行模块，其用于根据所述处理模块的控制执行命令，控制所述通风系统内对偶双向冷热风道通风装置的双向有源风扇的风向、空气流导流板和/或半导体制冷热片的启动或停止。

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