CN207052661U - 电池柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池柜，属于电气供配电领域。电池柜包括：柜体、控制组件、监测组件和散热组件，柜体内设置有蓄电池，监测组件设置在柜体内，且监测组件与蓄电池接触，散热组件设置在柜体上，监测组件和散热组件分别与控制组件电连接；监测组件用于获取蓄电池的散热参数，散热参数用于表征蓄电池产生的热量；控制组件用于根据散热参数，控制散热组件对蓄电池进行散热。本实用新型解决了电池柜的散热性能较差的问题，有助于提高电池柜的散热性能。本实用新型用于电池柜。

Description

电池柜

技术领域

本实用新型涉及电气供配电领域，特别涉及一种电池柜。

背景技术

在电气供配电领域中，电池柜是一种用于放置和保护蓄电池的柜体，电池柜中的蓄电池能够向电力设备提供电能，确保电力设备稳定运行。其中，蓄电池的工作过程通常包括：浮充过程、放电过程和均充过程，浮充过程指的是：电源向蓄电池充电以补偿蓄电池自放电导致其电能损失的过程，放电过程指的是：蓄电池将化学能转换为电能并向电力设备输送电能的过程，均充过程指的是：电源向蓄电池充电以补偿蓄电池向电力设备供电导致其电能损失的过程。在蓄电池的工作过程中，通常会伴随热量的产生，并且浮充过程产生的热量通常较小，放电过程和均充过程产生的热量通常较大。

相关技术中，电池柜包括：电池柜本体、支撑板、前柜门和后柜门，支撑板设置在电池柜本体内，支撑板用于承载蓄电池，前柜门和后柜门分别设置在电池柜本体上，且前柜门和后柜门上分别设置有散热孔。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：

在放电过程和均充过程中，蓄电池均会产生较多的热量，该较多的热量无法通过散热孔有效扩散，因此，电池柜的散热性能较差。

发明内容

为了解决电池柜的散热性能较差的问题，本实用新型提供一种电池柜。所述技术方案如下：

一种电池柜，所述电池柜包括：柜体、控制组件、监测组件和散热组件，

所述柜体内设置有蓄电池，所述监测组件设置在所述柜体内，且所述监测组件与所述蓄电池接触，所述散热组件设置在所述柜体上，所述监测组件和所述散热组件分别与所述控制组件电连接；

所述监测组件用于获取所述蓄电池的散热参数，所述散热参数用于表征所述蓄电池产生的热量；

所述控制组件用于根据所述散热参数，控制所述散热组件对所述蓄电池进行散热。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型提供的电池柜，由于监测组件能够获取蓄电池的散热参数，控制组件能够根据散热参数，控制散热组件对蓄电池进行散热，因此，解决了电池柜的散热性能较差的问题，有助于提高电池柜的散热性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种电池柜的结构示意图；

图2是图1所示的电池柜的部分内部结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种电池柜的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种前柜门的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的再一种电池柜的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种后柜门的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的控制组件、监测组件和显示组件的连接关系图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在数据中心机房运营过程中，无论是传统的不间断电源(英文：UninterruptiblePower System；简称：UPS)供电，还是微模块高压直流(英文：high-voltage directcurrent；简称：HVDC)供电，都离不开蓄电池的使用。当市电中断或闪断时，蓄电池将立即工作，确保数据中心各电力设备不间断运行。蓄电池正常的工作温度范围为23℃～27℃(摄氏度)，当蓄电池的温度超过该工作温度范围时，蓄电池的放电效率降低，使用寿命降低。而蓄电池工作过程是一个持续发热的过程，一旦热量没有及时散发，则热量会逐渐积累，将进一步恶化蓄电池的工作环境，甚至引起蓄电池内部化学反应紊乱进而引发短路故障，使得蓄电池无法向电力设备提供可靠、稳定的电力供应。当蓄电池长时间处于高热环境时，蓄电池会发生鼓包、膨胀等，甚至引发爆炸，直接危及机房的安全。因此，合理的设计放置蓄电池的电池柜可以对蓄电池产生的热量进行有效扩散，保证蓄电池工作的稳定性，确保电力设备的可靠运行。

相关技术中的电池柜采用散热孔对蓄电池进行散热，这种电池柜通常可以满足蓄电池的浮充过程产生的热量的扩散，但是当蓄电池处于均充过程或放电过程时，由于该两个过程蓄电池产生的热量较多，所以散热孔难以满足散热要求，从而在均充过程或放电过程中，蓄电池产生的热量会在电池柜内聚集，影响蓄电池的放电效率和使用寿命。并且，由于电池柜内设置有支撑板，该支撑板使得电池柜内气流存在一定的紊乱甚至短路，造成局部热量聚集形成热点，影响机房电力的可靠性。此外，相关技术中还可以采用温度传感器检测蓄电池的温度，当蓄电池的温度较高时，与温度传感器连接的报警设备可以进行报警，但是温度传感器对蓄电池的监测方式单一，导致报警设备的误报警较多，影响运营效率。

本实用新型实施例提供的电池柜，采用风扇、百叶窗等对蓄电池进行散热，可以满足蓄电池的均充过程和放电过程的散热要求，采用监测组件获取蓄电池的散热参数，该散热参数可以包括温度、输出电压、膨胀量和电阻中的至少一种，从而监测组件对蓄电池的监测方式较多，可以避免误报警，提高运营效率。本实用新型实施例提供的电池柜的具体结构请参考下述实施例。

图1是本实用新型实施例提供的一种电池柜的结构示意图，图2是图1所示的电池柜的部分内部结构示意图，参见图1和图2，电池柜包括：柜体110、控制组件(图1和图2中未示出)、监测组件120和散热组件130。

柜体110内设置有蓄电池20，监测组件120设置在柜体110内，且监测组件120与蓄电池20接触，散热组件130设置在柜体110上，监测组件120和散热组件130分别与控制组件电连接。

监测组件120用于获取蓄电池20的散热参数，散热参数用于表征蓄电池20产生的热量；控制组件用于根据散热参数，控制散热组件130对蓄电池20进行散热。

综上所述，本实用新型实施例提供的电池柜，由于监测组件能够获取蓄电池的散热参数，控制组件能够根据散热参数，控制散热组件对蓄电池进行散热，因此，解决了电池柜的散热性能较差的问题，有助于提高电池柜的散热性能。

其中，柜体110的材质可以为冷轧钢板。具体地，可以将冷轧钢板冲压形成型钢，并对型钢进行酸洗、烤漆等处理，之后采用处理后的型钢焊接形成柜体110。其中，冷轧钢板的材料具体可以为碳素钢、合金钢、不锈钢等。柜体110的尺寸可以为宽*高*深＝600毫米*2500毫米*1200毫米，当然，实际应用中，柜体110的尺寸还可以为其他尺寸，材质也可以为其他材质，本实用新型实施例不对柜体110的尺寸和材质进行限定。其中，监测组件120具体可以设置在柜体110内，且设置在蓄电池20的侧面，以便于更好的获取蓄电池20的散热参数。当然，实际应用中，监测组件120还可以设置在蓄电池20的顶部、底部等其他位置，本实用新型实施例对此不作限定。

可选地，请结合图1和图2，柜体110内设置有支撑板140，支撑板140上设置有多个蓄电池20，每个蓄电池20上设置有一个监测组件120，每个监测组件120用于获取相应的蓄电池20的散热参数。其中，支撑板140上可以设置散热孔，以便于对蓄电池20进行散热。在本实用新型实施例中，散热参数可以包括温度、输出电压、膨胀量和电阻中的至少一种。

可选地，散热参数可以包括温度，相应地，监测组件120可以包括温度检测件(图1和图2中均未示出)，温度检测件设置在蓄电池20上，用于获取蓄电池20的温度，其中，温度检测件具体可以为温度传感器。

可选地，散热参数可以包括输出电压，相应地，监测组件120可以包括电压检测件(图1和图2中均未示出)，电压检测件与蓄电池20的两个电极电连接，用于获取蓄电池20的输出电压，其中，电压检测件具体可以为电压检测计，电压检测计可以检测蓄电池20的两个电极之间的电压差，将蓄电池20的两个电极之间的电压差作为该蓄电池20的输出电压。

可选地，散热参数可以包括膨胀量，相应地，监测组件120可以包括形变检测件(图1和图2中均未示出)，形变检测件设置在蓄电池20上，用于获取蓄电池20的膨胀量，其中，形变检测件具体可以为应力检测器，且形变检测件具体可以设置在蓄电池20的侧面上，用于感知蓄电池20的形变以获得蓄电池20的膨胀量。

可选地，散热参数可以包括电阻，相应地，监测组件120可以包括电阻检测件(图1和图2中均未示出)，电阻检测件与蓄电池20的两个电极电连接，用于获取蓄电池20的电阻，其中，电阻检测件具体可以为电阻检测器，电阻检测器可以检测蓄电池20的两个电极之间的电阻，将蓄电池20的两个电极之间的电阻作为该蓄电池20的电阻。

需要说明的是，当监测组件120包括温度检测件、电压检测件、形变检测件和电阻检测件中的至少两种时，该温度检测件、电压检测件、形变检测件和电阻检测件中的至少两种可以集成在一起，或者，该温度检测件、电压检测件、形变检测件和电阻检测件中的至少两种也可以单独设置，本实用新型实施例对此不作限定，如图2所示，本实用新型实施例以温度检测件、电压检测件、形变检测件和电阻检测件中的至少两种集成在一起为例进行说明。还需要说明的是，实际应用中，当蓄电池产生的热量较多时，蓄电池往往会发生温度升高、输出电压降低、形状变化(膨胀)、电阻升高等情况，并且在一定范围内，蓄电池产生的热量越多，其温度越高、输出电压越低、膨胀量越大、电阻越高，因此，在一定范围内，蓄电池的温度、膨胀量、电阻等散热参数均与蓄电池产生的热量正相关，蓄电池的输出电压与蓄电池产生的热量负相关。

可选地，在本实用新型实施例中，散热组件130可以包括：风扇和百叶窗中的至少一种。当散热组件130包括风扇和百叶窗时，风扇和百叶窗分别设置在电池柜柜体110上，控制组件用于根据散热参数，确定风扇的目标转速，控制风扇开启，并控制风扇的转速为目标转速；控制组件用于根据散热参数，确定百叶窗的目标开合角度，控制百叶窗开启，并控制百叶窗的开合角度为目标开合角度。

图3是本实用新型实施例提供的另一种电池柜的结构示意图，结合图1和图3，散热组件130包括风扇1301，柜体110上该风扇1301的周围设置有散热孔K1，其中，风扇1301可以为离心风扇，散热孔K1可以为圆形孔，方形孔、三角形孔、长条形孔等，本实用新型实施例对此不作限定。如图1和图3所示，风扇1301的外部轮廓呈圆形，风扇1301周围的散热孔K1呈圆环形均匀分布在风扇1301的周围，柜体110包括：电池柜本体1101和前柜门1102，前柜门1102设置在电池柜本体1101上，如图4所示，其示出了本实用新型实施例提供的一种前柜门1102的结构示意图，参见图1、图3和图4，前柜门1102上设置有至少一个风扇组(图1、图3和图4中均未标出)，每个风扇组中包括两个风扇1301，其中，前柜门1102包括2个门体，每个风扇组中的两个风扇1301分别位于前柜门1102的2个门体上，每个风扇1301的进风口(图1、图3和图4中均未标出)上设置有保护罩G，该保护罩G可以防止风扇1301脱落对人员和设备造成损伤。可选地，如图1所示，至少一个风扇组可以为三个风扇组，该三个风扇组可以位于前柜门1102下方四分之三区域，且每个风扇组包括两个风扇1301。

图5是本实用新型实施例提供的再一种电池柜的结构示意图，图6是图5所示的电池柜的部分区域的结构示意图，参见图5和图6，散热组件130包括百叶窗1302，百叶窗1302包括多个百叶板13021，每个百叶板13021上设置有散热孔K2，且每个百叶板13021上的散热孔K2均匀分布在每个百叶板13021上。如图5和图6所示，柜体110包括：电池柜本体1101和后柜门1103，后柜门1103设置在电池柜本体1101上，百叶窗1302设置在后柜门1103上。在本实用新型实施例中，后柜门1103可以包括两个门体，该两个门体中的每个门体上设置有一个百叶窗1302。

可选地，电池柜还包括：传动组件(图1至图6中均未示出)，传动组件与百叶窗1302连接，且传动组件1302与控制组件电连接，控制组件用于通过传动组件控制百叶窗1302开启或关闭，且控制组件还可以根据散热参数，通过传动组件控制百叶窗1302的开合角度在0度到90度之间调节。其中，百叶窗1302的开合角度指的是百叶窗1302的百叶板13021的板面与后柜门1103的门面之间的夹角。需要说明的是，实际应用中，百叶窗1302的开启或关闭，以及其开合角度还可以由用户手动控制，或者，还可以由远程监控设备进行控制，本实用新型实施例对此不作限定。在本实用新型实施例中，传动组件可以包括：横轴、竖向连杆和电机，横轴的长度方向与柜体110的高度方向垂直，竖向连杆的长度方向与柜体110的高度方向平行，每个百叶板13021设置在一个横轴上，且每个百叶板13021与相应的横轴铰接，并且可以实现百叶板13021在0～90°(度)范围内的灵活转动，每个横轴与竖向连杆齿合，电机与控制组件电连接，与竖向连杆机械连接，电机可以驱动竖向连杆沿竖向连杆的长度方向移动，带动横轴转动使百叶板13021转动，对百叶板13021的开合角度进行调节。

进一步地，请继续参考图2，该电池柜还包括显示组件150，监测组件120与显示组件150电连接，显示组件150用于显示散热参数。其中，显示组件150可以同时显示各个散热参数，也可以轮流显示监测组件120监测到的不同散热参数，本实用新型实施例对此不作限定。显示组件150可以集成在监测组件120上，且显示组件150可以为数码管显示器、液晶显示器，有机发光二极管(英文：Organic Light-Emitting Diode；简称：OLED)显示器等，本实用新型实施例对此不作限定。

进一步地，该电池柜还包括通信组件(图1至图6中均未示出)，控制组件还与通信组件连接，控制组件还用于通过通信组件向监控设备(图1至图6中均未示出)发送散热参数，监控设备可以判断散热参数是否异常，当散热参数异常时，监控设备可以发出报警以提示工作人员，具体地，监控设备可以确定散热参数异常的时长是否大于预设时长，若散热参数异常的时长大于预设时长，则监控设备发出报警以提示工作人员。实际应用中，工作人员还可以采用电池巡检仪对蓄电池进行巡检，并将巡检数据发送至监控设备，监控设备可以结合散热参数和巡检数据对蓄电池的异常进行精确判断，并及时发出告警信号，使工作人员能够及时对可能发生的事故进行处理，确保运营的安全稳定。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，控制组件可以为微处理器，其具体可以为贴片式单片机，或者，该控制组件还可以为其他类型的嵌入式处理器，该控制组件可以对温度、电阻、输出电压、膨胀量等散热参数进行处理，并控制散热组件130对蓄电池散热。

请参考图7，其示出了本实用新型实施例提供的一种控制组件、监测组件和显示组件的连接关系图，该图7以监测组件包括温度检测件、电压检测件、形变检测件和电阻检测件为例，控制组件分别与温度检测件、电压检测件、形变检测件和电阻检测件连接，且显示组件分别与温度检测件、电压检测件、形变检测件和电阻检测件连接。结合图1至图7，本实用新型实施例提供的电池柜在使用的过程中，当蓄电池20处于浮充过程时，机房中的冷气经过散热孔K1和散热孔K2对蓄电池20产生的热量进行自然散热，在蓄电池20工作的过程中，监测组件120获取蓄电池20的散热参数，且监测组件120获取到的散热参数具体可以是散热参数的值，控制组件可以存储散热参数阈值，当散热参数为温度、膨胀量或电阻时，监测组件120获取到蓄电池20的散热参数后，控制组件可以判断监测组件120获取到的散热参数(例如温度)的值是否大于散热参数阈值(例如预设温度阈值)，若监测组件120获取到的散热参数的值大于散热参数阈值，则控制组件可以控制风扇1301和百叶窗1302开启对蓄电池进行散热，控制组件还可以根据散热参数的值大于散热参数阈值的程度，确定风扇1301的目标转速以及百叶窗1302的目标开合角度，并控制风扇1301按照该目标转速旋转，控制百叶窗1302的开合角度为该目标开合角度；当散热参数为输出电压时，监测组件120获取到蓄电池20的散热参数后，控制组件可以判断监测组件120获取到的散热参数的值是否小于散热参数阈值，若监测组件120获取到的散热参数的值小于散热参数阈值，则控制组件可以控制风扇1301和百叶窗1302开启对蓄电池进行散热，控制组件还可以根据散热参数的值小于散热参数阈值的程度，确定风扇1301的目标转速以及百叶窗1302的目标开合角度，并控制风扇1301按照该目标转速旋转，控制百叶窗1302的开合角度为该目标开合角度。其中，风扇1301可以将冷气均匀地散布到电池柜内的空间中，提高冷量利用率并使冷气快速带走热量。百叶窗1302开启后，电池柜的进风面的面积和出风面的面积增大，达到快速散热的目的。在本实用新型实施例中，还可以手动开启风扇1301和百叶窗1302，本实用新型实施例对此不作限定。

本实用新型实施例提供的电池柜，通过风扇和百叶窗的设置，实现电池柜进出风量的自动调节，均衡电池柜内的冷量分布，满足蓄电池浮充过程的自然散热，并提升冷量利用率，在均充过程或放电过程中，快速排出电池柜内的热量，降低了由于电池柜内部环境过热、散热不足所带来的电池故障和安全隐患。本实用新型实施例提供的电池柜，通过监测组件对蓄电池的温度、电阻、输出电压、膨胀量等散热参数进行实时监测，并配合显示组件和监控设备及时对故障隐患进行预警，使工作人员能够提前对故障进行处理。本实用新型实施例提供的电池柜为蓄电池的工作环境提供了极大的保障，具有自动调节散热、适用性强等特点，可广泛应用于对电力设备不间断运行有一定要求的机房配电领域。

综上所述，本实用新型实施例提供的电池柜，由于监测组件能够获取蓄电池的散热参数，控制组件能够根据散热参数，控制散热组件对蓄电池进行散热，因此，解决了电池柜的散热性能较差的问题，有助于提高电池柜的散热性能。

本实用新型中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (13)

1.一种电池柜，其特征在于，所述电池柜包括：柜体、控制组件、监测组件和散热组件，

所述柜体内设置有蓄电池，所述监测组件设置在所述柜体内，且所述监测组件与所述蓄电池接触，所述散热组件设置在所述柜体上，所述监测组件和所述散热组件分别与所述控制组件电连接；

所述监测组件用于获取所述蓄电池的散热参数，所述散热参数用于表征所述蓄电池产生的热量；

所述控制组件用于根据所述散热参数，控制所述散热组件对所述蓄电池进行散热。

2.根据权利要求1所述的电池柜，其特征在于，

所述散热参数包括：温度，所述监测组件包括：温度检测件，所述温度检测件设置在所述蓄电池上，用于获取所述蓄电池的温度；

和/或，所述散热参数包括：输出电压，所述监测组件包括：电压检测件，所述电压检测件与所述蓄电池的两个电极电连接，用于获取所述蓄电池的输出电压；

和/或，所述散热参数包括：膨胀量，所述监测组件包括：形变检测件，所述形变检测件设置在所述蓄电池上，用于获取所述蓄电池的膨胀量；

和/或，所述散热参数包括：电阻，所述监测组件包括：电阻检测件，所述电阻检测件与所述蓄电池的两个电极电连接，用于获取所述蓄电池的电阻。

3.根据权利要求1所述的电池柜，其特征在于，所述散热组件包括：风扇和百叶窗中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的电池柜，其特征在于，所述散热组件包括：风扇，所述柜体上所述风扇的周围设置有散热孔。

5.根据权利要求4所述的电池柜，其特征在于，所述风扇的外部轮廓呈圆形，所述风扇周围的散热孔呈圆环形均匀分布在所述风扇的周围。

6.根据权利要求4所述的电池柜，其特征在于，所述柜体包括：电池柜本体和前柜门，所述前柜门设置在所述电池柜本体上，所述前柜门上设置有至少一个风扇组，每个风扇组中包括两个所述风扇，其中，所述前柜门包括2个门体，每个所述风扇组中的两个所述风扇分别位于所述2个门体上。

7.根据权利要求6所述的电池柜，其特征在于，每个所述风扇的进风口上设置有保护罩。

8.根据权利要求3所述的电池柜，其特征在于，所述散热组件包括：百叶窗，所述百叶窗的百叶板上设置有散热孔。

9.根据权利要求8所述的电池柜，其特征在于，所述百叶窗的每个百叶板上的散热孔均匀分布在所述每个百叶板上。

10.根据权利要求8所述的电池柜，其特征在于，所述柜体包括：电池柜本体和后柜门，所述后柜门设置在所述电池柜本体上，所述百叶窗设置在所述后柜门上。

11.根据权利要求8所述的电池柜，其特征在于，所述电池柜还包括：传动组件，所述传动组件与所述百叶窗连接，且所述传动组件与所述控制组件电连接，所述控制组件用于通过所述传动组件控制所述百叶窗开启或关闭。

12.根据权利要求1至11任一所述的电池柜，其特征在于，所述电池柜还包括：显示组件，所述监测组件与所述显示组件电连接，所述显示组件用于显示所述散热参数。

13.根据权利要求1至11任一所述的电池柜，其特征在于，所述电池柜还包括：通信组件，所述控制组件还与所述通信组件连接，所述控制组件还用于通过所述通信组件向监控设备发送所述散热参数。