一种使用相变材料的蓄电池柜制造技术

本实用新型专利技术是一种使用相变材料的蓄电池柜，保护蓄电池不受环境高温的影响，由蓄电池、保温绝热材料、相变材料、温控系统等组成；相变材料利用固态变化为液态时的吸热储能原理，维持蓄电池柜内部的处于较低温度，保证蓄电池不因外部温度升高影响寿命，该相变材料利用昼夜温度的变化储能，相变材料在白天高温时吸收热量，降低蓄电池温度，在夜间低温时释放白天吸收的热量，每天一个循环，不需要提供更多的电能或其他能源，解决了蓄电池因温度影响寿命问题，应用在没有条件建立机房的基站或其他室外使用蓄电池场所。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种室外使用的蓄电池柜设备，尤其是一种用于室外基站的蓄电池柜。
技术介绍
随着近年来通信业的飞速发展，交换、传输、数据、无线市话、卫星通信等设备，对 通信供电的质量、种类、稳定性、可靠性等提出了更高的要求，通信电源系统运行质量的好 坏直接关系到通信网的运行质量和通信安全，供电出现问题轻则影响通话和信息传递质 量，重则中断通信，导致通信系统全阻，给社会带来不良影响，给企业造成巨大的经济损失； 因而在通信网运行维护管理上，应对电源管理和维护在确保通信供电安全上提出更高的要 求。 在通信系统中，电源系统是所有通信设备的能源支持，电源系统通常有主电源和 备用电源两套系统，主电源为高频开关电源，备用电源为铅酸蓄电池，当主电源发生故障 时、或当市电发生故障时，备用电源立即投入工作，保证通信的稳定可靠，直至主电源的故 障排除。 铅酸蓄电池(以下简称蓄电池)最大的特点是价格便宜，可以大电流放电，没有记 忆效应等，蓄电池是属于公知技术，其技术性能在此不详细叙述了 ；在此，说明一下蓄电池 与温度的关系，在环境温度为25t:时，蓄电池是很理想的备用电源；环境温度升高时，对蓄 电池失水干涸、热失控、正极板栅腐蚀和变形等都起到加速作用，当环境温度升到5(TC时， 电池将因过热而严重縮短寿命，温度过低只会影响蓄电池容量(此为可逆的)，基本不影响 蓄电池寿命，因此，防止蓄电池的温度过高，是保证备用电源可靠性的重要措施。 在移动通信网络中，使用到蓄电池做备用电源的部分有局站、宏基站、微基站等地 方，在局站或宏基站中，机房内都有空调设备，保证机房内的温度稳定在2(TC左右，可以保 证机房内的各种设备的正常运行，机房内的电池寿命一般可以达到IO年以上；对于很多偏 远地区、或繁华城市内，由于没有条件或没有场地建立宏基站的机房，只能采用微基站等室 外基站方式来解决移动通信覆盖问题，微基站多采用H型支架安装，把所有设备安装在H型 支架上或直接放置在地面上，这就要求设备必须适应室外的各种环境，包括高温和低温，在 夏季的烈日暴晒下，蓄电池柜的温度能够达到5(TC以上，导致室外基站的蓄电池的寿命只 有2 3年左右，远低于有空调的机房内的蓄电池寿命，频繁更换蓄电池，造成很大的浪费， 目前，电池设备厂商还没有好的解决方案。
技术实现思路
为了解决室外基站的电池寿命问题，减少浪费，并达到节能减排的目的，本实用新 型提供一种新的解决设备，在极少耗电情况下，解决了在室外基站的电池寿命问题。 所述技术是一种使用相变材料的蓄电池柜，所述技术适用于微基站等需 要在室外使用蓄电池的系统中，用于保护蓄电池不受环境高温的影响。所述技术由蓄电池柜柜体、保温绝热材料、相变材料、温控系统，蓄电池等组成。 相变材料(PCM-Phase Change Material)是指随温度变化而改变形态并能提供潜 热的物质，相变材料由固态变为液态，或由液态变为固态的过程称为相变过程，这时相变材 料将吸收或释放大量的潜热；相变材料可分为有机(Organic)和无机(Inorganic)相变材 料，亦可分为水合(Hydrated)相变材料和蜡质(Paraffin Wax)相变材料；最常见的相变材 料为水，当温度低至0°C时，水由液态变为固态，释放出大量的热量，当温度高于0°C时，水 由固态变为液态；吸收大量的热量，利用相变材料这个原理，为蓄电池柜内部制造出一个温 度相对稳定的环境。 所述技术为用于移动通信户外基站使用的蓄电池柜，柜内四壁安装有保温绝 热材料，保温绝热材料内，安装有相变材料，蓄电池柜柜体上还安装有温控系统，蓄电池安 装在蓄电池柜内；所使用的相变材料的相变点选择在低于影响蓄电池寿命的温度以下，这 样，在常温下相变材料为固态状态，温控系统开启保持柜体内外温度接近，当环境温度升高 时，温控系统关闭，保温绝热材料维持蓄电池柜内温度低于环境温度；当环境温度升高到一 定温度时，热量也会透过保温绝热材料缓慢传导进蓄电池柜内，当蓄电池柜内温度达到相 变材料的相变点时，相变材料开始相变，从固态变化为液态，在相变过程过中吸收大量的热 能量，继续维持蓄电池柜柜体内的较低温度，保证蓄电池柜内温度不会升高到影响蓄电池 寿命；当环境温度降低到低于蓄电池柜内温度时，温控系统开启，把蓄电池柜内热量传导到 环境中，当温度降低到低于相变材料的相变点时，相变材料开始相变，从液态转变为固态， 释放出已经吸收的热能量，完成一次循环过程。 所述技术应用于昼夜温差大的地区，相变材料在白天吸收热量，在夜间释放 白天吸收的热量，每天一个循环，保护蓄电池柜内温度不影响蓄电池寿命；根据微基站蓄电 池容量(对应蓄电池质量)，和当地夏季昼夜温差数据，以及保温绝热材料性能，配置相应 数量的相变材料，就能够保证蓄电池柜内温度在允许范围内。 这样，利用昼夜温差变化，不需要更多的电力或其他能源，就能使蓄电池的寿命达 到有空调的机房内的使用寿命。仅中国移动通信公司，目前基站总数就超过50万个，加上 中国联通、中国电信，基站数目就更大，很多室外型基站都存在蓄电池因温度过高影响寿命 问题，造成大量浪费，如果把室外型基站的蓄电池寿命提高到10年，将节省很大一笔开支， 能极大的提高节能减排的效果。 所述技术除应用于通信行业外，也可以应用于电力、石油等行业，换用不同的 相变材料，也可以应用于其他领域。附图说明图1是所述技术系统结构示意图。具体实施方式如图l所示，所述技术包含有蓄电池柜柜体1、保温绝热材料2、相变材料4、 温控系统、蓄电池8等组成；温控系统由地第一通风孔5、第二通风孔10、直流风扇6、内部 测温元件12、外部测温元件11和控制电路9等组成；蓄电池柜柜体1为主体，蓄电池柜柜 体1内安装有保温绝热材料2，本实例中使用的苯板为保温绝热材料2，在保温绝热材料2 内侧，安装有相变材料4，本实例中使用的相变材料为水合相变材料，相变点选择在29°C， 相变材料4内部的空间用于安装蓄电池8，在蓄电池柜柜体1的上部和下部开有第二通风4孔10和第一通风孔5，第二通风孔10和第一通风孔5上安装有活动门(图中未标出)，当 没有风力吹动时，第二通风孔10和第一通风孔5处于关闭状态，在第一通风孔5上安装有 温控系统的直流风扇6，中间隔板7为安装多层电池使用，在中间隔板7上开有通风孔(图 中未标出)，在蓄电池柜柜体1的底板上和中间隔板7上各安装有2节蓄电池8。 相变材料4的用量，根据蓄电池8容量(对应蓄电池质量)，和当地昼夜温差数据， 以及保温绝热材料2性能共同确定，保证蓄电池8在最高的环境温度下，温度上升到不影响 寿命的程度；当环境温度低于柜内温度时，如夜间，控制电路9根据内、外部测温元件12、 11 测得的内、外温差，启动直流风扇6通风，在风力作用下，第二通风孔10和第一通风孔5上 的活动门自动打开，较冷的空气从下部第一通风孔5中吸入，为相变材料4、蓄电池8降温， 当温度低于相变材料4的相变点29t:时，相变材料4从液态转变为固态，并释放出大量热 量，为下次相变吸收热量做好了准备，相变材料4排出的热量被流动的风从第二通风孔10 带到外界环境温度中；当环境温度高于柜内温度时，控制电路9根据内、外部测温元件12、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用相变材料的蓄电池柜，包括蓄电池柜、蓄电池，蓄电池安装于蓄电池柜内，其特征在于：蓄电池柜柜体（１）内部安装有保温绝热材料（２），保温绝热材料（２）内安装有相变材料（４），蓄电池柜柜体（１）还安装有温控系统。

【技术特征摘要】
一种使用相变材料的蓄电池柜，包括蓄电池柜、蓄电池，蓄电池安装于蓄电池柜内，其特征在于蓄电池柜柜体(1)内部安装有保温绝热材料(2)，保温绝热材料(2)内安装有相变材料(4)，蓄电池柜柜体(1)还安装有温控系统。2. 根据权利要求1所述一种使用相变材料的蓄电池柜，其特征在于相变材料(4)安装在保温绝热材料(2)和蓄电池(8)之间。3. 根据权利要求1所述一种使用相变材料的蓄电池柜，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，
申请(专利权)人：北京思倍驰科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]