一种户外电源柜热管理方法技术

本发明专利技术为提供一种成本低、空间占用小的户外电源柜热管理方法，包括如下步骤：a)当配电仓内温度大于等于第一设定温度T1时，第一风扇工作，对户外电源柜进行抽风散热；当配电仓内温度小于第一设定温度T1时，第一风扇断开；b)当电池仓内温度大于等于第二设定温度T2时，第二风扇反转，将电池仓内气体抽向配电仓，对电池仓进行冷却；c)当电池仓内温度小于等于第三设定温度T3时，第二风扇正转，将配电仓内产生的热量抽向电池仓对电池仓进行加热；d)当电池仓内温度介于T2和T3之间时，第二风扇停止工作；其中，T1＞T3，T2＞T3。采用本发明专利技术户外柜热管理方法，减小了热管理系统的空间占用，但其热管理功能并没有降低，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于不间断电源领域，尤其涉及户外电源柜的热管理方法领域。
技术介绍
户外电源系统主要是由配电仓和电池仓组成。配电仓内设置控制系统、开关等， 电池仓内配备有若干蓄电池，在高温环境时，户外电源系统由于内部发热器件散发热量加上长时间的太阳辐射使得系统内部温度很高。众所周知，蓄电池在25°C的环境温度下时可获得较长的寿命和较好的放电性能。但是环境温度超过25°C时，温度每升高10°C，蓄电池寿命则缩短一半。据众多标准规定，蓄电池最高工作环境温度为45°C。如果环境温度超过 55°C，对蓄电池的寿命是致命的损坏。为了保障系统的可靠性和稳定性，特别是蓄电池的寿命，所以需要对电源系统进行强制冷却。现在常规的方式是在配电仓顶部安装风扇散热，但其散热的强度还不够，现在改进的方式是在户外电源柜顶部采用风扇及热交换器同时对配电仓和电池仓进行散热的方式，另外还有些采用空调和半导体制冷器进行冷却，上述方式制冷效果良好，但都会增加设备的投资成本及占据大块安装空间，并且空调制冷所凝结的水很难处理。此外，如果这种电源系统工作于低温环境，当环境温度由25°C往下降时，蓄电池的内阻增大，极化现象严重，充电效率降低，放电容量减小；当环境温度达到o°c时，放电容量为25°C时的80% ；更为甚者的是，当环境温度达到-25°C时，放电容量仅为25°C时的30% 左右。为了使蓄电池的性能得到有效的发挥，一般还得在电池仓配置加热器，这样虽然能保证蓄电池工作在正常温度下，但进一步占据了电源柜内大块的空间，同时也加大了生产成本，还会因为加热器所产生的热量在电池仓内部分布不均勻，使得蓄电池性能失去一致性， 时间久了，部分蓄电池因过充或过放而遭受损坏。可见，对于户外电源柜的热管理方法非常重要，若采用制冷器进行制冷和加热器进行加热等热管理方法，使得户外电源柜紧张的空间中要配置额外的安装空间给它们，同时也加大了制造成本。
技术实现思路
本专利技术为解决上述提到的热管理方法所存在的制造成本高、安装空间紧张的技术问题，提供一种成本低、空间占用小的户外电源柜热管理方法。，户外电源柜包括柜体，在柜体内部设置位于上部的配电仓和位于下部的电池仓；在电池仓下方设置与外界相通的进风口，在配电仓顶部设置与外界相通的出风口 ；在配电仓的顶部设置第一风扇，在电池仓的顶部设置第二风扇；第二风扇为正反转风扇；热管理方法包括如下步骤a)、当配电仓内温度大于等于第一设定温度Tl时，第一风扇工作，对户外电源柜进行抽风散热；当配电仓内温度小于第一设定温度Tl时，第一风扇断开；b)、当电池仓内温度大于等于第二设定温度T2时，第二风扇反转，将电池仓内气体抽向配电仓，对电池仓进行冷却；C)、当电池仓内温度小于等于第三设定温度T3时，第二风扇正转，将配电仓内产生的热量抽向电池仓对电池仓进行加热；d)、当电池仓内温度介于T2和T3之间时，第二风扇停止工作；其中，Tl> T3，T2 > T3。采用本专利技术户外柜热管理方法，减小了热管理系统的空间占用，但其热管理(散热、加热)功能并没有降低，降低了成本。当温度较高时，将空气从配电仓底部往上抽，向外散热。当温度较低时，关闭第一风扇，启动第二风扇，将配电仓中部件产生的热量向电池仓输送，这样，无需额外的加热系统，而配电仓产生的热量足以对电池加热，使电池仓中蓄电池的温度不至于太低，工作在正常状态。同时此种方式也有效利用了配电仓中的热量，防止能量损失在外界，而是利用该产生的热量，对蓄电池加热，使电能得以充分利用。本专利技术所提供的户外电源柜热管理方法，在各种恶劣环境都能稳定地使用，保证电池寿命和电池的利用率。附图说明图1是本专利技术具体实施方式中户外电源柜立体示意图；图2是本专利技术具体实施方式中户外电源柜框架示意图；图3是本专利技术具体实施方式中环境温度较高时户外电源柜工作正视示意图；图4是本专利技术具体实施方式中环境温度较高时户外电源柜工作右视示意图；图5是本专利技术具体实施方式中环境温度较低时户外电源柜工作右视示意图；图6是本专利技术具体实施方式中第一风扇工作原理图；图7是本专利技术具体实施方式中第二风扇内部构造示意图；图8是本专利技术具体实施方式中第二风扇工作原理图。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1为方便后续对本专利技术户外电源柜热管理方法的描述，首先描述一下本专利技术的户外电源柜结构。如图1、图2所示，本例户外电源柜，包括柜体1，柜体1内部包括位于上部的配电仓11和位于下部的电池仓12 ；电池仓12下方设置有与外界相通的进风口 150，所述配电仓11顶部设置有与外界相通的出风口 130 ；所述配电仓11的顶部设置有第一风扇F1，所述电池仓12的顶部设置有第二风扇F2 (或者换种说法，该第二风扇F2设置在配电仓11底部或该第二风扇F2设置在配电仓11和电池仓12之间)。5第二风扇F2为正反转风扇，所谓正反转风扇即风扇可实现正转或反转，比如反转时第二风扇F2将电池仓12内空气抽向配电仓11，则正转时第二风扇F2将配电仓11内风扇抽向电池仓12。当然，正转、反转只是相对的。本例中为方便描述，正转，意为风从配电仓流向电池仓；反转，指风从电池仓流向配电仓。当然你也可以定义风从配电仓流向电池仓为反转，定义风从电池仓流向配电仓为正转。设置第二风扇F2的目的是实现配电仓11和电池仓12内空气的进一步流通，因此，显然是配电仓11和电池仓12之间是相通的，第二风扇F2可以控制配电仓11和电池仓 12之间的空气流向。本例中所述的柜体1呈一体式，即配电仓11和电池仓12在同一柜体1里边，柜体 1包括3个侧壁14、一柜门15和一底板16及一顶盖13。当然，柜体1也可以为分体式，即分为上下两层独立的配电仓11和电池仓12，但是显然要使配电仓11底部和电池仓12顶部相通，这样第二风扇F2才能工作。配电仓11内配置整流模块110、微型断路器111及监控模块112等等。其中，微型断路器111主要是对交直流配电进行通断和保护，整流模块110主要是实现交流整流成直流，是主要热源部件；监控模块112主要是对整个系统进行监测及控制管理。电池仓12内配电有蓄电池120，其中，为便于蓄电池120安放，本例中设置了若干层托盘121，蓄电池120安装在托盘121内，本例中每个托盘121上可插入两个并排的蓄电池120，可根据需要的功率插入相应个数的蓄电池120，蓄电池可以采用铅蓄电池、锂离子电池等，优选锂离子电池中的磷酸铁锂电池。关于第一风扇Fl的运转，可以通过温度传感器检测配电仓温度，通过比较设定温度，然后通过开关控制第一风扇F2的通断，同样对于第二风扇F2的运转，可以通过温度传感器检测电池仓温度，比较设定温度，再通过开关控制第二风扇的正转、反转、断开。在配电仓11内设有检测配电仓11温度并控制第一风扇Fl动作的配电仓温度控制开关kl ；所述电池仓12内设有检测电池仓12内温度并控制第二风扇F2动作的电池仓温度控制开关。所谓温度控制开关是指温度传感器和开关为一体式的电子元件，可以通过检测环境温度，比较设定值后控制通断。比如，本例中在配电仓11内设有一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种户外电源柜热管理方法，其特征在于：所述户外电源柜包括柜体，在所述柜体内部设置位于上部的配电仓和位于下部的电池仓；在所述电池仓下方设置与外界相通的进风口，在所述配电仓顶部设置与外界相通的出风口；在所述配电仓的顶部设置第一风扇，在所述电池仓的顶部设置第二风扇；所述第二风扇为正反转风扇；所述热管理方法包括如下步骤：ａ）、当配电仓内温度大于等于第一设定温度Ｔ１时，第一风扇工作，对户外电源柜进行抽风散热；当配电仓内温度小于第一设定温度Ｔ１时，第一风扇断开；ｂ）、当电池仓内温度大于等于第二设定温度Ｔ２时，第二风扇反转，将电池仓内气体抽向配电仓，对电池仓进行冷却；ｃ）、当电池仓内温度小于等于第三设定温度Ｔ３时，第二风扇正转，将配电仓内产生的热量抽向电池仓对电池仓进行加热；ｄ）、当电池仓内温度介于Ｔ２和Ｔ３之间时，第二风扇停止工作；其中，Ｔ１＞Ｔ３，Ｔ２＞Ｔ３。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王海涛，符策健，吴多富，胡存跃，徐良波，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94