[实用新型]一种基于铁锂电池的配网自动化终端后备电源的保温盒

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种配网自动化终端后备电源的保护装置，尤其是一种用于铁锂电池的保温盒。

背景技术

配网终端后备电源是配网终端的关键部件，也是其中的薄弱环节。经过对作为备用电源的铁锂电池的特性分析，发现铁锂电池除低温特性较差以外，其他特性很适合于用在配电终端上。

铁锂电池的低温性能较差，在低温时（-20°C）容量只有常温的50%左右，但此时还可以按照3C的电流放电，一般在0°C以上比较适宜。由此可见，由于铁锂电池具有很好的安全性、耐高温性，而且寿命长，很适合于作为配网终端的后备电源。但是，为了在国内各个省份都能很好的使用它，尤其是在北方低温地区，需要对其运行环境温度进行控制，使其一直处于合适的温度环境中。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是铁锂电池低温性能差，在低温环境下无法充分发挥电池的放电性能，降低了备用电源的使用效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于铁锂电池的配网自动化终端后备电源的保温盒，包括盒体、盖合在盒体上的盒盖、铺设在盒体和盒盖内壁上的保温层、电加热板、控制板以及电池组；电池组并排放置于盒体内，电加热板铺设在电池组的下方；控制板固定安装在盒盖上，并在控制板上设有控制器、温度传感器以及电子开关；在盒盖上设有分别与电池组正负极相连的不锈钢正电极和不锈钢负电极；温度传感器的信号输出端与控制器的信号采集端相连；电子开关的两个接线端分别与电池组和电加热板相连，开关信号控制端与控制器的信号输出端相连；电池组分别为控制器和温度传感器供电。

采用温度传感器实时采集保温盒内的温度，并在温度较低时控制电加热板进行加热，确保保温盒内始终保持在一定的温度范围内，确保电池组的放电性能；采用保温层能够对电池组起到保温作用，延长电加热板加热后的散热时长，降低了内部电加热板的加热功耗。

作为本实用新型的进一步改进方案，在盒体和盒盖的内壁上设有镜面涂层。采用镜面涂层能够将热量反射回保温盒内，进一步提高了保温盒的保温性能。

作为本实用新型的进一步改进方案，电子开关为MOS管，控制器与MOS管的栅极相连，电池组和电加热板分别与MOS管的源极和漏极相连。采用MOS管作为电子开关，结构简单且控制便捷。

本实用新型的有益效果在于：（1）采用温度传感器实时采集保温盒内的温度，并在温度较低时控制电加热板进行加热，确保保温盒内始终保持在一定的温度范围内，确保电池组的放电性能；（2）采用保温层能够对电池组起到保温作用，延长电加热板加热后的散热时长，降低了内部电加热板的加热功耗。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路结构示意图。

图中:1、盒体，2、盒盖，3、保温层，4、电加热板，5、控制板，6、不锈钢正电极，7、不锈钢负电极，8、电池组，9、镜面涂层。

具体实施方式

如图1和2所示，本实用新型的基于铁锂电池的配网自动化终端后备电源的保温盒包括：盒体1、盖合在盒体1上的盒盖2、铺设在盒体1和盒盖2内壁上的保温层3、电加热板4、控制板5以及电池组8。

其中，电池组8并排放置于盒体1内，电加热板4铺设在电池组8的下方；控制板5固定安装在盒盖2上，并在控制板5上设有控制器、温度传感器以及电子开关；在盒盖2上设有分别与电池组8正负极相连的不锈钢正电极6和不锈钢负电极7；温度传感器的信号输出端与控制器的信号采集端相连；电子开关的两个接线端分别与电池组8和电加热板4相连，开关信号控制端与控制器的信号输出端相连；电池组8分别为控制器和温度传感器供电；在盒体1和盒盖2的内壁上设有镜面涂层9；电子开关为MOS管，控制器与MOS管的栅极相连，电池组8和电加热板4分别与MOS管的源极和漏极相连。

本实用新型的基于铁锂电池的配网自动化终端后备电源的保温盒在制作使用时，电池组8采用的是铁锂电池组；镜面涂层9采用聚碳酸酯内镀，具有很强的机械强度，而且可以将要散失的热量反射回去；保温层3采用20mm厚度的真空绝热板，这种板是由填充芯材与真空保护表层复合而成，它有效地避免空气对流引起的热传递，因此导热系数rv可大幅度降低（小于0.008w/m²·℃）；电加热板4安装在电池组8的底部，加热确保电池组8的使用温度保持在0°C以上；同时，为了减少热量沿导线散失，应尽可能减少保温盒与外部的连线，而且外部连线采用不锈钢正电极6和不锈钢负电极7代替铜电极（铜的导热率是不锈钢的6.4倍，rsl=16），电极直径为4mm。

在进行电加热时，采用2W的电加热板4就能满足在环境温度为-40°C时使电池温度保持在0°C以上，这个电加热板4在外部失电时采用电池组8供电，以4小时计算，需要消耗4h*2W/24V=0.34AH的容量；控制器采用微功耗单片机，间歇式控制温度传感器进行测温，从而有效降低功耗，整个控制板5的平均工作电流只有10uA，几乎可以忽略。可以采用7.5AH/24V电池组来满足实际需要。