一种基于全景监测的交直流一体化电源机柜

技术领域

本发明涉及电源机柜技术领域，尤其涉及一种基于全景监测的交直流一体化电源机柜。

背景技术

交直流电源机柜是用于存放和管理电源设备的设备，这些设备通常包括电源供应器、电池组、控制器、电压调整装置等，这些机柜通常在数据中心、服务器机房、电信基站和工业应用中使用，以为各种设备供电，如服务器、网络设备、通信设备等。

现有技术公开了高压电源机柜循环散热机构，包括电源机柜本体、制冷机、冷气管、散热竖扇、排气扇、排气管、导气管，所述电源机柜本体内部空间的四个角上分别安装有散热竖扇，所述电源机柜本体的柜门和背板的底部设置有进气口，所述冷气管分别设置于电源机柜本体内部与柜门和背板上的进气口相对应的位置，所述电源机柜本体的顶端设置有排气扇，所述电源机柜的顶端安装有排气管，所排气扇设置于排气管内部，所述排气管顶部设置有导气管，所述导气管的出口朝向电源机柜本体的左右两侧，上述技术方案的有益效果如下：四个散热竖扇的设置保证了电源机柜本体的内部空气得到充分循环，这种进气和排气方向垂直的设置散热效果更好，但是，上述技术方案在实际使用时，至少存在以下不足：

上述技术方案通过四个散热风扇实现散热，这种散热方式受到周围环境温度的限制，由于机柜外部温度较高，新空气进入机柜后可能无法充分降温，从而限制了散热效率，另外，当机柜内装有高密度的电子设备，它们产生的热量可能会超过散热风扇的处理能力，导致机柜内温度升高，可能引发过热问题，这些情况都会限制机柜的散热性能，从而影响机柜的正常工作。

所以，需要设计一种基于全景监测的交直流一体化电源机柜来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于全景监测的交直流一体化电源机柜。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于全景监测的交直流一体化电源机柜，包括柜体，所述柜体上安装有散热风扇，所述柜体的内部安装有温度传感器，所述柜体的内部固定有冷却液存储箱，所述冷却液存储箱的内底面安装有半导体制冷片；

所述柜体的内部设置有触发机构，所述触发机构包括驱动组件、传动组件与触发组件；

其中，所述驱动组件配合散热风扇使用；

其中，所述驱动组件与传动组件配合使用，以驱动触发组件运转；

所述柜体的内部设置有散热机构，所述散热机构包括两个抽吸组件、滑动组件与降温组件；

其中，两个所述抽吸组件均设置在冷却液存储箱的顶面，其中一个所述抽吸组件用于供气，另外一个所述抽吸组件用于提供冷却液；

其中，所述滑动组件设置在两个抽吸组件之间，以驱动两个抽吸组件运转；

其中，所述降温组件设置在机柜的内壁上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动组件包括安装盒、转轴一、转轴二、固定板与转轴三，所述安装盒固定在散热风扇的机架上，所述转轴一与转轴二均转动装配在安装盒的内面，所述转轴一的一端延伸至安装盒的外部，并与散热风扇的风扇轴相连接，所述转轴一与转轴二正对设置，且安装盒、转轴一与转轴二之间同轴设置，所述固定板固定在安装盒的内面，所述转轴三转动装配在固定板的侧面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传动组件包括齿轮一、齿轮二与两个齿轮三，所述齿轮一固定套设在转轴一上，所述齿轮二固定套设在转轴三上，且齿轮一与齿轮二之间相互啮合，其中一个所述齿轮三固定套设在转轴三上，另外一个所述齿轮三固定套设在转轴二上，且两个齿轮三之间相互啮合；

所述齿轮一的截面直径大于齿轮二的截面直径，两个所述齿轮三的大小相同。

作为本发明的一种优选技术方案，所述触发组件包括外筒、内杆、导电块、导电环、弹簧一与若干控制块，所述外筒固定在转轴二的外表面，所述内杆滑动装配在外筒内，且内杆的一端延伸至外筒的外部，所述导电块固定在内杆位于外筒内部的一端，所述导电环固定在外筒的内底面，所述导电块与导电环正对设置，所述弹簧一的一端与外筒的内底面相连接，另一端与导电块相连接，若干所述控制块均固定在安装盒的内面，且控制块的表面为弧形结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述抽吸组件包括密封盒、滑塞、两个安装管、两个单向阀与连杆，所述密封盒固定在冷却液存储箱的顶面，所述滑塞密封滑动连接在密封盒的内面，两个所述安装管的一端均与密封盒相连通，两个所述单向阀分别安装在两个安装管上，所述连杆的一端固定在滑塞上，另一端延伸至密封盒的外部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动组件包括滑动板、电磁铁与弹簧二，所述滑动板置于两个密封盒之间，且滑动板与两个连杆相互靠近的一端固定连接，所述电磁铁安装在其中一个密封盒的侧面，所述弹簧二的一端与滑动板相连接，另一端与其中一个密封盒相连接，所述滑动板采用磁性材料制成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述降温组件包括外层管、内层管、若干管支架与若干喷气孔，所述外层管固定在柜体的内面，所述内层管置于外层管的内部，且内层管与外层管之间通过若干管支架固定连接，所述内层管与外层管之间形成气体流通通道，若干所述喷气孔均开设在外层管的一侧，所述外层管与其中一个密封盒上的其中一个安装管相连通，所述内层管与另外一个密封盒上的其中一个安装管相连通。

作为本发明的一种优选技术方案，位于同一个所述密封盒上的两个单向阀的限流方向相反。

作为本发明的一种优选技术方案，若干所述控制块呈周向等距分布在安装盒的内面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却液存储箱的内部安装有母线失压补偿装置、电池健康监测装置、自动核容装置与直流故障滤波装置；

所述母线失压补偿装置在线自适应零延时切换生效，有效保证直流母线供电的连续性，提高直流电源自愈能力；

所述电池健康监测装置主动预防因蓄电池内部开路导致的直流母线失电故障，还可预防主动因蓄电池自身问题导致的直流母线失压故障；

所述自动核容装置就地或者远方解决蓄电池核容工作，减少人员投入；

所述直流故障滤波装置实现两路交流输直流母线电压、直流负荷电流、正负母线对地电压、蓄电池组电压等直流电源运行状态参数故障录波与数据上传，指导主站开展故障诊断。

本发明具有以下有益效果：

通过设置触发机构与散热机构，在触发机构与散热机构的配合作用下，散热风扇对柜体进行散热的同时，冷却液会冷却液存储箱、内层管与对应的密封盒之间循环流动，循环流动的冷却液能够对柜体起到降温作用，经过降温的低温气体会通过若干喷气孔喷射在柜体的内部，低温气体能够均匀分布在柜体的内部，同样对柜体起到降温散热的作用，能够有效提高电源机柜的散热性能，避免柜内过热，保证装置的正常运转。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于全景监测的交直流一体化电源机柜的结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于全景监测的交直流一体化电源机柜另一视角的结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于全景监测的交直流一体化电源机柜又一视角的结构示意图；

图4为图1的局部结构放大图；

图5为抽吸组件的结构示意图；

图6为降温组件的结构示意图；

图7为散热风扇的剖视结构示意图；

图8为触发机构的结构示意图；

图9为若干控制块的分布示意图。

图中：1柜体、2温度传感器、3冷却液存储箱、4半导体制冷片、5散热风扇、61驱动组件、611安装盒、612转轴一、613转轴二、614固定板、615转轴三、62传动组件、621齿轮一、622齿轮二、623齿轮三、63触发组件、631外筒、632内杆、633导电块、634导电环、635弹簧一、636控制块、71抽吸组件、711密封盒、712滑塞、713安装管、714单向阀、715连杆、72滑动组件、721滑动板、722电磁铁、723弹簧二、73降温组件、731外层管、732内层管、733管支架、734喷气孔、8母线失压补偿装置、9电池健康监测装置、10自动核容装置、11直流故障滤波装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-9，一种基于全景监测的交直流一体化电源机柜，包括柜体1，柜体1上安装有散热风扇5，柜体1的内部安装有温度传感器2，温度传感器2用于控制散热风扇5半导体制冷片4，其具体控制方式为现有技术，图中并未示出，在此也不做过多赘述，与柜体1的内部固定有冷却液存储箱3，冷却液存储箱3的内底面安装有半导体制冷片4；

柜体1的内部设置有触发机构，触发机构包括驱动组件61、传动组件62与触发组件63；

其中，驱动组件61配合散热风扇5使用；

其中，驱动组件61与传动组件62配合使用，以驱动触发组件63运转；

柜体1的内部设置有散热机构，散热机构包括两个抽吸组件71、滑动组件72与降温组件73；

其中，两个抽吸组件71均设置在冷却液存储箱3的顶面，其中一个抽吸组件71用于供气，另外一个抽吸组件71用于提供冷却液；

其中，滑动组件72设置在两个抽吸组件71之间，以驱动两个抽吸组件71运转；

其中，降温组件73设置在机柜1的内壁上。

参照图8，驱动组件61包括安装盒611、转轴一612、转轴二613、固定板614与转轴三615，安装盒611固定在散热风扇5的机架上，转轴一612与转轴二613均转动装配在安装盒611的内面，转轴一612的一端延伸至安装盒611的外部，并与散热风扇5的风扇轴相连接，转轴一612与转轴二613正对设置，且安装盒611、转轴一612与转轴二613之间同轴设置，固定板614固定在安装盒611的内面，转轴三615转动装配在固定板614的侧面，驱动组件61由散热风扇5驱动运转，无需另外设置动力源，实现联动的效果。

参照图8，传动组件62包括齿轮一621、齿轮二622与两个齿轮三623，齿轮一621固定套设在转轴一612上，齿轮二622固定套设在转轴三615上，且齿轮一621与齿轮二622之间相互啮合，其中一个齿轮三623固定套设在转轴三615上，另外一个齿轮三623固定套设在转轴二612上，且两个齿轮三623之间相互啮合；

齿轮一621的截面直径大于齿轮二622的截面直径，两个齿轮三623的大小相同，齿轮一621、齿轮二622与两个齿轮三623对转轴一612的转动速度起到减速作用，避免转轴二613的转动速度过快。

参照图8，触发组件63包括外筒631、内杆632、导电块633、导电环634、弹簧一635与若干控制块636，外筒631固定在转轴二613的外表面，内杆632滑动装配在外筒631内，且内杆632的一端延伸至外筒631的外部，导电块633固定在内杆632位于外筒631内部的一端，导电环634固定在外筒631的内底面，导电块633与导电环634正对设置，弹簧一635的一端与外筒631的内底面相连接，另一端与导电块633相连接，若干控制块636均固定在安装盒611的内面，且控制块636的表面为弧形结构，通过设置触发组件63，便于两个抽吸组件71运转。

参照图5，抽吸组件71包括密封盒711、滑塞712、两个安装管713、两个单向阀714与连杆715，密封盒711固定在冷却液存储箱3的顶面，滑塞712密封滑动连接在密封盒711的内面，两个安装管713的一端均与密封盒711相连通，两个单向阀714分别安装在两个安装管713上，连杆715的一端固定在滑塞712上，另一端延伸至密封盒711的外部，通过设置抽吸组件71，便于气体与冷却液进入降温组件73内。

参照图4，滑动组件72包括滑动板721、电磁铁722与弹簧二723，滑动板721置于两个密封盒711之间，且滑动板721与两个连杆715相互靠近的一端固定连接，电磁铁722安装在其中一个密封盒711的侧面，弹簧二723的一端与滑动板721相连接，另一端与其中一个密封盒711相连接，滑动板721采用磁性材料制成，通过设置滑动组件72，便于两个抽吸组件71运转。

参照图6，降温组件73包括外层管731、内层管732、若干管支架733与若干喷气孔734，外层管731固定在柜体1的内面，内层管732置于外层管731的内部，且内层管732与外层管731之间通过若干管支架733固定连接，内层管732与外层管731之间形成气体流通通道，若干喷气孔734均开设在外层管731的一侧，外层管731与其中一个密封盒711上的其中一个安装管713相连通，内层管732与另外一个密封盒711上的其中一个安装管713相连通，外层管731与内层管732均由多段U型管构成，如此设置能够延长冷却液在内层管732内的流动时长，以保证冷却液对于柜体1的降温效果，还能够延长气体在外层管731与内层管732之间的流动时长，依次保证冷却液对于气体的降温效果，进而保证低温气体对于柜体1的降温效果。

参照图5，位于同一个密封盒711上的两个单向阀714的限流方向相反。

参照图9，若干控制块636呈周向等距分布在安装盒611的内面。

参照图3，冷却液存储箱1的内部安装有母线失压补偿装置8、电池健康监测装置9、自动核容装置10与直流故障滤波装置11；

母线失压补偿装置8在线自适应零延时切换生效，有效保证直流母线供电的连续性，提高直流电源自愈能力；

电池健康监测装置9主动预防因蓄电池内部开路导致的直流母线失电故障，还可预防主动因蓄电池自身问题导致的直流母线失压故障；

自动核容装置10就地或者远方解决蓄电池核容工作，减少人员投入；

直流故障滤波装置11实现两路交流输直流母线电压、直流负荷电流、正负母线对地电压、蓄电池组电压等直流电源运行状态参数故障录波与数据上传，指导主站开展故障诊断，在母线失压补偿装置8、电池健康监测装置9、自动核容装置10与直流故障滤波装置11的配合作用下，实现柜体1的全景监测功能。

本发明的具体工作原理如下：

柜体1在实际使用的过程中，温度传感器2对柜体1内部温度进行监测，当柜体1内部温度达到温度传感器2的预设温度值时，温度传感器2向散热风扇5与半导体制冷片4发送控制信号，使散热风扇5与半导体制冷片4通电运转，半导体制冷片4运转时能够对冷却液存储箱3内的冷却液进行冷却降温，而散热风扇5运转时能够把柜体1内部的空气排到柜体1的外部，对柜体1进行散热；

散热风扇5运转时，其风扇轴能够带动转轴一612发生转动，转轴一612转动时能够通过相互啮合的齿轮一621与齿轮二622带动转轴三615发生转动，转轴三615转动时能够通过两个相互啮合的齿轮三623带动转轴二613发生转动，转轴二613在转动时能够带动外筒631发生转动，内杆632也会随之转动，内杆632在转动的过程中，内杆632位于外筒631外部的一端会周期性的与若干控制块636相接触，由于控制块636上设置有弧面，所以内杆632与控制块636相接触时会沿着控制块636的弧面部分发生移动，并缩入外筒631内，内杆632移动时能够带动导电块633移动，使得导电块633与导电环634相接触，因此，外筒631在转动的过程中，导电块633与导电环634会周期性的相接触；

当导电块633与导电环634相互接触时，电磁铁722会通电并产生磁性，电磁铁722产生磁性时能够对由磁性材料制成的滑动板721进行吸引，使得滑动板721朝向电磁铁722的方向移动，直至滑动板721吸附在电磁铁722上，当导电块633与导电环634不接触时，电磁铁722会断电并失去磁性，此时电磁铁722不再对滑动板721进行吸引，此时滑动板721会在弹簧二723的作用下复位，基于上述过程，在触发组件63的作用下，滑动板721会在两个密封盒711之间作往复移动，滑动板721移动时能够通过两个连杆715带动两个滑塞712发生移动，使得两个滑塞712分别在两个密封盒711内作往复移动，由于两个抽吸组件71的具体结构完全相同，此处仅针对其中任意一个抽吸组件71的具体工作原理做详细描述：由于两个单向阀714的限流方向相反，具体的，其中一个单向阀714限制气流只能够进入密封盒711，另一个单向阀714限制气流只能够从密封盒711内流出，所以当滑塞712朝向密封盒711的一端移动时，滑塞712能够实现抽取，当滑塞712朝向密封盒711的另一端移动时，滑丝712能够实现排放，基于上述过程，在滑动板721往复移动的过程中，其中一个抽吸组件71能够抽取冷却液存储箱3内的冷却液，并把冷却液压入内层管732的内部，另外一个抽吸组件71能够抽取气体，并把气体压入外层管731与内层管732之间的空气流通通道；

基于上述过程，冷却液会冷却液存储箱3、内层管732与对应的密封盒711之间循环流动，循环流动的冷却液能够对柜体1起到降温作用，以此提高柜体1的散热性能，另外，气体在外层管731与内层管732之间的空气流通通道流动的过程中，内层管732内的冷却液会对气体进行降温，经过降温的低温气体会通过若干喷气孔734喷射在柜体1的内部，由于若干喷气孔734沿柜体1的高度方向等距排列，所以低温气体能够均匀分布在柜体1的内部，同样对柜体1起到降温散热的作用，进一步提高柜体1的散热性能；

进一步的，柜体1的内部安装有母线失压补偿装置8、电池健康监测装置9、自动核容装置10与直流故障滤波装置11，母线失压补偿装置8在线自适应零延时切换生效，有效保证直流母线供电的连续性，提高直流电源自愈能力，电池健康监测装置9主动预防因蓄电池内部开路导致的直流母线失电故障，还可预防主动因蓄电池自身问题导致的直流母线失压故障，自动核容装置10就地或者远方解决蓄电池核容工作，减少人员投入，直流故障滤波装置11实现两路交流输直流母线电压、直流负荷电流、正负母线对地电压、蓄电池组电压等直流电源运行状态参数故障录波与数据上传，指导主站开展故障诊断，在母线失压补偿装置8、电池健康监测装置9、自动核容装置10与直流故障滤波装置11的配合作用下，实现柜体1的全景监测功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。