Стеллаж для размещения аккумуляторной батареи

Техническое решение относится к области электротехники и может быть использовано, в частности, для размещения аккумуляторных батарей, входящих в состав систем хранения энергии.
Так как аккумуляторы батареи имеют конечное электрическое сопротивление, то при заряде или разряде аккумуляторной батареи, выделяется тепло. Также тепло выделяется при использовании системы пассивной балансировки аккумуляторной батареи (система пассивной балансировки служит для выравнивания степени заряженности аккумуляторов в батарее и разряжает наиболее заряженные аккумуляторы в аккумуляторной батарее, подключая параллельно этим аккумуляторам балансировочные резисторы). Все выделяющееся при работе тепло требует отвода для исключения перегрева аккумуляторов. С целью получения максимальной плотности запасаемой электроэнергии, аккумуляторы в батарее устанавливаются в стеллажах в несколько ярусов. При этом, в большинстве конструкций недостаточно пассивного охлаждения аккумуляторов.
Из уровня техники известно решение по патенту США на изобретение №US10426061 «Computer server heat regulation utilizing integrated precision air flow (Регулирование нагрева компьютерного сервера с использованием встроенного прецизионного воздушного потока)» (МПК F16K27/00; F16K3/02; F16K3/03; H01L35/28; H05K7/20, опубликован 24.09.2019). Известное решение включает серверную стойку, содержащую полые трубчатые опорные стойки с направляющими для приема серверов, между которыми расположены боковые панели. Внутри боковых панелей предусмотрены простирающиеся по всей их высоте проходы для воздуха, к которым подается холодный воздух от кондиционера, и картриджи с клапанными элементами для подвода воздуха к серверам. Недостатками такого решения являются сложная конструкция  и отсутствие возможности использования стойки для размещения аккумуляторной батареи.  В отличие от данного решения заявляемый стеллаж имеет простую конструкцию, содержащую полые горизонтальные перекладины, прикрепленные к полым вертикальным стойкам, и полки для размещения аккумуляторной батареи.
Из уровня техники известен также многоярусный стеллаж по патенту РФ на полезную модель RU 78369 «МНОГОЯРУСНЫЙ СТЕЛЛАЖ ДЛЯ КОМПЛЕКТА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ» (МПК H01M 2/10, опубликован 20.11.2008), выбранный в качестве ближайшего аналога. Известный стеллаж для комплекта аккумуляторных батарей включает несущий каркас, состоящий из стоек, перекладин и ригелей. Стойки, перекладины и ригели, изготовленные из сортового проката из профильных прямоугольных труб, соединены с образованием ячеек. Каждая ячейка снабжена лотком, открытым наружу с одного из торцов, для установки аккумуляторной батареи. Однако при такой конструкции стеллажа возникает необходимость использования большого количества вентиляторов для охлаждения аккумуляторной батареи, что в целом усложняет конструкцию, схему разводки электрических цепей, схему управления вентиляторами. А использование общего вентилятора не обеспечивает эффективного отвода тепла от элементов, расположенных в глубине стеллажа (возможен локальный перегрев отдельных элементов), при этом требует большей мощности для повышенного воздухообмена в помещении. Отличиями заявляемого решения являются возможность подключения воздуховодов от вентилятора к внутреннему пространству вертикальных стоек, наличие воздушного канала в горизонтальных перекладинах и вертикальных стойках и отверстий для выхода охлаждающего воздуха, расположенных на боковой поверхности горизонтальных перекладин, установленные в них устройства, направляющие поток воздуха, за счет чего осуществляется охлаждение батареи, в частности, ее наиболее нагревающихся элементов.
Задачей заявляемого технического решения является создание стеллажа, характеризующегося простотой конструкции, для размещения аккумуляторной батареи в процессе ее эксплуатации, позволяющего осуществить эффективное охлаждение, то есть охлаждать и поддерживать температуру воздуха в месте размещения аккумуляторной батарее на уровне заданных параметров и исключить локальный перегрев компонентов аккумуляторной батареи. Технический результат заключается в повышении показателей эффективности охлаждения аккумуляторной батареи.
Для оценки эффективности функционирования технических средств используют критерии эффективности, как качественные или количественные значения показателей, определяющих свойства технического средства и меру соответствия достигнутых результатов в отношении принятого параметра. Заявленное техническое решение позволяет охлаждать и поддерживать температуру воздуха в месте размещения аккумуляторной батареи на уровне заданных параметров, используя при этом минимальное количество вентиляторов и мощностей, тем самым упрощая конструкцию в целом.
Заявленный технический результат достигается тем, что в стеллаже для размещения аккумуляторной батареи, включающем полые горизонтальные перекладины, прикрепленные к полым вертикальным стойкам, и полки, стойки выполнены с возможностью подключения воздуховодов к их внутреннему пространству, горизонтальные перекладины прикреплены к вертикальным стойкам с формированием воздушного канала и на боковой поверхности содержат отверстия для выхода воздуха. Полки могут быть закреплены на горизонтальных перекладинах. В отверстиях для выхода воздуха могут быть установлены устройства, направляющие поток воздуха.
Для реализации назначения, а именно размещения аккумуляторной батареи во время ее эксплуатации, стеллаж включает полые горизонтальные перекладины, прикрепленные к полым вертикальным стойкам, и полки.
Стойки и перекладины выполнены полыми, при этом перекладины прикреплены к стойкам с формированием воздушного канала, а стойки выполнены с возможностью подключения воздуховодов к их внутреннему пространству. Такое исполнение позволяет использовать несущие элементы стеллажа в качестве воздуховодов, для подведения охлаждающего воздуха ко всем частям аккумуляторной батареи, что обеспечивает возможность использования стеллажа для охлаждения аккумуляторной батареи, не усложняя при этом конструкцию, так как исключаются дополнительные воздуховоды, вентиляторы и прочие вспомогательные средства.
Расположенные на боковой поверхности перекладин отверстия для выхода воздуха и  установленные в них устройства, направляющие поток воздуха позволяют более эффективно распределять направленный поток воздуха, поступающий по внутреннему пространству стоек и перекладин для поддержания требуемой температуры, как всей батареи, так и ее отдельных частей, выделяющих наибольшее количество тепла, тем самым исключив локальный перегрев компонентов батареи.
Полки для размещения батареи могут быть закреплены как на горизонтальных перекладинах, так и непосредственно к вертикальным стойкам любым известным из уровня техники способом.
Заявляемое решение поясняется с помощью фигуры, на которой представлен предпочтительный вариант исполнения стеллажа для размещения аккумуляторной батареи.
Цифрами на фигуре обозначены: 1 - вертикальные стойки, 2 - горизонтальные перекладины, 3 - отверстия для выхода воздуха, 4 - аккумуляторная батарея.
Далее со ссылками на фигуру описана конструкция стеллажа.
Стеллаж для размещения аккумуляторной батареи 4 включает полые горизонтальные перекладины 2, прикрепленные к полым вертикальным стойкам 1, и полки. В предпочтительном варианте стойки 1 и перекладины 2 изготовлены из тонкостенной профильной трубы.
Полые горизонтальные перекладины 2 прикреплены к стойкам 1 таким образом, что формируется единый воздушный канал. В частности, для этого в стойках 1 в месте крепления к ним перекладин 2 могут быть выполнены отверстия, позволяющие воздуху, подаваемому во внутреннее пространство стоек 1 поступать далее во внутреннее пространство горизонтальных перекладин 2. Отверстия могут соответствовать внутреннему сечению перекладин 2 или быть другого сечения.
Вертикальные стойки 1 выполнены с возможностью подключения воздуховодов к их внутреннему пространству.
На боковой поверхности перекладин 2 расположены отверстия для выхода воздуха 3. Отверстия для выхода воздуха 3 могут быть равномерно распределены по боковой поверхности перекладины или занимать ее большую часть. В отверстиях для выхода воздуха 3 в целях подачи  воздуха к токам, где происходит наибольший нагрев аккумуляторов батареи, могут быть установлены устройства, направляющие поток воздуха. Они могут представлять собой плоские или изогнутые пластины, короба, раструбы и т.д.
Полки для размещения батареи 4 могут быть закреплены на горизонтальных перекладинах 2.
Стеллаж для АКБ используется следующим образом.
Аккумуляторная батарея 4 размещается на полках стеллажа. К внутреннему пространству вертикальных стоек 1 подключают воздуховоды, через которые подается воздушный поток от вентилятора. Затем воздух проходит внутрь стоек стеллажа 1, через отверстия в стойках попадает во внутреннее пространство горизонтальных перекладин 2 и выходит через отверстия для выхода воздуха 3, обеспечивая эффективное охлаждение батареи 4, в частности, ее элементов выделяющих наибольшее количество тепла.
Таким образом, конструкция стеллажа для аккумуляторных батарей позволяет разместить аккумуляторную батарею во время ее эксплуатации и обеспечить ее эффективное охлаждение, то есть охлаждение и поддержание температуры воздуха в месте размещения аккумуляторной батареи на уровне заданных параметров, предъявляемых к условиям эксплуатации АКБ.
Стеллаж для размещения аккумуляторных батарей характеризуется простотой конструкции и возможностью эффективного охлаждения батареи, исключая локальный перегрев ее компонентов.
Специалисту в данной области очевидно, что приведенный пример стеллажа для размещения аккумуляторных батарей и отдельных его частей, а также вид, представленный на фигуре, не ограничивают объем заявляемого технического решения. Возможно изготовление и использование стеллажа в других видах в объеме заявляемой формулы.