一种箱式立体库智能温控系统及其温控装置

技术领域

本发明属于箱式立体库技术领域，具体的说是一种箱式立体库智能温控系统及其温控装置。

背景技术

箱式立体库时一种高效的存储设备，通过自身的立体存储结构，可以高效快速的存放提取需要特殊放置的物品，例如运用在运输领域，车载箱式立体库可以对存放物品进行单独存放，并且根据其多层多格存放物品的性质，使得箱式立体库在进行运输过程中，可以对所存放的物品进行有效保护；

现有箱式立体库在运输电池类货物时，电池在运输过程中需要格外注意防止高温和低温；如果在运输过程中遇到过高或过低的温度,容易导致电池内部化学反应失控,从而影响电池的性能和寿命；因此,在运输过程中应该避免暴露在高温或低温环境中,如在运输车辆内部应该保持适宜的温度和通风，而且电池不能承受挤压，故而箱式立体库则可以通过加装温控系统和分开放置，对所存放的电池的环境进行控温；

但现有技术中，运输电池类货物的箱式立体库进行控温过程，通常是直接采用空调设备进行控温，在箱式立体库内温度过高时，空调制冷打开，降低温度；箱式立体库内温度过低时，空调制热打开，提高温度；但此方法由于是依靠空调出风口进行降温散热，并且箱式立体库时聚拢在一起摆放，在空调在降温过程中首先接触到的是靠近空调出风口的电池，在经过长时间降温后，才能达到箱式立体库内整体环境温度下降，再通过环境温度降低电池自身温度，导致降温效果差，降低箱式立体库的温控效果，甚至造成电池温度过高来不及降温而影响电池的性能和寿命的可能；并且在箱式立体库运输过程中，受到较大程度的颠簸或者运输车辆紧急制动时，电池会因运动惯性影响，而发生碰撞或者挤压，导致电池发生破碎或者泄露的可能，降低箱式立体库运输的安全性。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决上述的技术问题；本发明提出了一种箱式立体库智能温控系统及其温控装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提出了一种箱式立体库智能温控装置，包括箱体，所述箱体一侧安装有温控组件和加压泵，所述温控组件与加压泵连通，所述箱体一侧位于温控组件上方安装有温控模块，且所述温控模块由智能控制单元和监测单元组成；所述箱体包括：

管道，所述管道设置在所述箱体内，且所述管道与所述温控组件连通；所述管道靠近所述温控组件进气端设置有通气阀；

空心管，所述空心管竖直设置在箱体内，且所述空心管与管道连通；所述空心管上均匀开设有一号孔，且所述一号孔为倾斜设置，所述一号孔朝向所述箱体顶部；

放置板，所述放置板滑动连接于所述空心管上；所述空心管四个为一组，且所述放置板位于四个所述空心管之间；所述放置板顶部中心位置开设有放置槽；

马达，所述放置板靠近所述空心管的一侧安装有马达，所述空心管靠近所述马达输出端的部位安装有齿条，且所述马达的输出端通过齿轮与齿条啮合。

优选的，所述放置板和空心管表面涂覆有绝缘涂料；所述放置板与空心管滑动连接处安装有密封圈，且所述放置板与空心管之间设有间隙，所述空心管与密封圈滑动连接。

优选的，所述放置板底部均匀固连有一号板，且所述一号板内滑动连接有二号板；所述一号板高度低于所述二号板高度，且所述一号板内与二号板之间设置有复位弹簧。

优选的，所述二号板远离一号板的一端设置有气囊；所述二号板上均匀开设有方形槽。

优选的，所述放置板内开设有空腔，且所述空腔靠近所述放置槽；所述放置槽底部内壁均匀开设有一号槽，且所述一号槽与空腔连通；所述放置板内开设有二号孔，且所述二号孔一端与空腔连通，所述二号孔远离所述空腔的一端靠近所述空心管；

所述一号槽内滑动连接有密封块，且所述密封块两侧为倾斜设置；所述密封块底部中心位置安装有阻尼器，且所述阻尼器远离所述密封块的一端与空腔底部内壁固连。

优选的，所述密封块顶部为弧形设置，且所述密封块顶部设置有橡胶块。

优选的，所述放置槽内四周内壁上均匀铰接有一号杆；所述一号杆一端位于所述放置槽外部，且所述一号杆远离所述放置槽的一端弯曲设置。

优选的，所述放置槽靠近所述一号杆的位置开设有三号孔，且所述三号孔为倾斜朝向箱体顶部设置；所述放置槽四周内壁上滑动连接有密封板；所述密封板上铰接有联动杆，且所述联动杆一端与一号杆铰接。

优选的，所述一号杆相对的表面设置有橡胶垫，且所述一号杆与放置槽的铰接处设有扭簧；所述箱体内顶部安装有热成像摄像机。

一种箱式立体库智能温控系统，所述温控系统适用于上述所述的箱式立体库智能温控装置，且所述温控系统的具体步骤为：

S1：当内温度传感器检测箱式立体库内温度高于外温度传感器检测外界温度时，并且两者温度均高于电池运输温度，所述温控模块中的检测单元将数据发送至智能控制单元，智能控制单元控制所述温控组件和加压泵启动，并且所述温控组件关闭所述通气阀中电磁阀，对箱式立体库内进行外循环降温；

S2：当内温度传感器检测箱式立体库内温度低于外温度传感器检测外界温度时，并且两者温度均高于电池运输温度，所述温控组件开启所述通气阀中电磁阀，对箱式立体库内进行内循环降温；

S3：当内温度传感器检测箱式立体库内温度与外温度传感器检测外界温度相差5摄氏度时，并且两者温度均在电池运输温度范围内，箱式立体库内进行内循环降温；

S4：当内温度传感器检测箱式立体库内温度低于外温度传感器检测外界温度时，并且两者温度均低于电池运输温度，箱式立体库内进行外循环升温；

S5：当内温度传感器检测箱式立体库内温度高于外温度传感器检测外界温度时，并且两者温度均低于电池运输温度，箱式立体库内进行内循环升温。

本发明的有益效果如下：

1.本发明的一种箱式立体库智能温控系统及其温控装置，相比于单一的内循环降温，温控组件外循环所吸入空气的温度比内循环所吸入空气的温度低，在相同功率制冷的条件下，外循环更有效的降低箱体内的温度，从而提高温控效率；在箱体内部经过制冷，温度降低后，内温度传感器和外温度传感器监测到，此时箱体内的空气温度低于外界空气温度，温控模块开启内循环，温控组件通过内循环，吸入箱体内较冷的空气，能够在保持箱体内部持续控温的状态下，实现智能切换，降低能耗。

2.本发明的一种箱式立体库智能温控系统及其温控装置，冷却空气经过一号孔吹向箱体内部时，首先接触每个放置板槽内的电池，先对电池降温，在经过冷空气的扩散对箱体内部降温，相比与现有技术中通过安装空调，对箱体内部降温，再经箱体内部空气对电池降温的方式，直接对电池降温方式，提高电池的降温效果，从而提高温控装置的控温效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明中温控装置的立体图；

图2是本发明中温控装置的结构示意图；

图3是本发明中空心管的立体图；

图4是本发明中放置板的立体图；

图5是本发明中放置板正视方向的剖视图；

图6是本发明中放置板侧视方向的剖视图；

图7是本发明中智能温控系统流程图；

图中：箱体1、温控组件11、加压泵12、温控模块13、管道14、通气阀15、空心管16、一号孔17、放置板2、放置槽21、马达22、齿条23、密封圈24、一号板25、二号板26、气囊27、方形槽28、空腔3、一号槽31、二号孔32、密封块33、阻尼器34、橡胶块35、一号杆4、三号孔41、密封板42、联动杆43、橡胶垫44、热成像摄像机5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图所示，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

但现有技术中，运输电池类货物的箱式立体库进行控温过程，通常是直接采用空调设备进行控温，在箱式立体库内温度过高时，空调制冷打开，降低温度；箱式立体库内温度过低时，空调制热打开，提高温度；但此方法由于是依靠空调出风口进行降温散热，并且箱式立体库时聚拢在一起摆放，在空调在降温过程中首先接触到的是靠近空调出风口的电池，在经过长时间降温后，才能达到箱式立体库内整体环境温度下降，再通过环境温度降低电池自身温度，导致降温效果差，降低箱式立体库的温控效果，甚至造成电池温度过高来不及降温而影响电池的性能和寿命的可能；并且在箱式立体库运输过程中，受到较大程度的颠簸或者运输车辆紧急制动时，电池会因运动惯性影响，而发生碰撞或者挤压，导致电池发生破碎或者泄露的可能，降低箱式立体库运输的安全性；

为了有效解决上述问题，如说明书附图中图1-6所示，一种箱式立体库智能温控装置，包括箱体1，箱体1一侧安装有温控组件11和加压泵12，温控组件11与加压泵12连通，温控组件11选用空调设备，可对空气进行制热和制冷，箱体1一侧位于温控组件11上方安装有温控模块13，且温控模块13由智能控制单元和监测单元组成；智能控制单元包括平板电脑和控制器，检测单元包括箱内温度传感器、湿度传感器、烟雾报警器和箱外温度传感器；箱体1包括：

管道14，管道14设置在箱体1内，且管道14与温控组件11连通；位于箱体1底部的管道14用于将冷气排入箱体1内部，而位于箱体1顶部的管道14用于将箱体1内部的空气吸入温控组件11内；管道14靠近温控组件11进气端设置有通气阀15；通气阀15与温控模块13连接，温控模块13控制通气阀15进行内循环与外循环之间的切换；通气阀15为常规通气组件，由三通和电磁阀组成，电磁阀开启，通气阀15抽吸箱体1内的空气，进行内循环，电磁阀关闭，通气阀15抽吸外界空气，进行外循环；

空心管16，空心管16竖直设置在箱体1内，且空心管16与管道14连通；空心管16上均匀开设有一号孔17，且一号孔17为倾斜设置，一号孔17朝向箱体1顶部；空心管16与位于箱体1底部的管道14连通；

放置板2，放置板2滑动连接于空心管16上；空心管16四个为一组，且放置板2位于四个空心管16之间；放置板2顶部中心位置开设有放置槽21；

马达22，放置板2靠近空心管16的一侧安装有马达22，空心管16靠近马达22输出端的部位安装有齿条23，且马达22的输出端通过齿轮与齿条23啮合；温控组件11、加压泵12和马达22均与温控模块13连接；温控模块13控制温控组件11、加压泵12和马达22依照设定参数进行工作；

放置板2和空心管16表面涂覆有绝缘涂料；放置板2与空心管16滑动连接处安装有密封圈24，且放置板2与空心管16之间设有间隙，空心管16与密封圈24滑动连接；密封圈24选用特氟龙材质；

具体工作流程：在箱式立体库运输电池过程中，当内部环境温度高于电池运输温度时，温控模块13控制温控组件11和加压泵12开启，温控模块13控制通气阀15关闭，温控组件11进气端通过通气阀15向外界抽气，将外界的空气抽吸进入温控组件11内进行降温，温控组件11将空气降温后，再排向位于箱体1底部的管道14，位于箱体1底部的管道14将冷空气排入空心管16内部，空心管16通过一号孔17将冷气吹向放置板2上的电池，进行降温，而箱体1内部的空气则通过位于箱体1顶部的管道14排出，实现外循环；

在温控模块13检测箱体1内部环境温度降低至温控模块13设定值后，温控模块13开启通气阀15，温控组件11向通气阀15抽气，通气阀15通过位于箱体1顶部的管道14将箱体1内部的空气吸入，箱体1内部的空气进入温控组件11后，在经过冷却降温后通过管道14和空心管16再次排入箱体1内部，实现内循环；

在夏季高温季节时，通过电池所能承受的运输温度普遍高于外界空气温度，而运输过程中太阳长时间暴晒箱式立体库过程中，箱体1内部温度不断攀升，在需要降温时，此时箱体1内的温度高于外界温度，先开启外循环，将箱体1内的温度较高的空气排出，吸入外界低温空气，对箱体1内部进行制冷降温，相比于单一的内循环降温，温控组件11外循环所吸入空气的温度比内循环所吸入空气的温度低，在相同功率制冷的条件下，外循环更有效的降低箱体1内的温度，从而提高温控效率；而在箱体1内部经过制冷，温度降低后，内温度传感器和外温度传感器监测到，此时箱体1内的空气温度低于外界空气温度，温控模块13开启内循环，温控组件11通过内循环，吸入箱体1内较冷的空气，能够在保持箱体1内部持续控温的状态下，实现智能切换，降低能耗；

在冬季低温季节时，箱体1内部空气温度与外界温度相同，温控模块13开启电磁阀，箱体1内的空气进行内循环加热，使得温控组件11在箱体1内部空气加热后，吸入箱体1内部的热空气，降低制热时，温控装置的能耗；

进一步的通过内外循环的自动切换，从而提高温控模块13的使用便捷性，进而提高温控装置的智能化；

冷却空气经过一号孔17吹向箱体1内部时，首先接触每个放置板2槽内的电池，先对电池降温，在经过冷空气的扩散对箱体1内部降温，相比与现有技术中通过安装空调，对箱体1内部降温，再经箱体1内部空气对电池降温的方式，直接对电池降温方式，提高电池的降温效果，从而提高温控装置的控温效果；

冷空气接触电池后扩散至箱体1内部，由于一号孔17为倾斜朝向箱体1顶部设置，使得通过一号孔17排出的冷空气，由箱体1底部向箱体1顶部扩散，并且因热空气上升，冷空气下降的缘故，使得在箱体1内底部排入冷空气时，更容易实现热空气经位于箱体1顶部的管道14排至外界，使得箱体1内部空气呈又下至上的循环流动，加快空气流动效果，进一步提高箱体1内部的降温效率，从而提高温控装置的控温效果；

通过马达22和齿条23之间的配合，在安装大小不同的电池时，可通过温控模块13控制马达22正转与反转，带动放置板2在空心管16之间上下滑动；在安装大电池时，控制马达22正转，增加上下两层放置板2之间的间距，满足放置大电池的空间要求，在安装小电池时，控制马达22反转，缩短上下两层放置板2之间的间距，实现箱式立体库的存储可调程度，从而提高使用便捷程度；

另外，在装卸人员进行装卸过程中，可通过温控模块13切换成外循环模式，避免因空气流通影响安装人员在箱式立体库内部装卸电池；

通过在放置板2和空心管16表面涂覆绝缘涂料，例如自干型绝缘漆，防止电池因防止不当，导致电池正负极与放置板2接触，造成放电的可能，影响电池运输安全性；在马达22带动放置板2上下滑动时，放置板2带动密封圈24在空心管16表面滑动，密封圈24选用特氟龙材质，其具有高密封性和自润滑性，降低放置板2与空心管16之间的摩擦作用力，提高放置板2的移动平顺性。

实施例二：

在实施例一的基础上，如说明书附图中图2-4所示，放置板2底部均匀固连有一号板25，且一号板25内滑动连接有二号板26；一号板25高度低于二号板26高度，且一号板25内与二号板26之间设置有复位弹簧；

二号板26远离一号板25的一端设置有气囊27，气囊27选用弹性气囊27；二号板26上均匀开设有方形槽28；

具体工作流程：在将电池放置在放置板2槽内后，控制马达22反转，带动电池上层放置板2下降，缩短电池所处空间，直至位于电池上层放置板2的二号板26接触电池表面，随着电池上层放置板2继续下降，部分二号板26受电池外形阻挡而缩入一号板25内部，而剩余二号板26为受到电池外形阻挡仍然位于一号板25外部，实现一号板25和二号板26配合放置板2，将电池固定，增加电池运输过程中的稳定性，提高箱式立体库的稳定程度，从而提高箱式立体库运输电池的安全性，并且通过一号板25和二号板26之间的配合，使得二号板26能够在接触不同形状的电池时，通过二号板26的伸缩，实现将不同形状的电池进行固定的作用；在卸下电池时，将上下相邻放置板2分开，二号板26受复位弹簧影响进行复位，装卸人员将电池拿出即可；

通过在二号板26远离一号板25一端设置气囊27，使得一号板25一端在接触电池外形时，通过气囊27与复位弹簧之间的配合，减少上下两层放置板2在固定夹层处电池的振动，避免振动对电池产生影响，从而提高箱式立体库的稳定程度；

通过开设方形槽28，在一号孔17向放置板2上的电池吹气时，冷空气可通过方形槽28而穿过二号板26，从而接触电池靠近底部位置，对电池靠近顶部部分进行降温冷却，提高电池的降温效果，从而提高温控装置的控温效果。

实施例三：

在实施例二的基础上，如说明书附图中图4-6所示，放置板2内开设有空腔3，且空腔3靠近放置槽21；放置槽21底部内壁均匀开设有一号槽31，且一号槽31与空腔3连通；放置板2内开设有二号孔32，且二号孔32一端与空腔3连通，二号孔32远离空腔3的一端靠近空心管16；

一号槽31内滑动连接有密封块33，且密封块33两侧为倾斜设置；密封块33底部中心位置安装有阻尼器34，且阻尼器34远离密封块33的一端与空腔3底部内壁固连；阻尼器34选用体积小的种类；

密封块33顶部为弧形设置，且密封块33顶部设置有橡胶块35；

具体工作流程：在将电池放置在放置板2上时，将电池放置在放置槽21内，密封块33受到电池挤压后，沿一号槽31下降，直至密封块33底部位于空腔3内，由于密封块33两侧为倾斜设置，在密封块33底部位于空腔3内后，密封块33不再对一号槽31进行密封；当冷空气经一号孔17吹向二号孔32时，密封圈24将一号孔17和二号孔32之间的缝隙进行密封，使得部分靠近二号孔32的一号孔17，将冷空气吹入二号孔32内，冷空气途径空腔3，从一号槽31排出，对电池底部部位进行冷却降温，提高电池的降温效果，从而提高温控装置的控温效果；

在运输过程中遇到振动颠簸时，电池受惯性影响上下振动而带动密封块33在一号槽31内上下滑动，通过安装阻尼器34，对密封块33起到减振消能的作用，通过密封块33与二号板26之间的配合，对振动状态中的电池进行减振，实现箱式立体库运输物品中的平稳，从而提高箱式立体库的稳定程度；

通过设置密封块33顶部为弧形，使得密封块33表面的棱角去除，增加密封块33表面的圆润性，避免密封块33长时间接触电池底部，而因密封块33的棱角刮破损伤电池；由于在密封块33顶部设置有橡胶块35，且橡胶块35选用弹性橡胶，使得电池底部在长时间重压在密封块33顶部时，增加两者之间接触产生的摩擦力，实现电池在放置槽21内的稳定作用，避免电池与密封块33之间发生滑动的可能，导致电池碰撞到放置槽21内壁，损坏电池，从而提高电池的稳定程度，进而提高箱式立体库的稳定程度。

实施例四：

在实施例三的基础上，如说明书附图中图3-6所示，放置槽21内四周内壁上均匀铰接有一号杆4；一号杆4一端位于放置槽21外部，且一号杆4远离放置槽21的一端弯曲设置；

放置槽21靠近一号杆4的位置开设有三号孔41，且三号孔41为倾斜朝向箱体1顶部设置；放置槽21四周内壁上滑动连接有密封板42；密封板42上铰接有联动杆43，且联动杆43一端与一号杆4铰接；

一号杆4相对的表面设置有橡胶垫44，且一号杆4与放置槽21的铰接处设有扭簧；箱体1内顶部安装有热成像摄像机5；

具体工作流程：在将电池放进放置槽21内时，电池首先接触一号杆4的弯曲部分，随着电池逐渐放入放置槽21内，电池沿一号杆4弯曲部分，将相对的一号杆4挤压分开，一号杆4一铰接处为轴心向放置槽21外转动，此时一号杆4铰接处的扭簧受力收紧，使得一号杆4通过扭簧对电池产生反作用力，将电池夹紧，实现将电池稳定在放置槽21内，提高电池的稳定程度，进而提高箱式立体库的稳定程度；并且由于一号杆4表面设置有橡胶垫44，避免一号杆4与电池发生刚性接触的同时，增加一号杆4与电池之间的摩擦作用力，进一步提高电池的稳定程度，减少电池在放置槽21内的晃动间隙；

一号杆4在运动的同时挤压联动杆43，联动杆43受到挤压后靠近一号杆4的一端向下降，而远离一号杆4的一端则带动密封板42向上升，从而打开三号孔41，途径二号孔32进入空腔3内的部分空气通过三号孔41吹向电池的中间部位，实现向电池进行上中下三个部位的同时吹冷空气，达到控温的目的，从而提高温控装置的控温效果；

在电池拿出放置槽21内时，一号杆4受扭簧影响进行复位，一号杆4带动联动杆43及密封板42复位，密封板42复位后重新对三号孔41进行密封；

通过安装热成像摄像机5，并且热成像摄像机5所拍摄的画面传输至温控模块13中的平板电脑内，运输人员可随时通过平板电脑观察箱式立体库内，各电池的温度变化情况，提高箱式立体库运输过程中的安全程度；

进一步的，在组装温控装置的过程中，在每组空心管16中加装电磁阀，人员可在平板电脑上下达指令，温控模块13控制各空心管16内电磁阀的开启程度，实现控制各空心管16内冷空气的流量，从而提高箱式立体库内各放置板2上电池的温控效果，达到箱式立体库内整体温度均匀的目的，避免箱式立体库内各部位所摆放的电池控温效果存在差异，影响箱式立体库的温控效果。

实施例五：

一种箱式立体库智能温控系统，如说明书附图中图7所示，温控系统适用于上述箱式立体库智能温控装置，且温控系统的具体步骤为：

S1：当内温度传感器检测箱式立体库内温度高于外温度传感器检测外界温度时，并且两者温度均高于电池运输温度，所述温控模块13中的检测单元将数据发送至智能控制单元，智能控制单元控制所述温控组件11和加压泵12启动，并且所述温控组件11关闭所述通气阀15中电磁阀，对箱式立体库内进行外循环降温；

S2：当内温度传感器检测箱式立体库内温度低于外温度传感器检测外界温度时，并且两者温度均高于电池运输温度，所述温控组件11开启所述通气阀15中电磁阀，对箱式立体库内进行内循环降温；

S3：当内温度传感器检测箱式立体库内温度与外温度传感器检测外界温度相差5摄氏度时，并且两者温度均在电池运输温度范围内，箱式立体库内进行内循环降温；

S4：当内温度传感器检测箱式立体库内温度低于外温度传感器检测外界温度时，并且两者温度均低于电池运输温度，箱式立体库内进行外循环升温；

S5：当内温度传感器检测箱式立体库内温度高于外温度传感器检测外界温度时，并且两者温度均低于电池运输温度，箱式立体库内进行内循环升温。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。