一种用于分时租赁的冷量存储系统及使用方法

本发明属于制冷蓄冷设备，特别涉及一种用于分时租赁的冷量存储系统及使用方法，可用于极端天气下的人体核心温度的平衡及人体热管理。

背景技术：

1、面对恶劣的高温环境，室外作业人员暴露于烈日之下而忍受太阳的高温辐射热，导致面临热应激、热痉挛和热衰竭的机率大大增加。

2、近年来，各种厂商针对高温环境下的人体热管理开发出一系列的个人制冷设备，可主要分为小面积的可穿戴式制冷设备以及大面积的空调制冷服装，目前已开发出的个体制冷设备主要为局部的半导体制冷设备、蓄冷材料袋或仅有风扇对流的制冷服装，但都存在着笨重、移动便利性差、无法个性化调节、使用时长与价格不成正比等问题，难以满足户外穿着需求。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于分时租赁的冷量存储系统及使用方法，基于分时租赁的形式和特性，冷量存储系统内有多个蓄冷设备可供使用，用户可在极端天气环境或特殊环境下自主租赁、更换蓄冷设备，进行计时收费，以使得用户能够在户外便捷地获取冷量。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种用于分时租赁的冷量存储系统，包括用户终端、蓄冷设备、充冷箱和云管理平台；所述蓄冷设备通过内部蓄冷材料存储冷量，通过换热结构向外部释放冷能；所述蓄冷设备容纳并锁定于所述充冷箱中，所述充冷箱用于对容纳锁定于其中的所述蓄冷设备通过换热结构进行充冷；所述用户终端用于读取充冷箱的id并向所述云管理平台发送租赁或终止租赁请求；所述云管理平台根据该充冷箱中的蓄冷设备的状态，响应所述租赁或终止租赁请求。

4、在一个实施例中，所述蓄冷设备包括外部隔热外壳，所述内部蓄冷材料填充于所述外部隔热外壳；所述外部隔热外壳的其中一个表面上设置换热结构，所述换热结构为筒状结构，贯通所述表面伸入至内部蓄冷材料。

5、在一个实施例中，所述充冷箱包括箱体、热电模块、充冷仓、物联网模块、主控电路和显示屏；所述箱体内设置若干充冷仓，每个充冷仓中用于容纳一个所述蓄冷设备；每个充冷仓配置一个用于为仓内的蓄冷设备充冷的热电模块，所述物联网模块接收所述云管理平台发送的响应信号，所述主控电路根据所述响应信号控制为相应的蓄冷设备解锁或锁定；所述显示屏显示箱体的id识别码，以及箱内各蓄冷设备的冷量和id识别码。

6、在一个实施例中，所述充冷仓内设置独立电子锁、温度传感器和led灯；所述独立电子锁用于锁定容纳于仓内的蓄冷设备，并在接到所述主控电路的开锁信号后执行解锁动作；所述温度传感器的探头与仓内的蓄冷设备的换热结构对应，用于检测蓄冷设备存储的冷量，并返回信息至所述主控电路；所述led灯用于显示仓内的蓄冷设备是否完成充冷。

7、在一个实施例中，所述热电模块包括半导体制冷片、金属换热结构和金属散热结构；所述半导体制冷片连接电源，用于将电量转换为冷量；所述金属换热结构与半导体制冷片的制冷面贴合，所述金属换热结构包括若干金属柱，所述金属柱用于插入所述筒状结构，实现与所述蓄冷设备的连接，并将所述半导体制冷片产生的冷量充入所述蓄冷设备；所述金属散热结构与所述半导体制冷片的制热面贴合，用于导出半导体制冷片产生的热量。

8、在一个实施例中，所述热电模块还包括风扇，所述风扇的安装位置使得其风向朝向所述金属散热结构。

9、在一个实施例中，所述金属换热结构包括金属板和若干金属柱，所述金属板的一侧与所述半导体制冷片的制冷面贴合，所述若干金属柱连接在所述金属板的另一侧。

10、本发明还提供了所述用于分时租赁的冷量存储系统的使用方法，包括如下步骤：

11、步骤1，租赁时，通过用户终端读取一个充冷箱的id，向云管理平台发送租赁请求；

12、步骤2，云管理平台获取当前用户信息以及箱内的蓄冷设备的充冷情况，若无充冷完毕的蓄冷设备，则拒绝所述租赁请求，否则向当前充冷箱发送开锁指令，并开始计时；

13、步骤3，充冷箱接收开锁指令后，对一个充冷完毕的蓄冷设备执行开锁动作，用户取出解锁的蓄冷设备，租赁开始；

14、步骤4，归还时，通过用户终端读取一个充冷箱的id，向云管理平台发送终止租赁请求；

15、步骤5，云管理平台获取当前用户信息以及箱内是否仍能容纳蓄冷设备，若无法容纳，则拒绝用户请求，否则向当前充冷箱发送开锁指令，并结束计时；

16、步骤6，判断当前充冷箱是否有新的蓄冷设备被正确容纳，如有则闭锁并为该蓄冷设备启动充冷，租赁终止。

17、在一个实施例中，还包括：预租赁；所述预租赁的步骤如下：

18、步骤a，通过用户终端向所述云管理平台发送预租赁请求；所述预租赁请求包括开始使用时间和选定的某一充冷箱的id；

19、步骤b，所述云管理平台获取所述充冷箱在所述开始使用时间是否有充冷完毕的空闲蓄冷设备，如有，则为当前用户终端锁定一台充冷完毕的空闲蓄冷设备，并开始计时，预租赁开始；否则，向用户推荐其它充冷箱；

20、步骤c，在所述开始使用时间，通过所述用户终端读取所述充冷箱的id，充冷箱执行开锁动作，将预先锁定的所述充冷完毕的空闲蓄冷设备解锁，用户取出解锁的蓄冷设备，租赁开始。

21、在一个实施例中，所述充冷箱为功率可调充冷箱，所述步骤b，云管理平台在收到预租赁请求时，若判断当前充冷箱有蓄冷设备，但按照当前功率在所述开始使用时间无法充冷完毕，则计算在所述开始使用时间充冷完毕所需最小功率，若该最小功率在所述充冷箱的功率可调范围内，则向充冷箱发送功率增大指令，充冷箱以该最小功率对相应蓄冷设备执行充冷，云管理平台为当前用户终端锁定该蓄冷设备，并开始计时，预租赁开始。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、本发明系统具有小巧、充冷高效等优点，可作为自主服务设备设立于街道、旅游景点、建筑工地等户外场所，方便人们取用。本发明的提出可以更好地给户外人群提供控制人体核心温度的手段，解决极端气温天气给人体健康带来的威胁。

24、本发明相较于目前现有的冷量租赁有较大区别。现有冷量租赁一般为空调、冰柜等，侧重于大型应用场景下的租赁；本发明直接租赁可用于人体核心温度控制的蓄冷设备，在租赁物品、用户、租赁模式等方面都存在较大区别。

技术特征：

1.一种用于分时租赁的冷量存储系统，其特征在于，包括用户终端、蓄冷设备(1)、充冷箱(2)和云管理平台；所述蓄冷设备(1)通过内部蓄冷材料存储冷量，通过换热结构(1.2)向外部释放冷能；所述蓄冷设备(1)容纳并锁定于所述充冷箱(2)中，所述充冷箱(2)用于对容纳锁定于其中的所述蓄冷设备(1)通过换热结构(1.2)进行充冷；所述用户终端用于读取充冷箱(2)的id并向所述云管理平台发送租赁或终止租赁请求；所述云管理平台根据该充冷箱(2)中的蓄冷设备(1)的状态，响应所述租赁或终止租赁请求。

2.根据权利要求1所述用于分时租赁的冷量存储系统，其特征在于，所述蓄冷设备(1)包括外部隔热外壳(1.1)，所述内部蓄冷材料填充于所述外部隔热外壳(1.1)；所述外部隔热外壳(1.1)的其中一个表面上设置换热结构(1.2)，所述换热结构(1.2)为筒状结构，贯通所述表面伸入至内部蓄冷材料。

3.根据权利要求2所述用于分时租赁的冷量存储系统，其特征在于，所述充冷箱(2)包括箱体(2.1)、热电模块(2.2)、充冷仓(2.3)、物联网模块、主控电路和显示屏(2.4)；所述箱体(2.1)内设置若干充冷仓(2.3)，每个充冷仓(2.3)中用于容纳一个所述蓄冷设备(1)；每个充冷仓(2.3)配置一个用于为仓内的蓄冷设备(1)充冷的热电模块(2.2)，所述物联网模块接收所述云管理平台发送的响应信号，所述主控电路根据所述响应信号控制为相应的蓄冷设备(1)解锁或锁定；所述显示屏(2.4)显示箱体(2.1)的id识别码，以及箱内各蓄冷设备(1)的冷量和id识别码。

4.根据权利要求3所述用于分时租赁的冷量存储系统，其特征在于，所述充冷仓(2.3)内设置独立电子锁(2.3.1)、温度传感器(2.3.2)和led灯(2.3.3)；所述独立电子锁(2.3.1)用于锁定容纳于仓内的蓄冷设备(1)，并在接到所述主控电路的开锁信号后执行解锁动作；所述温度传感器(2.3.2)的探头与仓内的蓄冷设备(1)的换热结构(1.2)对应，用于检测蓄冷设备(1)存储的冷量，并返回信息至所述主控电路；所述led灯(2.3.3)用于显示仓内的蓄冷设备(1)是否完成充冷。

5.根据权利要求3所述用于分时租赁的冷量存储系统，其特征在于，所述热电模块(2.2)包括半导体制冷片(2.2.1)、金属换热结构(2.2.2)、金属散热结构(2.2.3)和风扇(2.2.4)；所述半导体制冷片(2.2.1)连接电源，用于将电量转换为冷量；所述金属换热结构(2.2.2)与半导体制冷片(2.2.1)的制冷面贴合，所述金属换热结构(2.2.2)包括若干金属柱，所述金属柱用于插入所述筒状结构，实现与所述蓄冷设备(1)的连接，并将所述半导体制冷片(2.2.1)产生的冷量充入所述蓄冷设备(1)；所述金属散热结构(2.2.3)与所述半导体制冷片(2.2.1)的制热面贴合，用于导出半导体制冷片(2.2.1)产生的热量，所述风扇(2.2.4)的安装位置使得其风向朝向所述金属散热结构(2.2.3)。

6.根据权利要求5所述用于分时租赁的冷量存储系统，其特征在于，所述金属换热结构(2.2.2)包括金属板和若干金属柱，所述金属板的一侧与所述半导体制冷片(2.2.1)的制冷面贴合，所述若干金属柱连接在所述金属板的另一侧。

7.权利要求1至6任一权利要求所述用于分时租赁的冷量存储系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，还包括：预租赁；所述预租赁的步骤如下：

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述充冷箱(2)为功率可调充冷箱，所述步骤b，云管理平台在收到预租赁请求时，若判断当前充冷箱(2)有蓄冷设备(1)，但按照当前功率在所述开始使用时间无法充冷完毕，则计算在所述开始使用时间充冷完毕所需最小功率，若该最小功率在所述充冷箱(2)的功率可调范围内，则向充冷箱(2)发送功率增大指令，充冷箱(2)以该最小功率对相应蓄冷设备(1)执行充冷，云管理平台为当前用户终端锁定该蓄冷设备(1)，并开始计时，预租赁开始。

10.根据权利要求7或8或9所述的使用方法，其特征在于，所述充冷箱(2)中，充冷仓(2.3)具有不同的充冷温度档位，存储有不同温度的蓄冷设备(1)；所述用户终端，设置有温度档位选择模块，供用户选择所需温度档位；云平台根据用户选择的温度档位，解锁一台相应温度的蓄冷设备(1)，若用户选择的温度档位没有对应的已充冷完毕的蓄冷设备(1)，则向用户推荐其他温度档位或附近充冷箱。

技术总结
一种用于分时租赁的冷量存储系统，包括用户终端、蓄冷设备、充冷箱和云管理平台；所述蓄冷设备通过内部蓄冷材料存储冷量，通过换热结构向外部释放冷能；所述蓄冷设备容纳并锁定于所述充冷箱中，所述充冷箱用于对容纳锁定于其中的所述蓄冷设备通过换热结构进行充冷；所述用户终端用于读取充冷箱的ID并向所述云管理平台发送租赁或终止租赁请求；所述云管理平台根据该充冷箱中的蓄冷设备的状态，响应所述租赁或终止租赁请求。本发明基于分时租赁的形式和特性，冷量存储系统内有多个蓄冷设备可供使用，用户可在极端天气环境或特殊环境下自主租赁、更换蓄冷设备，进行计时收费，以使得用户能够在户外便捷地获取冷量。

技术研发人员：张倍源,董博翔,谢凯彦
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25