CN216697330U

CN216697330U - 基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统

Info

Publication number: CN216697330U
Application number: CN202220214258.1U
Authority: CN
Inventors: 张天瑞; 张天琪; 张加胜
Original assignee: Shandong Tangrui Energy Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Tangrui Energy Technology Co ltd
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2022-06-07
Anticipated expiration: 2032-01-26

Abstract

本实用新型涉及智能冷链物流技术领域，具体涉及公开了一种基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，包括物联网智能监测控制平台、冷链物流车和储冷式能源站，物联网智能监测控制平台无线连接若干冷链物流车和储冷式能源站，储冷式能源站分布在城区或高速服务区，储冷式能源站内设有制冷机组，冷链物流车上设有冷藏箱和多个储冷箱，冷藏箱和储冷箱内均安装有多个温湿度传感器，储冷箱内放置可更换的相变材料箱，储冷箱和冷藏箱的内壁上均安装有传冷管，用于将相变材料箱中的冷源传到冷藏箱中；本实用新型利用低谷电蓄冷技术降低制冷的运行费用，既节能又环保，减少了冷链汽车物流领域碳排放量，逐渐达到零碳排放。

Description

基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统

技术领域

本实用新型涉及智能冷链物流技术领域，具体涉及一种基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统。

背景技术

冷链运输是冷链物流的一个重要环节，冷链运输成本高，而且包含了较复杂的移动制冷技术和低温保温技术，冷链运输方式可以是公路运输、水路运输、铁路运输、航空运输，也可以是多种运输方式组成的综合运输方式。有源型低温汽车物流制冷方式就是冷链物流汽车自带单元冷藏箱，其制冷压缩机的电源主要来自物流汽车自备的独立燃油发电机或与冷藏车使用同一燃油发动机。冷藏车制冷的优点是能保持较长时间的低温，这种低温物流制冷方式主要应用于大批量低温货物的长途配送。冷藏车的制冷原理，是利用压缩机的工作提供冷源，这种供冷模式决定了采用冷藏车进行低温配送的过程中要消耗大量的能源(燃油)，其每百公里油耗能够达到3～4升。另外，在大量消耗石化能源的同时，采用冷藏车制冷的模式对环境也造成了巨大的污染，据分析，带制冷机组的冷藏车比普通货车尾气排放至少增加30％以上。冷链物流公路运输环节的能耗高，碳排放量大，环境污染重，在实现碳达峰、碳中和目标背景下，冷链物流规模不断扩张和碳排放控制的矛盾日益突出，这样会极大限制这个行业的健康发展。城市电网的电价分为尖峰、峰、平、谷等时段电价，谷电电价一般是尖峰、峰的1/3-1/4，是平段的1/2。因此，迫切需要设计一种基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，以解决现有冷链物流汽车自带单元冷藏箱能耗高、成本高、不环保的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，包括物联网智能监测控制平台、冷链物流车和储冷式能源站，所述物联网智能监测控制平台无线连接若干冷链物流车和储冷式能源站，储冷式能源站分布在城区或高速服务区，储冷式能源站内设有制冷机组，制冷机组对相变材料箱进行制冷和储冷，冷链物流车上设有冷藏箱和多个储冷箱，冷藏箱和储冷箱内均安装有多个温湿度传感器，用于监测冷藏箱和储冷箱内的温湿度，储冷箱内放置可更换的相变材料箱，储冷箱和冷藏箱的内壁上均安装有传冷管，用于将储冷相变材料模块中的冷源传到冷藏箱中。

具体的是，所述物联网智能监测控制平台安装在电脑或手机上，电脑上监测冷链物流车和储冷式能源站的运行状态、计费、定位以及接收报警信息，手机设有司机端，用于显示储冷式能源站的位置、输入冷链物流车的货物信息、设定温湿度值以及接收报警信息。

具体的是，所述冷藏箱的顶部、底部、左侧、右侧均设有储冷夹层，冷藏箱的后部设有冷藏箱箱门，冷藏箱的前部设有多个储冷箱，储冷箱的侧面或顶部设有储冷箱箱门，用于取放可更换的相变材料箱。

具体的是，所述储冷夹层内安装有传冷管，传冷管采用铜或铝材质的U型超级传热管，用于喷射VZ波膜，储冷箱和冷藏箱通过传冷管连通，用于将储冷箱中的冷量传到冷藏箱中。

具体的是，所述冷藏箱底部的储冷夹层内安装有若干底板支撑柱，底板支撑柱穿插在传冷管空隙内，用于支撑底板放置货物。

具体的是，所述相变材料箱内设有储冷相变材料模块，相变材料箱取出后在储冷式能源站的制冷机组通过低谷电对储冷相变材料模块制冷储冷。

具体的是，所述储冷式能源站内还设有充电装置，用于对电驱动的冷链物流车进行换电或充电。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型设计的基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统

1.利用低谷电蓄冷技术可大大降低制冷的运行费用，同时利用储冷相变材料模块给冷藏箱提供冷源替代燃油动力能源，既节能又环保,另外如果冷链物流汽车运输中的制冷系统不再需要汽车燃油动力补给，用电动汽车替代现有燃油汽车就变很容易，电动汽车仅需要提供运输动力，电池的容量变小，整车造价更合理，运输里程就大大增加，也确保了冷链物流运输的安全可靠，二者结合起来大大有利于冷链物流的碳达峰、碳中和；

2.在市区及各高速服务区建设分布式的能源站，利用低谷电给蓄冷材料蓄冷和电池充电，以储冷相变材料模块作为制冷冷源是利用蓄冷材料在相变过程中释放冷量来维持货物运输过程中的低温，作为一种全新的低温物流配送制冷方式，采用相变储冷材料的低温配送模式造价较低，无需额外的能源，市区及各高速服务区建设的分布式的储冷能源站确保储冷材料的及时更换以补充长距离的冷链物流的运输的冷量损失，换电站直接用于更换冷链物流电动汽车的亏电电池，确保长距离运输的动力；

3.随着清洁电力，比如风能、太阳能等可再生能源的发展，其发电量逐渐增多，就会经常面临实时消纳的问题，通过智能电网系统和物联网技术把分布式的能源站集中管控起来，参与电网调峰相应，通过蓄冷、蓄电技术及时消纳这部分清洁电力的发电量，大大减少了冷链汽车物流领域碳排放量，逐渐达到零碳排放；

4.冷藏箱内壁的VZ波膜的物理质换技术，可改善果蔬类的微量分子结构，加强冷链的保鲜度和提升果蔬的营养品质。

附图说明

图1是基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统的结构示意图。

图2是冷链物流车的结构示意图。

图3是冷藏箱的横截面剖视图。

图中：1-物联网智能监测控制平台；

2-冷链物流车，2.1-冷藏箱，2.2-储冷箱，2.3-储冷箱箱门，2.4-储冷夹层，2.5-传冷管，2.6-温湿度传感器，2.7-底部支撑柱；

3-储冷式能源站。

具体实施方式

以下将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，一种基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，包括物联网智能监测控制平台1、冷链物流车2和储冷式能源站3，物联网智能监测控制平台1与当地的国网调度中心联网，物联网智能监测控制平台1无线连接若干分布式的储冷式能源站3，以及在运输中的冷链物流车2，物联网智能监测控制平台1安装在电脑或手机上，电脑上监测冷链物流车2和储冷式能源站3的运行状态，统计储冷式能源站3内相变材料箱的数量，并设置计费规则，进行计费，冷链物流车2上安装有北斗定位系统，进行实时定位以及接收温度超出范围后的报警信息。手机采用司机端，手机上显示储冷式能源站3的位置和距离，需要进行更换相变材料箱时可以去就近的储冷式能源站3的位置，也能输入冷链物流车2装载的货物信息，通过货物的种类、体积、需要的温度以及运输的距离等信息设定温湿度的范围，以及接收温度超出范围后的报警信息。

冷链物流车2运行前，输入运输的距离和货物种类、体积及要求的温度范围等数据，物联网智能监测控制平台1就即时告知司机相变材料的加入数量和大概要支付的冷费，然后支付费用，并在储冷箱2.2内加入对应数量的相变材料箱。冷链物流车2运行时，实时监测冷藏箱2.1内的温湿度信息，温度超过设定值时，物联网智能监测控制平台1和司机端都会收到报警信息，并告知车辆和附近的储冷式能源站3的距离。

储冷式能源站3分布在城区或高速服务区，储冷式能源站3内设有制冷机组，当需要用户侧电力需求响应时，物联网智能监测控制平台1可向各储冷式能源站3发出工作指令，制冷机组可运行，起到平衡电网，消纳风电、光伏的发电量的作用。制冷机组对相变材料箱进行制冷和储冷。

冷链物流车2上设有一个冷藏箱2.1和至少一个储冷箱2.2，冷藏箱2.1和储冷箱2.2内均安装有多个温湿度传感器2.6，用于监测冷藏箱2.1和储冷箱2.2内的温湿度，储冷箱2.2内放置可更换的相变材料箱，相变材料箱内设有储冷相变材料模块，相变材料箱取出后在储冷式能源站3的制冷机组通过低谷电制冷储冷，用于在集成储冷式能源站3进行更换冷源。储冷能源站3的制冷机组通过低谷制冷给相变模块储冷，储冷相变材料模块用于替换放冷后的储冷相变材料模块，电动冷链物流车可根据储冷箱2.2的温度及时在储冷能源站进行更换冷源。另外，储冷式能源站3中设有充电装置，及时更换电动冷链物流车2的亏电电池，为电动冷链物流车2提供行驶动力。

冷藏箱2.1的后部设有冷藏箱箱门，冷藏箱2.1的前部设有储冷箱2.2，储冷箱2.2的侧面或顶部设有储冷箱箱门2.3，用于取放可拆卸式的相变材料箱。储冷箱2.2和冷藏箱2.1的内壁上均安装有传冷管2.5，用于将相变材料箱中的冷源传到冷藏箱2.1中。冷藏箱2.1的顶部、底部、左侧、右侧均设有储冷夹层2.4，储冷夹层2.4内安装有传冷管2.5，传冷管2.5采用铜或铝材质的U型超级传热管，U型超级传热管喷射了VZ波膜，VZ波膜的物理质换技术，可改善果蔬类的微量分子结构，加强冷链的保鲜度和提升果蔬的营养品质。储冷箱2.2内壁安装有传冷管2.5，储冷箱2.2和冷藏箱2.1通过传冷管2.5连通，用于将储冷箱2.2中的冷源传到冷藏箱2.1中。冷藏箱2.1底部的储冷夹层2.4内安装有若干底板支撑柱2.7，底板支撑柱2.7穿插在传冷管2.5空隙内，用于支撑底板放置货物。

实施例：以3吨的厢式货车为例百公里的耗油量约14升，加上冷藏的耗油量，大约百公里耗油18.2升，即百公里127.4元。如果改成用电，大约耗电54.6度(1升油产3度电)，一度低谷电为0.32-41元，即百公里的费用约为17.5-22.4元，是燃油的13％-17％。另外，换电和换蓄冷材料也让电动汽车的性价比更高、寿命更长。

社会效益：1度电＝减排0.997千克“二氧化碳”＝减排0.272千克“碳”；1升汽油＝减排2.3千克“二氧化碳”＝减排0.627千克“碳”，节约1升柴油＝减排2.63千克“二氧化碳”＝减排0.717千克“碳”。以3吨的厢式货车为例百公里的耗油量约14升，加上冷藏的耗油量，大约18.2升。改为用电后百公里减少47.87千克二氧化碳、减少13千克碳。当随着清洁电力比例的增加，通过智能电网技术及时消纳多余的风电、光伏发电，此时的低谷电几乎是零排放。

安全、可靠、稳定：冷链物流运输过程中相变材料通过传冷材料释冷几乎无故障，温度不受人为控制，可靠稳定，确保了冷藏物品的质量安全。市区及高速服务区的蓄冷、储电站确保了冷链物流充冷和换电的及时和方便。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims

1.一种基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，其特征在于，包括物联网智能监测控制平台、冷链物流车和储冷式能源站，所述物联网智能监测控制平台无线连接若干冷链物流车和储冷式能源站，储冷式能源站分布在城区或高速服务区，储冷式能源站内设有制冷机组，制冷机组对相变材料箱进行制冷和储冷，冷链物流车上设有冷藏箱和多个储冷箱，冷藏箱和储冷箱内均安装有多个温湿度传感器，用于监测冷藏箱和储冷箱内的温湿度，储冷箱内放置可更换的相变材料箱，储冷箱和冷藏箱的内壁上均安装有传冷管，用于将储冷相变材料模块中的冷源传到冷藏箱中。

2.根据权利要求1所述的基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，其特征在于，所述物联网智能监测控制平台安装在电脑或手机上，电脑上监测冷链物流车和储冷式能源站的运行状态、计费、定位以及接收报警信息，手机设有司机端，用于显示储冷式能源站的位置、输入冷链物流车的货物信息、设定温湿度值以及接收报警信息。

3.根据权利要求1所述的基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，其特征在于，所述冷藏箱的顶部、底部、左侧、右侧均设有储冷夹层，冷藏箱的后部设有冷藏箱箱门，冷藏箱的前部设有多个储冷箱，储冷箱的侧面或顶部设有储冷箱箱门，用于取放可更换的相变材料箱。

4.根据权利要求3所述的基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，其特征在于，所述储冷夹层内安装有传冷管，传冷管采用铜或铝材质的U型超级传热管，用于喷射VZ波膜，储冷箱和冷藏箱通过传冷管连通，用于将储冷箱中的冷量传到冷藏箱中。

5.根据权利要求3所述的基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，其特征在于，所述冷藏箱底部的储冷夹层内安装有若干底板支撑柱，底板支撑柱穿插在传冷管空隙内，用于支撑底板放置货物。

6.根据权利要求1所述的基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，其特征在于，所述相变材料箱内设有储冷相变材料模块，相变材料箱取出后在储冷式能源站的制冷机组通过低谷电对储冷相变材料模块制冷储冷。

7.根据权利要求1所述的基于物联网和分布式储能技术的零碳冷链物流系统，其特征在于，所述储冷式能源站内还设有充电装置，用于对电驱动的冷链物流车进行换电或充电。