一种智能宠物笼温度控制方法、系统以及智能宠物笼

摘要

本发明涉及宠物笼技术领域，公开了一种智能宠物笼温度控制方法、系统以及智能宠物笼，方法包括：S10：采集智能宠物笼内温度，获得第一温度信号；S20：判断半导体制冷装置和散热风扇是否处于工作状态，若两者均不处于工作状态，则将第一温度信号与预设温度区间相比较；反之，则将第一温度信号与预设温度区间的最小值相比较；S30：根据第一温度信号与预设温度区间的大小关系，控制半导体制冷装置和散热风扇开启与否；S40：根据第一温度信号与预设温度区间的最小值的大小关系，控制半导体制冷装置或散热风扇关闭与否。本发明适用于宠物饲养，尤其适用于小型宠物饲养，能够根据环境温度自动选择降温模式实现智能降温，有效防止小型宠物燥热、中暑。

说明书

技术领域

本发明涉及宠物笼技术领域，尤其涉及一种智能宠物笼温度控制方法、系统以及智能宠物笼。

背景技术

宠物作为我们人类的伴侣，是我们获得幸福和健康生活的一个来源，通过与宠物的相互沟通可以使老年人的生活更加充实，可以帮助年轻人减轻生活中产生的压力从而提高工作效率，也可以培养孩子的责任心和社会交往能力，综上可知，饲养宠物可以让我们生活的更加健康，更加充实。

饲养宠物必不可少的就是独立的宠物笼，主要是为了宠物休息或限制宠物的活动范围而设计的，而目前很多的宠物笼在实际应用中，尤其是天气较热的情况下，没有安装自动自发进行温度调节的智能装置，当人们离开家，把宠物独自放在家中，若是开启室内空调单独为宠物降温，则容易费电不够节能，若是不开启空调，在夏季持续高温下，宠物特别是仓鼠等小型宠物容易中暑，生病，会出现萎靡不振的症状，轻则没有精神，重则一命呜呼。所以，智能把关宠物降温工作是十分重要的。

如公告号为CN105104221B的专利文献为了有效的对仓鼠笼进行降温，防止仓鼠中暑，公开了“一种设有水冷装置的仓鼠笼”，包括底盘、网体、跑轮和水冷装置，网体扣合固定在底盘上方，网体上设有出入口，出入口处设有用于开闭出入口的盖体；跑轮通过转轴可转动的安装在底盘和网体所形成的空间内；水冷装置包括循环通道、水泵和水箱，水泵的输入轴与转轴连接，循环通道、水泵和水箱通过管道首尾连接。利用仓鼠会因天气炎热而在跑轮上奔跑的特性，通过跑轮带动水冷装置工作，帮助实现降温。但仓鼠不在跑轮奔跑则起不到降温效果。

又如公开号为CN107135960A的专利文献公开了“一种太阳能自动散热宠物笼”，包括宠物笼本体以及设置在宠物笼本体上的风扇、淋水器、太阳能电板、水箱以及操作开关，所述的风扇和淋水器相连接，所述的太阳能电板和操作开关分别与风扇和淋水器相连接，所述的水箱与淋水器相连接。可以在天热的时候给宠物进行合理的降温，通过风扇和喷雾相结合进行降温，降温效果理想，但只能通过计时器来定时控制风扇与淋水器的运行，不能根据环境的温度科学地把关温度控制，同时只存在一种降温方式，不能在温度特别高时，快速降温。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种适用于宠物饲养，尤其适用于小型宠物饲养，能够根据环境温度自动选择降温模式实现降温，防止小型宠物燥热、中暑的智能宠物笼温度控制方法、系统以及智能宠物笼。

本发明解决其技术问题，采用如下技术方案：

一种智能宠物笼温度控制方法，用于设有半导体制冷装置和散热风扇的智能宠物笼，包括以下步骤：

S10：采集智能宠物笼内温度，获得第一温度信号；

S20：判断所述半导体制冷装置和所述散热风扇是否处于工作状态，若两者均不处于工作状态，则将所述第一温度信号与预设温度区间相比较；反之，则将所述第一温度信号与预设温度区间的最小值相比较；

S30：根据所述第一温度信号与预设温度区间的大小关系，控制所述半导体制冷装置和所述散热风扇开启与否；

S40：根据所述第一温度信号与预设温度区间的最小值的大小关系，控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇关闭与否。

上述技术方案中，智能宠物笼具有两个降温设备，其中，半导体制冷装置为制冷散热，散热风扇为通风散热，利用本技术方案的方法可以方便宠物笼根据笼内温度不同选择不同设备进行降温工作；采集智能宠物笼内温度为实时采集，当获得一个第一温度信号，就会自动自发的根据电源导通情况判断半导体制冷装置和散热风扇是否处于工作状态，也就是通电状态；根据降温设备工作与否，选择将第一温度信号具体与哪个预设定的参考值进行比较，控制半导体制冷装置和散热风扇的开关，最终实现根据环境温度变化自动自发地对智能宠物笼内温度进行智能控制，此过程中，仅需设备通电即可，无需人工管理和特殊照看。

作为优选，所述步骤S30包括：

若第一温度信号大于预设温度区间的最大值，则控制所述半导体制冷装置开始工作；若第一温度信号在预设温度区间内，则控制所述散热风扇开始工作；若第一温度信号小于预设温度区间的最小值，则不执行任何控制。

作为优选，所述步骤S40包括：

若第一温度信号大于预设温度区间的最小值，则控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇持续工作，反之，则控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇关闭。

作为优选，所述步骤S40包括：

若第一温度信号大于预设温度区间的最小值且两者的差值大于预设差值，则控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇持续工作并处于最高功率工作状态；若第一温度信号大于预设温度区间的最小值且两者的差值小于等于预设差值，则控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇持续工作并降低功率；若第一温度信号小于等于预设温度区间的最小值，则控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇关闭。

一种智能宠物笼温度控制系统，用于设有半导体制冷装置和散热风扇的智能宠物笼，包括：

温度采集模块，用于采集智能宠物笼内温度，获得第一温度信号；

判断比较模块，用于判断所述半导体制冷装置和所述散热风扇是否处于工作状态，若两者均不处于工作状态，则将所述第一温度信号与预设温度区间相比较；反之，则将所述第一温度信号与预设温度区间的最小值相比较；

开启控制模块，用于根据所述第一温度信号与预设温度区间的大小关系，控制所述半导体制冷装置和所述散热风扇开启与否；

关闭控制模块，用于根据所述第一温度信号与预设温度区间的最小值的大小关系，控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇关闭与否。

一种智能宠物笼，包括：

笼体；

设于所述笼体内的温度传感器；

以及，设于所述笼体上的半导体制冷装置、散热风扇以及执行上文所述温度控制方法的温控装置；所述半导体制冷装置的冷端位于所述笼体内，所述散热风扇的出风口朝向所述笼体内，所述温度传感器、所述半导体制冷装置、所述散热风扇分别与所述温控装置电连接。

作为优选，还包括太阳能电池板和蓄电池，所述蓄电池的充电端通过电源线与所述太阳能电池板电连接，放电端通过所述温控装置与所述散热风扇和/或所述半导体制冷装置电连接。

作为优选，所述半导体制冷装置包括半导体制冷片、贴附于所述半导体制冷片冷端的冷端组件以及贴附于所述半导体制冷片热端的热端组件，所述冷端组件和所述热端组件均包括与所述半导体制冷片贴合连接的金属翅片以及与所述金属翅片连接的冷热风扇。

作为优选，所述半导体制冷片为多个，且并排贴附于所述冷端组件和所述热端组件之间。

作为优选，还包括设于所述笼体内的陶瓷小屋、与所述笼体的底部可拆卸安装的金属降温板以及设于所述笼体内侧壁的冰袋放置槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够根据环境温度的高低情况自动选择不同降温设备工作，实现不同降温方式进行降温，降温方式更合理，智能化程度高，利用太阳能降温节能省电，可有效防止小型宠物在酷热的夏天出现燥热不安、中暑等现象。

附图说明

为更清楚详细的说明本发明的实施例，附图如下：

图1为本发明实施例1一种智能宠物笼温度控制方法的流程图；

图2为本发明实施例3一种智能宠物笼温度控制系统的框图；

图3为本发明实施例4一种智能宠物笼的结构示意图；

图4为本发明实施例4一种智能宠物笼的优选结构示意图；

图5为本发明实施例4一种智能宠物笼中半导体制冷装置结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种智能宠物笼温度控制方法，用于设有半导体制冷装置和散热风扇的智能宠物笼，包括以下步骤：

S10：采集智能宠物笼内温度，获得第一温度信号；具体地，可通过在宠物笼内安装温度传感器的方式实现对笼内温度的实时采集；

S20：判断所述半导体制冷装置和所述散热风扇是否处于工作状态，若两者均不处于工作状态，则将所述第一温度信号与预设温度区间相比较；反之，则将所述第一温度信号与预设温度区间的最小值相比较；

获得温度传感器传输来的第一温度信号后，先判断半导体制冷装置和散热风扇是否处于工作状态，判断的目的是为了区分应该将第一温度信号的温度值大小与哪个预设定的参数比对，若两者均不处于工作状态（即通电状态），则将所述第一温度信号与预设温度区间相比较，预设温度区间是一个温度范围，由人员根据饲养动物适宜活动的环境温度来设定，例如仓鼠的适宜范围为20~28度，则可设置预设温度区间为20~28，但不是唯一设定标准，也可为20~35度，若其中任意一个处于工作状态，则将第一温度信号与预设温度区间的最小值相比较，如预设温度区间为20~35，则20为最小值；

S30：根据所述第一温度信号与预设温度区间的大小关系，控制所述半导体制冷装置和所述散热风扇开启与否；即当第一温度信号与预设温度区间比较时，半导体制冷装置和散热风扇肯定是均不处于工作状态，其比较的最终目的是为了根据笼内的温度高低情况自动实现半导体制冷装置和散热风扇的开启与否，即具体选择开启哪个降温设备。

S40：根据所述第一温度信号与预设温度区间的最小值的大小关系，控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇关闭与否。一旦是将第一温度信号与预设温度区间的最小值比较，则代表半导体制冷装置和散热风扇中其一处于工作状态，比较的最终目的是为了查看环境温度是否处于暂时不需要降温的状态，若是，则关闭半导体制冷装置或散热风扇，以便暂时关闭，实现智能节能，待后续笼内温度慢慢升高又会回到步骤S10，重新开始对笼内温度的控制。

需要注意的是，步骤S30和步骤S40对应执行的方法并不是先后顺序，而是根据S20的判断比较情况来选择其一执行。

综上，智能宠物笼具有两个降温设备，其中，半导体制冷装置为制冷散热，散热风扇为通风散热，利用本技术方案的方法可以方便宠物笼根据笼内温度不同选择不同设备即不同的降温方式进行降温工作，可有效防止小型宠物在酷热的夏天出现燥热不安、中暑等现象，当温度较低时又会停止工作，节能省电；整个过程中，仅需对相关设备通电即可，无需人工管理和特殊照看。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例进一步细化了各个操作步骤，有利于根据笼内环境温度，智能化的交替使用半导体制冷装置和散热风扇，以及合理控制半导体制冷装置和散热风扇输出功率，使得节能需求和降温效率达到较好的平衡。

半导体制冷装置和散热风扇的降温效果和耗电量不同，不同温度条件下可选取不同的降温方式。

故本实施例中所述步骤S30包括：

若第一温度信号大于预设温度区间的最大值，则控制所述半导体制冷装置开始工作；若第一温度信号在预设温度区间内，则控制所述散热风扇开始工作；若第一温度信号小于预设温度区间的最小值，则不执行任何控制。

例如，预设温度区间为[20,32]，则预设温度区间的最大值为32，若第一温度信号大于32，即笼内环境温度大于32摄氏度，则控制半导体制冷装置开始制冷工作，此时，散热风扇不工作，若第一温度信号落在[20,32]范围，则控制散热风扇开始通风工作，此时半导体制冷装置也不工作，即半导体制冷装置和散热风扇选其一工作，若第一温度信号小于20，则两者均不工作。

所述步骤S40包括：

若第一温度信号大于预设温度区间的最小值，则控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇持续工作，反之，则控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇关闭。

当半导体制冷装置或散热风扇开始工作，第一温度信号继续被采集，用于对半导体制冷装置或散热风扇是否开闭的触发引导，若第一温度信号大于预设温度区间的最小值如20，则继续控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇工作，当第一温度信号小于等于20时，则控制正在工作的半导体制冷装置或散热风扇停止工作，即降温设备关闭，笼内温度已到达合理状态。

除了合理调整控制半导体制冷装置和散热风扇的开启和关闭，有利于降温效果和节能的平衡外，还可控制半导体制冷装置和散热风扇的功率输出的大小变化，帮助实现笼内环境温度与宠物适宜环境温度相差值较大时的快速降温，避免宠物长期处于闷热环境而中暑，此外又能在笼内环境温度与宠物适宜环境温度相差值较小或已在适宜环境范围内时，徐徐的温和的降温，帮助节能省电。

故作为本实施例的优选，所述步骤S40包括：

若第一温度信号大于预设温度区间的最小值且两者的差值大于预设差值，则控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇持续工作并处于最高功率工作状态；若第一温度信号大于预设温度区间的最小值且两者的差值小于等于预设差值，则控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇持续工作并降低功率；若第一温度信号小于等于预设温度区间的最小值，则控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇关闭。

上述设计除了把关预设温度区间的最小值，还要根据第一温度信号与最小值的差值的大小来判断是否可以降低半导体制冷装置或散热风扇的功率，实现节能省电，例如，设置预设温度区间为[20,32]，预设差值为8度，采集的第一温度信号为33，此时根据上文所述，处于半导体制冷装置的工作模式，而33与20的差值大于8，则控制所述半导体制冷装置持续工作并处于最高功率工作状态，其中，半导体制冷装置在首次开启时就是最高功率的制冷输出，即持续工作保持最高功率工作状态，待半导体制冷装置持续降温将笼内温度降到28度时，第一温度信号与最小值20的差值等于8，此时控制所述半导体制冷装置持续工作并降低功率，虽然继续工作，但控制半导体制冷装置的制冷输出降低，减缓降温过程，帮助节省电能，直至第一温度信号小于等于预设温度区间的最小值，控制半导体制冷装置关闭；又例如，采集的第一温度信号为31，此时根据上文所述，处于散热风扇的工作模式，31与20的差值也大于8，则控制所述散热风扇持续工作并处于最高功率工作状态，待温度降到28度时，控制所述散热风扇降低功率，待温度降到20度时，关闭散热风扇。

此外，本实施例中，还可增加采集智能宠物笼内湿度的步骤，以便根据宠物笼内湿度控制散热风扇的开启，例如当温度低于20摄氏度，此时按照上述原有的方案散热风扇关闭，但笼内湿度很大，则可以设置开启散热风扇帮助笼内通风除湿。还可同时包括以下步骤：每隔一段时间扫描一次笼内环境温度，生成红外热图像；根据红外热图像的温度分布判断宠物所在位置；根据宠物所在位置和周围区域温度获得宠物散热量变化情况，进而根据宠物散热量变化调控半导体制冷装置和散热风扇降温的功率以及工作状态，有利于根据宠物自身对环境的实际感受来调控环境温度，从而更能贴合宠物自身的降温需求。

实施例3

如图2所示，本实施例作为对上述实施例所述方法的物理实现支持，提供一种智能宠物笼温度控制系统，用于设有半导体制冷装置和散热风扇的智能宠物笼，包括：

温度采集模块210，用于采集智能宠物笼内温度，获得第一温度信号；温度采集模块210采集到第一温度信号后，将信号传输至判断比较模块220；

判断比较模块220，用于判断所述半导体制冷装置和所述散热风扇是否处于工作状态，若两者均不处于工作状态，则将所述第一温度信号与预设温度区间相比较；反之，则将所述第一温度信号与预设温度区间的最小值相比较；

开启控制模块230，用于根据所述第一温度信号与预设温度区间的大小关系，控制所述半导体制冷装置和所述散热风扇开启与否；

关闭控制模块240，用于根据所述第一温度信号与预设温度区间的最小值的大小关系，控制所述半导体制冷装置或所述散热风扇关闭与否。

开启控制模块230和关闭控制模块240可以合起来作为独立的控制模块，根据判断比较模块220的不同比较结果，执行所述半导体制冷装置和所述散热风扇开关控制。具体实现的方法参见实施例1和实施例2。

实施例4

如图3所示，本实施例提供一种智能宠物笼，包括：

笼体1；用于为宠物提供活动场所和限制宠物活动范围，常规的笼体1内会设置多种宠物的玩具以及相关家具摆设，优选笼体1为透明材质制成。

设于所述笼体1内的温度传感器21；用于采集笼体1内温度，获得第一温度信号；

以及，设于所述笼体1上的半导体制冷装置3、散热风扇4以及温控装置2；所述半导体制冷装置3的冷端位于所述笼体1内，所述散热风扇4的出风口朝向所述笼体1内，所述温度传感器21、所述半导体制冷装置3、所述散热风扇4分别与所述温控装置2电连接，所述温控装置2还与通电电源连接用于实现上文所述各个电子器件的供电。所述温度传感器21与所述温控装置2电连接用于将获得的第一温度信号传输给温控装置2，温控装置2根据第一温度信号温度数据控制所述半导体制冷装置3和所述散热风扇4的通电与否，具体地，温控装置2内设有实施例3提到的判断比较模块220，开启控制模块230以及关闭控制模块240，并通过实施例1或实施例2提到的方法来实现对笼体1内温度的自动控制，整个降温过程无需人员监管，智能的帮助宠物解暑降温。

具体设置时，优选将所述半导体制冷装置3设置于笼体1的侧面，而散热风扇4与半导体制冷装置3分开设置，设于笼体1的背部；降低半导体制冷装置3或散热风扇4的输出功率时可选用改变输出至两者电流的大小实现功率控制，此外，由于温度传感器21、所述半导体制冷装置3、所述散热风扇4分别与所述温控装置2电连接时会有较多的电传输导线，因此还设置有集线收纳盒，用于收纳盈余在外的电传输导线，使宠物笼更美观的同时，保护电传输导线不易被破坏。

半导体制冷装置3的制冷原理如下：当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端，冷端可用于制冷降温。

综上，实现了不同环境温度下，不同降温方式的自动选取和智能降温调节，在无人管理和调控的状态下，还能使得宠物能够度过一个舒服的夏天。

优选地，如图4所示，还包括太阳能电池板51和蓄电池52，所述蓄电池52的充电端通过电源线与所述太阳能电池板51电连接，放电端通过所述温控装置2与所述散热风扇4和/或所述半导体制冷装置3电连接，即设置时，太阳能可单独供电给散热风扇4，此时半导体制冷装置3由市电供电；可单独供电给半导体制冷装置3，此时散热风扇4由市电供电；或可同时供电给散热风扇4和半导体制冷装置3，此时无需市电接入；即两者的供电电源虽然各不同，但都由温控装置2来控制两者的通电状态处于导通还是断开。太阳能电池板51和蓄电池52的设计有利于加入节能环保的供电方式，可与市电配合为笼体1的各个电子器件供电，也可单独为笼体1的各个电子器件供电，实现全方面环保节能。实际设置时，蓄电池52设置于笼体1的外侧壁上，太阳能电池板51则为单独的部件，仅通过电源线与蓄电池52充电端电连接，用于给蓄电池52充电，使用时，设置较长的电源线，以使得太阳能电池板51能被放于室外太阳光充足的地方，而笼体1始终处于室内。需要说明的是，还可单独增加一散热风扇4由蓄电池52单独供电，并通过人工操作开关的方式实现该散热风扇4供电通断。

由于半导体制冷装置3中半导体自身存在电阻，当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递；而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消；此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，可以采取散热等方式降低热端的温度来实现。

因此，如图5所示，所述半导体制冷装置3包括半导体制冷片31、贴附于所述半导体制冷片31冷端的冷端组件32以及贴附于所述半导体制冷片31热端的热端组件33，所述冷端组件32和所述热端组件33均包括与所述半导体制冷片31贴合连接的金属翅片321以及与所述金属翅片321连接的冷热风扇322，具体地，金属翅片321与半导体制冷片31呈平面粘贴，与冷热风扇322通过螺丝连接固定。冷端组件32的金属翅片321用于传递半导体制冷片31冷端的冷量，并通过冷热风扇322将冷量传递至笼体1内各处，故半导体制冷装置3安装时，冷端组件32位于笼体1内；热端组件33的金属翅片321用于传递半导体制冷片31热端的热量，并通过冷热风扇322将热量排至笼体1外，热端组件33位于笼体1外并朝向通风性好的地方；此外，热端组件33的冷热风扇322设置还有利于使得半导体制冷片31的冷端实现更低温度的制冷，故优选热端组件33的冷热风扇322较大，使得其单位时间进风量和出风量大于冷端组件32的冷热风扇322，帮助半导体制冷片31热端降低温度，具体地，半导体制冷片31和冷热风扇322与温控装置2连接，由温控装置2控制通电状态。

进一步地，为了实现冬天制热，还可设置热端组件33位于笼体1内，冷端组件32位于笼体1外，待冬天温度降至某一临界点时，开启热端组件33位于笼体1内的半导体制冷片31工作。

优选地，所述半导体制冷片31热端与热端组件33之间还设有快速导热板，以便加速半导体制冷片31热端的热量向金属翅片321传递。

所述半导体制冷片31为多个，且并排贴附于所述冷端组件32和所述热端组件33之间，同时，每个半导体制冷片31单独受温控装置2控制通电状态。设置多个半导体制冷片31有利于温控装置2除了通过控制输出至半导体制冷片31的电流大小实现功率控制外，还能通过控制半导体制冷片31工作的数量来实现功率控制，以便调控降温效率。

具体地，还包括设于所述笼体1内的陶瓷小屋6、与所述笼体1的底部可拆卸安装的金属降温板7以及设于所述笼体1内侧壁的冰袋放置槽11，冰袋放置槽11可用于人工放置冰袋，帮助笼体1内快速降温，此外陶瓷小屋6、金属降温板7也均是利用陶瓷、金属的物理降温方式来帮助宠物降温，使其感到凉快舒适，与半导体制冷装置3配合使用时，有利于更长时间地保留半导体制冷装置3的制冷效果。所述笼体1顶部两侧设有提手，方便拎或抬动笼体1。

一具体实施方式下，设置温控装置2的预设温度区间为[25,35]，预设差值5摄氏度，使半导体制冷装置3在笼内温度处于35摄氏度以上时开启，处于30摄氏度时降低输出功率，待降为25摄氏度时关闭。设置笼体1为三层，每层的隔板均由金属降温板7制成，此外每层还放置不同的宠物玩具，例如跑轮等。

综上，本实施例的宠物笼降温智能，可无人监管，降温效果好，绿色节能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。