[发明专利]一种双工况半导体制冷式果蔬配送箱及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及果蔬保鲜运输的技术领域，尤其是指一种双工况半导体制冷式果蔬配送箱及其控制方法。

背景技术

由于我国果蔬的保鲜运输技术与设施相对落后，导致果蔬采后损耗严重。我国果蔬物流过程中的损失率高达25％～30％，是发达国家的4～6倍。每年的经济损失达到上千亿元，每年腐烂损耗的果蔬几乎可以满足2亿人口的基本需求，损耗量居世界首位。随着消费者对食品安全和食品品质要求的日益提高，亟需提高果蔬品质，减少果蔬腐烂，实现果蔬保鲜运输及配送。

我国果蔬品种多，分布广，适合“小批量、多频次、多品种”的运输形式。果蔬配送是果蔬冷链物流体系的重要环节，也是冷链物流的末端环节。物流配送制是目前世界上发达国家普遍采用的社会化流通体制和合理高效的现代化物流方式，也是社会化大生产、大流通的客观要求和必然产物。发展城市果蔬配送有利于提高物流效率和城市的社会、环境效益，方便城市果蔬消费，保障城市的果蔬供应，实现果蔬增值、农民增收。可以说，发展面向家庭需求的城市果蔬配送是我国物流现代化的必然趋势。而现有的果蔬保鲜箱一般采用蓄冷袋加保温箱结合的形式进行保鲜配送，存在温度控制粗放、温度场不均匀、温度波动频繁、局部冷害等缺点，难以满足果蔬保鲜配送的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种温度可调、降温均匀、成本低、控制灵活、节能环保的双工况半导体制冷式果蔬配送箱及其控制方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案其双工况半导体制冷式果蔬配送箱，包括有带导风隔板、导冷铝板、均冷板、散热铝板的配送箱箱体，以及基本电路模块、主控模块、执行机构、信号采集模块；所述基本电路模块包括电源电路、晶振时钟电路、复位电路和电源转换模块；所述主控模块包括中央控制器、程序烧写电路、键盘电路、LCD显示电路、执行机构控制电路；所述执行机构包括导冷风机、散热风机、半导体制冷模块；所述信号采集模块包括温度传感器电路；其中，所述电源电路能够提供12V和5V直流电源，12V直流电源用于执行机构供电，5V直流电源用于中央控制器的单片机供电及作为单片机参考电压源；所述复位电路与中央控制器的RESET口连接；所述中央控制器能够接收外界电压信号，并通过计算和判断产生开关量控制信号；所述程序烧写电路能够实现程序的烧录、在线仿真及在线修改的功能；所述键盘电路能够实现对果蔬类型和温度目标值的设定与修改；所述LCD显示电路能够实现参数和环境温度的显示功能；所述执行机构控制电路包括全工况制冷控制电路与单工况制冷控制电路，该全工况制冷控制电路用于控制半导体制冷模块的所有半导体制冷片运行，该单工况制冷控制电路用于控制半导体制冷模块的一块半导体制冷片运行；所述温度传感器电路为单点或多点温度传感变送电路，温度传感器电路中的温度传感器能够实时采集配送箱内保鲜环境的温度信号；当配送箱工作时，导冷风机强制驱动气流循环，气流在导冷铝板处吸收冷能，通过导风隔板的冷气流导流到果蔬保鲜环境内，与果蔬实现传热后重新流入导冷铝板处，如此实现制冷降温过程。

所述半导体制冷模块由四块半导体制冷片并联组成，采用12V供电，实现单工况和全工况的运行方式，所述单工况为一块半导体制冷片运行，所述全工况为所有半导体制冷片运行；四块半导体制冷片间采用聚氨酯隔热材料支撑，半导体制冷片两面均涂匀导热硅脂，其冷端与均冷板贴合，其热端与散热铝板贴合；所述导风隔板包括导风通道、导风孔、蓄冷槽，导风隔板通过螺栓与箱体相连接，导风隔板两侧布置蓄冷槽，当果蔬未经预冷，降温需求高时可在蓄冷槽添加蓄冷冰盒，提高温降速率；所述导冷风机位于导冷铝板前端，采用12V直流风机，实现保鲜环境强制对流换热，提高制冷效率；所述均冷板为平整度高的紫铜板，两面涂匀导热硅脂，分别与半导体制冷片冷端、导冷铝板贴合；所述散热风机位于散热铝板后方，与散热铝板平行，提高散热铝板的散热速率。

所述配送箱箱体由ABS塑料真空板、聚氨酯保温板和铝内胆组成，预留电源插口；所述ABS塑料真空板由ABS塑料板和真空隔热板组成，ABS塑料板内侧加工凸槽，通过内嵌真空隔热板，并利用胶合方式固定；所述聚氨酯保温板采用聚氨酯保温发泡剂发泡填充于ABS塑料真空板与铝内胆之间的空隙中形成。