[发明专利]一种基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜运输箱控制系统

权利要求书

1.一种基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜运输箱控制系统，其特征在于，所述控制系统包括控制部分、以及用于保鲜的运输箱；所述控制部分安装在运输箱内；

所述运输箱由贮存区、换热区、回风道、回风气室、出风道和出风气室组成，包括控制器、分别与控制器电连接的回风风扇、安装在贮存区的贮存区温度传感器、出风风扇、风口开度调节装置、蓄冷板、锂电池、以及安装在换热区的换热区温度传感器；所述回风道的两端分别与贮存区和回风气室连通；所述出风道的两端分别与贮存区和出风气室连通；所述换热区分别与回风气室和出风气室连通；所述回风风扇设置在回风道入口处，所述出风风扇设置在出风道出口处，所述风口开度调节装置设置在出风道的入口处；所述蓄冷板安装在换热区；

所述控制部分包括初始工况模块、货物初始状态估计模块、剩余冷量估算模块、以及冷量释放控制模块；

所述初始工况模块，通过控制界面选择目标果蔬、果蔬重量、以及目的地与运输时间，获得货物信息及目的地信息；

所述货物初始状态估计模块，通过货物初次降温到达目标温度所需时间来估算货物的初始温度，并用于计算预冷所需的总冷能；

所述剩余冷量估算模块，利用预测模型进行预测，通过静态降温速率进行冷能观测，对预测与观测结果进行滤波并修正剩余冷能信息；

所述冷量释放控制模块，基于剩余冷能、剩余路径和剩余时间信息，选择快速预冷模式、节能续航模式或品质恒温模式；

所述控制系统通过控制回风风扇和出风风扇的风量、以及风口开度大小，对贮存区温度进行调控，实现快速降温模式、节能续航模式和品质恒温模式的目标。

2.根据权利要求1所述基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜运输箱控制系统，其特征在于，所述初始工况模块还包括：通过初次降温时间，估算初次降温消耗冷能；同时根据温度传感器数据、货物的比热容、箱体外部温度传热、蓄冷板初始温度，估算货物初始温度；基于初始温度计算货物、箱体内整体初始预冷所需冷能；用于快速降温模式中放冷强度的主要依据。

3.根据权利要求1所述基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜运输箱控制系统，其特征在于，所述剩余冷量估算模块还包括：基于冷藏室的进风与出风温度，通过试验测得的能量释放曲线来估算蓄冷板的蓄冷量并作为预测值；基于换热区10分钟的静置状态测量温度下降幅度，并作为蓄冷板蓄冷量的测量值；基于测量值与预测值建立卡尔曼滤波器，获得修成蓄冷板的蓄冷量。

4.根据权利要求1所述基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜运输箱控制系统，其特征在于，所述冷量释放控制模块还包括：根据蓄冷板剩余冷量和到达目的地的时间，选择不同的工作模式；在初次制冷时，选择快速降温模式；在冷量不足时，选择节能模式；在冷量充足时，选择恒温保鲜模式。

5.根据权利要求4所述基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜运输箱控制系统，其特征在于，所述快速降温模式包括：为满足制冷初期，果蔬与箱体快速降温的需求，系统风机开启大风量，增加强蓄冷板与循环气体的换热面积，增强箱内循环强度，同时控制出风口温度防止发生局部冷害。

6.根据权利要求4所述基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜运输箱控制系统，其特征在于，所述节能模式包括：为减少换热区冷能损耗，风机间歇停止工作，通过高温区与低温区的压差，进行换热产生空气流动；当箱内温差过大时，再开启箱内风机，进行强制空气流通调节温度。

7.根据权利要求4所述基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜运输箱控制系统，其特征在于，所述恒温保鲜模式包括：为保证箱内温度恒定，减少果蔬损耗，系统增加了温度采样系统的采样频率，实时调控风机风速和风向，保证箱内前后空气流动，减少前后温差。

8.根据权利要求1所述基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜运输箱控制系统，其特征在于，所述运输箱外壁采用多层式结构，包括两层聚氨酯板层和真空隔热板层；所述真空隔热板层位于两层聚氨酯板层之间，并与聚氨酯板层固定连接。

9.根据权利要求1所述基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜运输箱控制系统，其特征在于，所述回风风扇和出风风扇均采用两组设计。