[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

说明书

本发明公开了一种基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜果蔬运输箱的控制系统，包括初始工况输入模块、货物初始状态估计模块、剩余冷量估计模块和冷量释放控制模块。系统通过初始工况模块获得货物信息，以及目的地信息，通过货物初始状态估计模块，对货物初始温度进行估计，计算预冷冷能损失。通过剩余冷量估算模块，通过预测模型进行预测，通过静止降温速率进行冷能观测，对预测与观测结果进行滤波，修正剩余冷能。基于剩余冷能与剩余路径，冷量释放控制模块，选择快速降温、节能续航、品质恒温的多个模式。本发明提供了一种对蓄冷式果蔬保鲜运输箱的控制方法，提高蓄冷冷能的估计精度，增强冷能在长途运输过程中的有效控温时间，保证果蔬储存温度。

技术领域

本发明涉及果蔬保鲜贮运技术领域，尤其涉及一种以蓄冷板作为冷源的基于剩余冷量预测的多模式蓄冷保鲜果蔬运输箱的控制系统。

背景技术

目前，可换蓄冷板式果蔬运输箱是一种储能保鲜设备，其保鲜过程是一个缓慢释能的过程。对蓄冷板能源的管理是控制系统的核心环节。对于移动蓄冷装备的能量控制系统研究较少。移动保鲜设备需要综合考虑蓄冷板剩余能量、剩余路程、移动外部环境换热等因素，保证运输过程中合理运用冷源能量的，保证全冷链不断冷，并保持箱内的温度保持在适宜温度。因此需要针对蓄冷果蔬保鲜装备的特性，设计带剩余冷量预测的冷能管理控制系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，为解决蓄冷型果蔬保鲜运输柜的能量管理及系统控制问题，提供一种带剩余冷能监测、货物初始温度估算的多模式控制系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

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，所述控制系统主要包括控制部分、以及用于保鲜的运输箱；所述控制部分安装在运输箱内。

具体的，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。该运输箱主要包括控制器、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。

具体的，所述控制部分主要包括初始工况模块、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的多个模式。

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。

作为本发明的优选方案，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。