CN103518113B - 加强型经济性冷藏控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于控制冷藏单元的控制器、一种方法和一种冷藏系统。在一个说明性实施方案中，控制器存储用于第一冷藏设置和第二冷藏设置的指令、跟踪冷藏元件中的累积平均温度以及激活所述第一冷藏设置或所述第二冷藏设置。所述第一冷藏设置比所述第二冷藏设置具有更低的平均功耗和更大的温度变化范围。所述控制器激活所述第一冷藏设置直至所述累积平均温度超出选定温度范围；然后，所述控制器激活所述第二冷藏设置直至所述累积平均温度在目标温度范围内，所述目标温度范围的下限阈值大于所述选定温度范围的下限阈值，并且其上限阈值小于所述选定温度范围的上限阈值。

Description

加强型经济性冷藏控制系统

相关申请案的交叉引用

参看本申请，且本申请要求2011年4月29日提交的序列号为61/480,754且题为“ENHANCEDECONOMYREFRIGERATIONCONTROLSYSTEM”的优先权，且本申请以全文引用方式并入本文。

技术领域

本发明通常涉及运输冷藏系统，且更具体而言，涉及用于运输冷藏系统的控制系统。

发明背景

运输冷藏系统通常用于运输易腐烂的货物，例如农产品、奶制品、切花和冷冻产品，如肉类、家禽和鱼类。例如，运输冷藏系统可包括冷藏拖车、卡车、集装箱和铁路车辆。在使用冷藏卡车的情况下，运输冷藏系统通常可被安装至卡车上，通常位于卡车后面或在卡车顶部以在卡车内的载货空间内维持受控的温度环境。在使用通常在拖拉机驾驶室后面进行牵拉的冷藏拖车的情况下，运输冷藏系统通常可被安装至拖车上，通常被安装至拖车的前壁上以在拖车内的载货空间内维持受控的温度环境。在使用冷藏集装箱的情况下，运输冷藏系统通常可被安装至集装箱盒的一端。

照惯例，与冷藏卡车、冷藏拖车及冷藏集装箱相结合使用的运输冷藏系统包括具有冷媒压缩机的运输冷藏单元、包括具有一个或多个相关冷凝器风机的冷凝器盘管的冷凝器、膨胀装置以及包括具有一个或多个相关蒸发器风机的蒸发器盘管的蒸发器，其中组件在封闭的冷媒流电路中通过适当的冷媒线进行连接。压缩机和其它组件通常可由柴油发动机和/或电动马达进行供电。通过与蒸发器相关联的蒸发器风机从拖车的内部体积抽出空气或空气/燃气混合物或其它气体，且使其通过与冷媒成热交换关系的蒸发器的空气侧以使冷媒从空气中吸收热量，从而冷却空气。然后，将冷却的空气供回至载货空间。

在常规实践中，安装在冷藏卡车或拖车上的运输冷藏单元可按不同控制模式运行，如温度下拉模式、温度控制模式或空闲模式。在典型的温度下拉模式中，冷媒压缩机、冷凝器风机和蒸发器风机在运行中，且冷媒压缩机通常以全容量运行，从而将载货空间内的温度降至适于在载货空间内存放的特定货物的所需设置点温度。在典型的温度控制模式中，冷媒压缩机、冷凝器风机和蒸发器风机仍然运行，但是冷媒压缩机可在显著较低的容量下运行，从而将载货空间内的温度维持在所需设置点温度的指定范围内并避免过度冷却。在温度控制模式中，在必要时还可激活与蒸发器相结合的加热器以通过蒸发器风机温暖通过蒸发器的空气，从而防止过度冷却。在空闲模式中，关闭冷媒压缩机、冷凝器和蒸发器。

人们一直感兴趣于提供更先进的控制模式以用于实现更复杂的温度控制的目的。例如，美国专利号5,163,301公开了一种冷藏系统的控制，其说明性的目的是提供一种改进的方式以在轻负载条件下运行时控制被传输至冷藏集装箱的冷空气的温度。作为另一实例，美国专利申请公开号2008/0289354公开了一种用于创建具有精确温度控制的多个冷藏库空间的方法，其包括通过识别待保持在设置点温度的至少一个优先库而对库进行优先化，以及在具有足够的冷却容量时限制至除了优先库以外的所有库的冷媒流而将所有库都保持在其各自的设置点温度上。此外，人们对提供管理运输冷藏单元能量消耗的经济模式一直有着极大的兴趣。

上面的讨论仅用于一般的背景信息且不旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。

发明概要

本发明公开了一种用于控制冷藏单元的控制器、一种方法和一种冷藏系统。在一个说明性实施方案中，控制器被配置成存储用于第一冷藏设置的指令，存储用于第二冷藏设置的指令、跟踪冷藏元件中的累积平均温度以及激活第一冷藏设置或第二冷藏设置。第一冷藏设置具有第一平均功耗和第一温度变化范围，且第二冷藏设置具有第二平均功耗和第二温度变化范围，其中第一平均功耗低于第二平均功耗，且第二温度变化范围小于第一温度变化范围。当累积平均温度在具有下限阈值和上限阈值的选定温度范围内时，控制器激活第一冷藏设置，且一旦累积平均温度小于选定温度范围的下限阈值或大于其上限阈值时，控制器激活第二冷藏设置直至累积平均温度在目标温度范围内，该目标温度范围的下限阈值大于选定温度范围的下限阈值且上限阈值小于选定温度范围的上限阈值。

在另一说明性实施方案中，一种方法包括提供用于运行冷藏单元的第一冷藏控制模式和第二冷藏控制模式，在第一冷藏控制模式中运行冷藏单元；当在第一冷藏控制模式中开始运行冷藏单元之后监控冷藏元件中的累积平均温度，以及一旦冷藏元件中的累积平均温度超出选定温度范围，切换至在第二冷藏控制模式中运行冷藏单元。在第一冷藏控制模式中的平均功耗低于其在第二冷藏控制模式中的平均功耗，且第二冷藏控制模式将冷藏单元维持在比第一冷藏控制模式小的温度变化范围内。在第二冷藏控制模式中运行冷藏单元直至冷藏元件中的累积平均温度在设置点温度附近的目标温度范围内。目标温度范围的上限低于选定温度范围的上限，且其下限高于选定温度范围的下限。

在另一说明性实施方案中，一种冷藏系统包括冷藏单元、冷藏气源和控制器。冷藏单元包括压缩机、包括一个或多个冷凝器风机的冷凝器、膨胀装置和包括一个或多个蒸发器风机的蒸发器。冷藏气源从蒸发器通往冷藏室。控制器具有至压缩机、一个或多个冷凝器风机和一个或多个蒸发器风机的通信链接。控制器被配置成交替地在第一模式和第二模式中运行冷藏单元，跟踪冷藏气源中的累积平均温度以及一旦累积平均温度超出选定温度范围，将冷藏单元从在第一模式中运行切换至在第二模式中运行。第一模式的平均功耗低于第二模式，且第二模式将冷藏单元维持在比第一模式小的温度变化范围内。冷藏单元从在第一模式中运行被切换至在第二模式中运行直至累积平均温度在设置点温度附近的目标温度范围内。目标温度范围的上限低于选定温度范围的上限，且其下限高于选定温度范围的下限。

在另一说明性实施方案中，公开了一种用于控制冷藏单元的控制器，且该冷藏单元包括具有至少一个蒸发器风机的蒸发器。控制器被配置成交替地在冷藏单元中激活第一阶段和第二阶段，其中当在冷藏元件中检测到上限温度阈值时，控制器激活第一阶段，且当在冷藏元件中检测到下限温度阈值时，控制器激活第二阶段。在第一阶段和第二阶段中每一个的大多数时间内激活至少一个蒸发器风机，且在第一阶段和第二阶段中每一个结束前的一个时间间隔点停用至少一个蒸发器风机。

本概要仅用于提供根据一个或多个说明性实施方案的本文所述主题的简要概述且不作为解释权利要求或限定或限制本发明的范围的指南，而本发明的范围则仅由所附权利要求所限定。提供本概要以通过简化的形式介绍所选的说明性概念，其将在下面的具体实施方式中进一步地进行描述。本概要不旨在用于确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决背景中所指出的任何或所有缺点的实施方式。

附图简述

为了进一步理解本发明，将结合附图参考下列关于本发明的详细描述，其中：

图1描绘根据一个说明性实施方案的方法的流程图。

图2描绘根据一个说明性实施方案的冷藏系统的示意性方框图。

图3描绘根据一个说明性实施方案的显示冷藏控制系统和方法的各个运行设置或模式和阶段的数据的图。

图4描绘根据一个说明性实施方案的方法的流程图。

图5描绘根据一个说明性实施方案的方法的流程图。

图6描绘根据一个说明性实施方案的冷藏控制器的示意性方框图。

附图不一定要按比例绘制且不一定包括所有相关的特征或元件，而重点通常是说明各实施方案的原理。在附图中，相同的数字用于表示在各个视图中相同的部件。

具体实施方式

首先参照图1和2，其描绘一种具有冷藏单元201的冷藏系统200以及一种用于运行冷藏单元201的方法100的示例性实施方案。例如，可由控制器203说明性地执行方法100。在各种实施方案中，控制器203、由控制器203所处理的可执行指令、方法100和该系统的其它方面中的任一个均可被视为用于控制冷藏单元201的控制系统。

在该说明性实施方案中的冷藏系统200是以冷藏货物的集装箱的形式存在的且包括冷藏单元201和冷藏室205。在该说明性实施方案中，冷藏单元201包括控制器203、压缩机211、冷凝器213、膨胀装置218、蒸发器215、加热器217和从蒸发器215通往冷藏室205的冷藏气源219。在该说明性实施方案中，控制器203具有至压缩机211、冷凝器213、蒸发器215、加热器217和膨胀装置218的通信链接。在图2中描绘控制器203，其中至这些组件的示意线表示通信线，然而这些可包括不同实施方案中的硬线或无线通信装置和协议。冷凝器213可包括具有一个或多个相关冷凝器风机的冷凝器盘管。在一个说明性实施方案中，可通过激活冷凝器风机中的一个或多个或至少一个而激活冷凝器213，且可通过停用冷凝器风机而停用冷凝器213。蒸发器215可包括具有一个或多个相关蒸发器风机的蒸发器盘管。在一个说明性实施方案中，可通过激活蒸发器风机中的一个或多个或至少一个而激活蒸发器215，且可通过停用蒸发器风机而停用蒸发器215。

控制器203可具有各种冷藏设置以在不同的冷藏控制模式中运行冷藏单元201。例如，控制器203可包括限定能量效率模式的第一冷藏设置或控制模式以及限定补偿模式的第二冷藏设置或控制模式，其中这些模式限定用于控制冷藏单元201的组件的不同运行参数，从而追求不同的目标。例如，在一个说明性实施方案中，能量效率模式可能比补偿模式更具能量效率，而补偿模式可将冷藏单元维持在比能量效率模式更严格的温度范围内。特别地，第一冷藏设置具有第一平均功耗和第一温度变化范围，且第二冷藏设置具有第二平均功耗和第二温度变化范围，使得第一平均功耗低于第二平均功耗，且第二温度变化范围小于第一温度变化范围。

可将控制器203说明性地配置成在能量效率模式和补偿模式中交替地运行冷藏单元。特别地，控制器203可存储用于在第一冷藏模式(例如，能量效率模式)中运行的第一冷藏设置和在第二冷藏模式(例如，补偿模式)中运行的第二冷藏设置的指令。控制器203还可被配置成跟踪冷藏元件，如冷藏气源219中的累积平均温度，以及视情况而定激活第一冷藏设置或第二冷藏设置。特别地，当累积平均温度在具有下限阈值和上限阈值的选定温度范围内时，控制器203可激活第一冷藏设置。例如，该选定温度范围可以是一个温度范围，其中通过切换至在补偿模式中运行可在所需时间内对该温度范围中的累积平均温度进行校正。在一个说明性实施方案中，一旦累积平均温度小于选定温度范围的下限阈值或大于选定温度范围的上限阈值时，控制器可激活第二冷藏设置直至累积平均温度在更窄的目标温度范围内，如在累积平均温度所需的设置点温度附近的上限和下限误差幅度内一个选定的总时间段。在该说明性实施方案中，目标温度范围的下限阈值可大于所选定温度范围的下限阈值，且其上限阈值小于所选定温度范围的上限阈值。

控制器203还可包括累积平均温度跟踪器或用于当在第一冷藏控制模式中开始运行冷藏单元之后跟踪或监控在冷藏元件中的累积平均温度的其它工具。说明性地，冷藏元件可以是从蒸发器215通往冷藏室205的冷藏气源219。控制器203还可包括用于激活能量效率模式或补偿模式的冷藏设置控制器，可根据冷藏元件，如冷藏气源中累积平均温度的变化进行控制。

如图1中方法100的说明性实例所示，例如控制器203可评估累积平均温度，如在步骤101中所述，并且可评估累积平均温度是否在温度校正阈值之外，如在步骤103中所述。如果累积平均温度保持在温度校正阈值内，那么冷藏单元201可继续在能量效率模式中运行，如在步骤105中所述，而如果累积平均温度保持在温度校正阈值之外，那么冷藏单元201可被切换至在补偿模式中运行，如在步骤107中所述。下面将进一步解释关于其的这些步骤和各个方面。

在能量效率模式中运行冷藏单元201可具有使冷藏气源中的温度在设置点温度附近上下摆动的效果。这可使冷藏气源中的平均温度接近设置点温度。然而，不确定性因素可使冷藏气源中的平均温度稍微偏离设置点温度。在一些应用中，可能需要跟踪冷藏气源(或其它冷藏元件)中的累积平均温度并确保该累积平均温度几乎等于设置点温度或在设置点温度附近的经严格限制的目标范围内。虽然平均温度从设置点温度的偏离可能是微小的，但是这种微小的偏离可随时间在累积平均温度和设置点温度之间累积或导致相当大的差异。

将冷藏气源(或其它冷藏元件)中的累积平均温度与设置点温度进行比较以及切换至在补偿模式中运行冷藏单元201一个时间间隔，从而使冷藏单元201能够将累积平均温度带回至设置点温度或设置点温度附近的经严格限制的目标范围。在补偿模式中运行可能需要比在能量效率模式中运行更高的能量使用率，但是与始终在标准模式中运行且同时仍维持确保累积平均温度可与设置点温度附近的经严格限制的目标范围相匹配的能力相比，在能量效率模式加补偿模式中的完整循环中的运行仍提供了显著的能量节约。

温度校正阈值可限定在可校正温度范围的上限和下限阈值，且该范围使在补偿模式中运行冷藏单元201能够将冷藏元件中的累积平均温度带回至设置点温度附近的严格的目标范围。可允许冷藏单元201在能量效率模式中运行直至累积平均温度达到上限温度校正阈值或下限温度校正阈值，且一旦累积平均温度达到可校正温度范围的阈值时，冷藏单元201可被切换至在补偿模式中运行直至累积平均温度达到目标温度范围。例如，目标温度范围可在可校正温度范围内，并且可限定通常位于可校正温度范围中间的更严格的范围。

如上所讨论的，虽然冷藏元件可说明性地为从蒸发器215通往冷藏室205的冷藏气源219，但在各种实施方案中，冷藏元件也可采用冷藏室205本身的形式或使空气从冷藏环境返回至冷藏单元的空气返回线221。

能量效率模式本身可包括在两个阶段，即大容量阶段和停用阶段之间使冷藏单元交替或循环。当在冷藏元件中检测到上限温度阈值时，控制器203可激活大容量阶段，且当在冷藏元件中检测到下限温度阈值时，控制器203可激活停用阶段。上限温度阈值和下限温度阈值为用于冷藏元件的运行温度的阈值且不同于适于累积平均温度的校正阈值。

图3描绘根据说明性实施方式的这些温度相互之间随时间的变化。图300描绘根据该说明性实施方式的设置点温度301；位于设置点温度301上边界处和下边界处的上限运行阈值温度303和下限运行阈值温度305；供应温度307，其为冷藏元件(如冷藏气源219)中冷藏气的实际运行温度；以及累积平均温度309。图300还描绘了压缩机211随时间消耗的电流311，其表示压缩机211的功耗(其中，以华氏度为单位测量温度且以安培为单位测量电流，其等于功率除以电压)。

图300表示冷藏单元201的运行，其在第一模式或能量效率模式321中以第一设置运行，且在第二模式或补偿模式323中以第二设置运行。在能量效率模式321中，压缩机211在大容量阶段和停用阶段之间交替。在大容量阶段中，激活冷凝器，如通过激活冷凝器中的一个或多个冷凝器风机而激活，且压缩机以接近标称满功率或至少为其标称满功率的约80％的条件下运行，其在该说明性实施方式中大约为8安培。例如在一个冷藏单元201以230伏运行且在8安培的标称满功率激活压缩机的说明性实施方式中，随着功率等于安培乘于电压，冷藏单元201在大容量阶段中会消耗1840瓦特。在停用阶段，停用冷凝器和压缩机。

总的来说，在补偿模式323中，激活冷凝器213且使压缩机211按低于第一冷藏设置中大容量阶段中平均功率的平均功率运行，然而压缩机211在能量效率模式321中恒定运行并按高于在能量效率模式321中平均功率的平均功率运行。如图300所示，在补偿模式323中，用于压缩机211的电流311通常小于其标称满功率，但还通常保持在或高于大约为其标称满功率一半的下限阈值，并在该范围中变化。可将能量效率模式321和补偿模式323一起激活一个选定的总时间段以在第一模式中运行且随后在第二模式中运行。例如，可激活补偿模式323一个校正时间间隔，其被限定为第二冷藏设置所需的时间间隔，其中补偿模式323被激活以将冷藏元件中的累积平均温度带至目标温度范围。然后，控制器可控制冷藏单元以在第一冷藏设置中运行，在能量效率模式321中运行一个选定的总时间段减去校正时间间隔，且随后在第二冷藏设置中运行，并在补偿模式323中运行校正时间间隔。

如图300所示，在所示的说明性实施方式中供应温度307趋于超出上限运行阈值温度303和下限运行阈值温度305。然而，在另一说明性实施方式中，可通过用于运行蒸发器215的不同运行模式减小或解决该超出。可在能量效率模式321的大容量阶段和停用阶段中每一个的大多数时间激活蒸发器215的蒸发器风机，但在大容量阶段和停用阶段中每一个结束前的一个时间间隔点停用蒸发器215的蒸发器风机。在每个阶段结束前，当温度接近上限运行阈值温度303和下限运行阈值温度305时，对该蒸发器215进行抢先断电能够使温度变化的轨迹或温度的变化率缓和或变慢。在该说明性实施方案中，这种蒸发器215运行中的改变可使温度更缓慢地接近运行阈值温度中的每一个且可减轻或防止冷藏元件的运行温度超出上限运行阈值温度303或下限运行阈值温度305。

蒸发器215的蒸发器风机也可在大容量阶段的大多数时间，如从大容量阶段的开始至在大容量阶段结束前的一个相对短的时间间隔点的时间内以高功率运行，且随后在停用阶段的大多数时间，如从停用阶段的开始至在停用阶段结束前的一个相对短的时间间隔点的时间内以相对较低的功率运行。蒸发器215的蒸发器风机也可在补偿模式中以高功率运行。蒸发器215在停用阶段的大多数时间内所运行于的相对较低的功率为低于蒸发器215在大容量阶段和第二冷藏设置中所运行于功率的功率。

在说明性实施方案中，可选定一个总时间段，其中要使冷藏单元201在能量效率模式中度过且接着在补偿模式中度过，从而在总时间段的最后将累积平均温度向上带至目标温度范围内，且说明性地，该目标温度范围是使用设置点温度附近的上限和下限边界所限定的。可校正温度范围可由补偿模式或补偿冷藏设置能够将冷藏元件中的累积平均温度带至目标温度范围所在的速率，如最大速率和可限定为补偿模式所需的将冷藏元件中的累积平均温度带至目标温度范围的时间间隔的校正时间间隔的乘积所限定。接着，控制器203可跟踪与选定的总时间段内所剩的时间相比的累积平均温度，并且控制冷藏单元在能量效率模式或设置中运行选定的总时间段减去校正时间间隔，且随后切换至在补偿模式或设置中使冷藏单元201运行校正时间间隔。

在图4用于说明性方法400的流程图中对此进行了说明性的描述。根据各种说明性实施方案中的另一个，方法400包括步骤401、405和407以及决策节点403，其在一些方面与图1所示方法100的步骤101、105和107以及决策节点103相类似。说明性地，选定为1小时或3600秒的总时间段。

步骤401的前面是步骤411，步骤411将初始时间t设置为零、将初始E设置为零并设置评估时间间隔dt，例如，其说明性地可为1秒，且其中E表示累积平均温度和设置点温度之间的差异。步骤401用于在给定的时间间隔内依据供应温度(或其它冷藏元件温度)和设置点温度之间当前的差异更新E的方式而对累积平均温度进行评估。

决策节点403用于评估累积平均温度是否在校正阈值外，在本实施方案中是依据表示补偿模式将累积平均温度带回设置点温度的容量或速率的校正容量因子a而进行评估的。校正容量因子a乘以在选定总时间段中剩余的时间间隔，即3600秒减去当前时间t。E的绝对值用于该比较以评估差异和确定累积平均温度是否在设置点温度以上或以下。在其它实施方案中，可根据累积平均温度是否位于设置点温度以下或以下的情况而使用不同阈值温度，其可用于根据累积平均温度是否比设置点温度(例如)更热或更冷的情况而反映在补偿模式能够以多快的速度将累积平均温度返回至设置点温度附近的严格范围中的差异。

如果累积平均温度仍位于校正容量阈值内，如依据校正容量因子a和在选定的总时间间隔中的剩余时间而进行确定的那样，方法400可继续前进至步骤405，步骤405继续在压缩循环模式或能量效率模式中运行冷藏单元。如果累积平均温度已经超出校正容量阈值，方法400可继续前进至决策节点413，该决策节点413确定累积平均温度是否已超出上限校正阀值或下限校正阈值。根据该结果，方法400可包括步骤415或417，步骤415或417将新的校正设置点设置为原始设置点温度加上或减去校正容量因子a。接着，方法400前进至步骤407，步骤407将冷藏单元切换至补偿或调制模式运行选定时间段中的剩余部分，在这期间累积平均温度会被带回至原始设置点温度。

图5描绘用于在能量效率模式中运行冷藏单元的方法405的流程图，其涉及在大容量阶段与停用阶段的循环。图5所示方法405为图4所示方法400中步骤405的详细阐述。步骤501表示在大容量阶段中运行，其中压缩机在或接近其标称满功率，如至少为其标称满功率的80％的水平运行。在该阶段，蒸发器风机也可在大功率运行，但在一个实施方案中，可在该阶段结束前的一个相对短的时间间隔点停用蒸发器风机，以使运行温度向其低运行阈值接近的过程变得缓和，从而减少或防止超过阈值。决策节点503包括评估供应温度是否仍高于通过下限阈值边界修改的设置点温度(请注意，a在图5中的用法不同于图4)。一旦供应温度下降至通过阈值边界修改的设置点温度以下，则将冷藏单元切换至步骤505，步骤505为在停用阶段运行。决策节点507表示评估供应温度是否仍低于通过上限阈值边界修改的设置点温度以下。一旦突破上限边界，运行能够返回至在大容量阶段运行的步骤501；然而，一旦控制器确定到了从能量效率模式切换至补偿模式的时间，则可通过图4所示的较大的方法400对整个方法405进行预清空。

图6描绘根据一个说明性实施方案的冷藏控制器203的示意性方框图，该说明性实施方案为一种控制系统或其一部分或一种包括控制系统的控制器。控制器203包括至少一个处理器601、至少一个数据存储或存储器组件603、一个或多个输入/输出组件607以及一个或多个通信接口609，如通过系统总线605进行互连。一个或多个数据存储组件603可能已存储在一个或多个操作系统、一个或多个应用和一个或多个文件中任何一些上，也可能存储在其它元件之间。输入/输出组件607可包括包含在用户输入界面中的组件，如按键和屏幕。一个或多个通信接口609可包括一个或多个无线通信组件，其可与一个或多个输入传感器进行通信；以及一个或多个控制继电器，举例来说，这样的输入传感器和控制继电器未在图8中进行明确描述，但却可装在控制器203、冷藏单元201或冷藏系统200中的其它地方中。可在待至少一个处理器601执行的至少一个数据存储组件603上存储至少一种算法。例如，至少一种算法可包括用于第一冷藏设置、第二冷藏设置、累积平均温度跟踪器和冷藏设置控制器中的一个或多个的可执行指令。任何相关实施方案公开的一种冷藏控制方法可包括通过运行可执行指令的至少一个处理器601所执行的方法，且该可执行指令包括至少一种算法。

本文使用的术语是用于描述而非限制。本文所公开的具体结构和功能细节不得被解释为限制，而仅仅是用作教导本领域的技术人员使用本发明的基础。尽管已参照图示的示例性实施方案特别地描绘和描述了本发明，但是本发明的技术人员将认识到在不脱离本发明的精神和范围的情况下可做出各种修改且可使用等同物代替参照本文所公开的说明性实施方案所描述的元件。

因此，本发明并不限于所公开的特定实施方案，但本公开将包括落在所附权利要求范围内的所有实施方案。

Claims (24)

1.一种用于控制冷藏单元的控制器，所述控制器被配置成：

存储用于具有第一平均功耗和第一温度变化范围的第一冷藏设置的指令；

存储用于具有第二平均功耗和第二温度变化范围的第二冷藏设置的指令，其中所述第一平均功耗小于所述第二平均功耗，且所述第二温度变化范围小于所述第一温度变化范围；

跟踪冷藏元件中的累积平均温度；以及

激活所述第一冷藏设置或所述第二冷藏设置，其中当所述累积平均温度在具有下限阈值和上限阈值的选定温度范围内时，所述控制器激活所述第一冷藏设置，且一旦所述累积平均温度小于所述选定温度范围的所述下限阈值或大于所述选定温度范围的所述上限阈值时，所述控制器激活所述第二冷藏设置直至所述累积平均温度在目标温度范围内，所述目标温度范围的下限阈值大于所述选定温度范围的所述下限阈值且上限阈值小于所述选定温度范围的所述上限阈值。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中在所述第一冷藏设置中，所述控制器交替地在所述冷藏单元中激活第一阶段和第二阶段，其中当检测到所述冷藏元件的上限温度阈值时，所述控制器激活所述第一阶段，且当检测到所述冷藏元件的下限温度阈值时，所述控制器激活所述第二阶段。

3.根据权利要求2所述的控制器，其中所述冷藏单元包括压缩机和包括一个或多个冷凝器风机的冷凝器，并且在所述第一阶段中，激活所述一个或多个冷凝器风机且使所述压缩机按至少80%的标称满功率运行，且在所述第二阶段中，停用所述一个或多个冷凝器风机和所述压缩机。

4.根据权利要求3所述的控制器，其中在所述第二冷藏设置中，激活所述一个或多个冷凝器风机并使所述压缩机按低于所述第一冷藏设置中所述第一阶段中平均功率的平均功率运行。

5.根据权利要求2所述的控制器，其中所述冷藏单元包括一个或多个蒸发器风机，在所述第一阶段和所述第二阶段中每一个的大多数时间内激活所述一个或多个蒸发器风机，且在所述第一阶段和所述第二阶段中每一个结束前的一个时间间隔点停用所述一个或多个蒸发器风机。

6.根据权利要求5所述的控制器，其中所述一个或多个蒸发器风机按低于其在所述第一阶段或所述第二冷藏设置中功率的功率运行于所述第二阶段中。

7.根据权利要求1所述的控制器，其中所述控制器控制所述冷藏单元在所述第一冷藏设置中且随后在所述第二冷藏设置中运行一个选定的总时间段，且通过所述第二冷藏设置能够将所述冷藏元件中的所述累积平均温度带到所述目标温度范围的速率和被限定为所述第二冷藏设置将所述冷藏元件中的所述累积平均温度带到所述目标温度范围所需的时间间隔的校正时间间隔的乘积而限定所述选定温度范围；且其中所述控制器控制所述冷藏单元在所述第一冷藏设置中运行一个选定的总时间段减去所述校正时间间隔，并随后在所述第二冷藏设置中运行所述校正时间间隔。

8.根据权利要求1所述的控制器，其中使用设置点温度附近的上边界和下边界来限定所述目标温度范围。

9.根据权利要求1所述的控制器，其中所述控制器包括至少一个处理器、至少一个被配置成与所述至少一个处理器通信的数据存储组件和至少一种被存储在待所述至少一个处理器执行的所述至少一个数据存储组件上的算法。

10.根据权利要求9所述的控制器，其中所述至少一种算法包括用于所述第一冷藏设置、所述第二冷藏设置、所述累积平均温度跟踪器和所述冷藏设置控制器中的一个或多个的可执行指令。

11.根据权利要求1所述的控制器，其中所述冷藏元件包括下列中的至少一个：从所述冷藏单元提供的冷藏供应线；通过所述冷藏单元冷藏的冷藏环境；或用于使空气从冷藏环境返回至所述冷藏单元的空气返回线。

12.一种用于运行冷藏单元的方法，其包括：

提供用于运行冷藏单元的第一冷藏控制模式和第二冷藏控制模式，其中在所述第一冷藏控制模式中的平均功耗低于其在所述第二冷藏控制模式中的平均功耗，且所述第二冷藏控制模式将所述冷藏单元维持在比所述第一冷藏控制模式小的温度变化范围内；

在所述第一冷藏控制模式中运行所述冷藏单元；

当在所述第一冷藏控制模式中开始运行所述冷藏单元之后，监控冷藏元件中的累积平均温度；以及

一旦所述冷藏元件中的所述累积平均温度超出选定温度范围，切换至在所述第二冷藏控制模式中运行所述冷藏单元直至所述冷藏元件中的所述累积平均温度在设置点温度附近的目标温度范围内，其中所述目标温度范围的上限低于所述选定温度范围的上限，且其下限高于所述选定温度范围的下限。

13.根据权利要求12所述的方法，其中在所述第一冷藏控制模式中，交替地在第一阶段和第二阶段中激活所述冷藏单元，其中当在所述冷藏元件中检测到上限温度阈值时，激活所述第一阶段，且当在所述冷藏元件中检测到下限温度阈值时，激活所述第二阶段；其中在所述第一阶段，激活一个或多个冷凝器风机且使压缩机按至少80%的标称满功率运行，且在所述第二阶段，停用所述一个或多个冷凝器风机和所述压缩机；且其中在所述第二冷藏控制模式中，激活所述一个或多个冷凝器风机并使所述压缩机按低于所述第一阶段中平均功率的平均功率运行。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在所述第一阶段、所述第二阶段和所述第二冷藏控制模式中每一个的大多数时间内激活至少一个蒸发器风机，且使所述至少一个蒸发器风机按低于其在所述第一阶段或所述第二冷藏控制模式中功率的功率运行于所述第二阶段中，其中在所述第一阶段、所述第二阶段和所述第二冷藏控制模式中每一个结束前的一个时间间隔点停用所述至少一个蒸发器风机。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述冷藏单元在所述第一冷藏控制模式中且随后在所述第二冷藏控制模式中运行一个选定的总时间段，且通过所述第二冷藏控制模式能够将所述冷藏元件中的所述累积平均温度带到所述目标温度范围的速率和被限定为所述第二冷藏控制模式将所述冷藏元件中的所述累积平均温度带到所述目标温度范围的所需时间间隔的校正时间间隔的乘积而限定所述选定温度范围；且其中所述冷藏单元在所述第一冷藏控制模式中运行一个选定的总时间段减去所述校正时间间隔，并随后在所述第二冷藏控制模式中运行所述校正时间间隔。

16.根据权利要求12所述的方法，其中所述方法由运行包括至少一种算法的可执行指令的至少一个处理器执行。

17.根据权利要求12所述的方法，其中所述冷藏元件包括下列中的至少一个：从所述冷藏单元提供的冷藏供应线；通过所述冷藏单元冷藏的冷藏环境；或用于使空气从冷藏环境返回至所述冷藏单元的空气返回线。

18.一种冷藏系统，其包括：

冷藏单元，其包括压缩机、包括一个或多个冷凝器风机的冷凝器、膨胀装置和包括一个或多个蒸发器风机的蒸发器；

冷藏气源，其从所述蒸发器通往冷藏室；和

控制器，其具有至所述压缩机、所述一个或多个冷凝器风机、所述膨胀装置和所述一个或多个蒸发器风机的通信链接，其中所述控制器被配置成：

交替地在第一模式和第二模式中运行所述冷藏单元，其中所述第一模式的平均功耗低于所述第二模式，且所述第二模式将所述冷藏单元维持在比所述第一模式小的温度变化范围内；

跟踪所述冷藏气源中的累积平均温度；以及

一旦所述累积平均温度超出选定温度范围，将所述冷藏单元从在所述第一模式中运行切换至在所述第二模式中运行直至所述累积平均温度在设置点温度附近的目标温度范围内，其中所述目标温度范围的上限低于所述选定温度范围的上限，且其下限高于所述选定温度范围的下限。

19.根据权利要求18所述的冷藏系统，其中在所述第一模式中，交替地在第一阶段和第二阶段中激活所述冷藏单元，其中当在所述冷藏气源中检测到上限温度阈值时，激活所述第一阶段，且当在所述冷藏气源中检测到下限温度阈值时，激活所述第二阶段；其中在所述第一阶段，激活所述一个或多个冷凝器风机且使所述压缩机按至少80%的标称满功率运行，且在所述第二阶段，停用所述一个或多个冷凝器风机和所述压缩机；且其中在所述第二模式中，激活所述一个或多个冷凝器风机并使所述压缩机按低于所述第一阶段中平均功率的平均功率运行。

20.根据权利要求19所述的冷藏系统，其中在所述第一阶段、所述第二阶段和所述第二模式中每一个的大多数时间内激活所述一个或多个蒸发器风机，且使所述一个或多个蒸发器风机按低于其在所述第一阶段和所述第二模式中功率的功率运行于所述第二阶段中，其中在所述第一阶段、所述第二阶段和所述第二模式中每一个结束前的一个时间间隔点停用所述一个或多个蒸发器风机。

21.一种用于控制冷藏单元的控制器，所述冷藏单元包括具有至少一个蒸发器风机的蒸发器，所述控制器被配置成在所述冷藏单元中交替地激活第一阶段和第二阶段，其中所述第一阶段和所述第二阶段均包括在第一冷藏设置中，所述第一冷藏设置具有第一平均功耗和第一温度变化范围；

其中所述控制器还被配置成交替地激活所述第一冷藏设置和具有第二平均功耗和第二温度变化范围的第二冷藏设置，其中所述第一平均功耗低于所述第二平均功耗，且所述第二温度变化范围小于所述第一温度变化范围；

其中所述控制器还被配置成跟踪冷藏元件中的累积平均温度以及当所述累积平均温度在具有下限阈值和上限阈值的选定温度范围内激活所述第一冷藏设置，且一旦所述累积平均温度小于所述选定温度范围的所述下限阈值或大于所述选定温度范围的所述上限阈值时，所述控制器激活所述第二冷藏设置直至所述累积平均温度在目标温度范围内，所述目标温度范围的下限阈值大于所述选定温度范围的所述下限阈值且上限阈值小于所述选定温度范围的所述上限阈值；并且

其中当在所述冷藏元件中检测到上限温度阈值时，所述控制器激活所述第一阶段，且当在所述冷藏元件中检测到下限温度阀值时，所述控制器激活所述第二阶段，其中在所述第一阶段和所述第二阶段中每一个的大多数时间内激活所述至少一个蒸发器风机，且在所述第一阶段和所述第二阶段中每一个结束前的一个时间间隔点停用所述至少一个蒸发器风机。

22.根据权利要求21所述的控制器，其中所述至少一个蒸发器风机按低于其在所述第一阶段中功率的功率运行于所述第二阶段中。

23.根据权利要求21所述的控制器，其中所述冷藏单元还包括压缩机和包括一个或多个冷凝器风机的冷凝器，在所述第一阶段，激活所述一个或多个冷凝器风机且使所述压缩机按至少80%的标称满功率运行，且在所述第二阶段，停用所述一个或多个冷凝器风机和所述压缩机。

24.根据权利要求21所述的控制器，其中所述至少一个蒸发器风机按低于其在所述第一阶段或所述第二冷藏设置中功率的功率运行于所述第二阶段中。