CN103797320A - 控制冷藏运输集装箱中的温度 - Google Patents

Abstract

对冷藏运输集装箱中的温度进行控制，该冷藏运输集装箱包括：运输容积、控制单元、冷却空间、提供通过冷却空间的气流的一个或多个风机，其中经过冷却空间的空气经过回流空气温度传感器、冷却单元和供应空气温度传感器。供应空气温度（Tsup）被控制为使运输容积中的温度在期望温度范围内处于第一温度设定点（Tset）附近。在第一有限时间段期间，控制（402）供应空气温度（Tsup）或其时间平均函数以达到低于设定点（Tset）的温度；以及在所述第一时间段之后的第二有限时间段期间，增加（403）供应空气温度（Tsup），使得供应空气温度（Tsup）或其时间平均函数在所述第二时段结束时处于所述期望温度范围内。

Description

控制冷藏运输集装箱中的温度

技术领域

本发明涉及控制冷藏运输集装箱中的温度，所述冷藏运输集装箱至少包括运输容积、控制单元、冷却空间、以及提供通过冷却空间的气流的一个或多个风机，其中经过冷却空间的空气至少经过用于测量回流空气温度的回流空气温度传感器、冷却单元、以及用于测量供应空气温度的供应空气温度传感器。

背景技术

冷藏运输集装箱或者其他类型冷藏储存空间中的温度通常被控制在邻近设定点或目标温度（以下简称为设定点温度、设定点或第一设定点）的温度范围内。冷藏运输集装箱可以例如包括划分为冷却空间和运输容积的隔热罩。通常，运输容积装载有例如肉、蔬菜和水果等的易腐产品。因而通常将设定点温度选择为降低易腐产品的质量劣化。

冷却空间可以例如通过如下面板与运输容积隔开：该面板配备有一个或多个开口，以使得回流空气流从运输容积进入冷却空间并且使供应空气温度流从冷却空间进入运输容积。

通过冷却空间的气流通常至少经过回流空气温度传感器、用于降低经过空气的温度的设备（例如冷却单元或系统）、以及供应空气温度传感器。在这样的系统中，回流空气温度传感器通常测量从运输容积返回的空气的温度，而供应空气温度传感器测量向运输容积供给的空气的温度。

温度控制协议可以选择性地控制联接至冷藏运输集装箱的冷却单元，以将运输容积中的温度保持在邻近设定点温度的温度范围内。

在冷藏运输集装箱中使用的一种典型冷却单元或冷藏单元基于所谓的蒸汽压缩式制冷循环。该循环至少包括压缩机、冷凝器、膨胀设备、蒸发器和能力调节设备。压缩机从蒸发器吸入制冷剂蒸气，并且在高压下对随后流至冷凝器的制冷剂蒸气进行压缩。冷凝器在对制冷剂蒸气进行冷凝的同时向冷藏运输集装箱外部的介质释放其热量。液化的制冷剂然后流至膨胀设备，在此膨胀设备中制冷剂压力下降。低压制冷剂然后流至蒸发器，在此蒸发器中，制冷剂在从冷藏运输集装箱提取所需热量时蒸发。

在冷藏运输集装箱中所使用的其他典型冷却单元或冷藏单元可以不同。

运输容积中的温度通常是不可测量的。在稳定状态操作下，所测量的供应空气温度通常可以相当准确地表示运输容积中的最冷温度。在稳定状态操作下，所测量的回流空气温度通常可以合理地表示运输容积中的平均温度。在稳定状态操作下，运输容积中的最暖温度通常稍高于回流空气温度，但依然是未知的并且例如取决于产品在集装箱内部存放的方式。

对于一般以低于-10℃至-5℃并且通常约-20℃的设定点运送的冷冻商品，产品温度不过高于设定点是特别重要的。因此，在以低于-10℃至-5℃的设定点进行的冷冻操作中，通常做法是将所测量的回流空气温度控制为接近设定点。

对于一般以高于-10℃至-5℃的设定点运送的冷藏商品，过高和过低的产品温度都是不期望的。过度高于设定点的不利影响相当明显，这是应用冷藏的所有原因。然而过度低于设定点，冷藏商品实际上也会变糟。许多冷藏商品易受冻害的影响，在以略高于其冰点的设定点运送敏感商品（如葡萄）时这尤其成为问题。一些冷藏商品易受冷害的影响，例如像香蕉在家用冰箱中变灰。因此，在以高于-10℃至-5℃的设定点进行的冷藏模式操作中，通常做法是将所测量的供应空气温度控制成接近设定点。

传统上，冷藏运输集装箱过去常装填已经预冷却到接近设定点的温度的产品，因此运输容积温度总是或多或少处于稳态条件下。

然而，当前的趋势是更多的集装箱装填刚收获的暖和的产品，由此要由集装箱的冷却单元将产品温度从装填温度降至邻近设定点温度的温度范围。以香蕉贸易为例，现在的标准操作程序是将约25℃的未冷却香蕉装入以约13.5℃的设定点工作的集装箱中。在这些非稳态条件下，回流空气温度变成运输容积内部的最暖温度的较差指标。

通常，与回流空气温度相比，最暖温度显著更慢地收敛至邻近设定点温度的温度范围。

鉴于越来越多的暖填塞集装箱，需要有效且高效地操控所测量的供应空气温度和回流空气温度，以确保实际运输容积温度尽可能且尽快地处于邻近设定点温度的期望温度范围内，同时限制在高于-10℃的设定点处造成冷害和/或冻害的风险。

发明内容

因此，本发明的实施方式的目的是提供一种控制冷藏运输集装箱中的温度的方法，该方法使得在装载期间产品明显比所期望的温暖时整个运输容积中的温度能够快速地达到期望温度范围，同时降低由于高温以及低温引起的质量损失。

根据本发明的实施方式，以控制冷藏运输集装箱中的温度的方法来实现该目的，所述冷藏运输集装箱至少包括运输容积、控制单元、冷却空间以及提供通过冷却空间的气流的一个或多个风机，其中经过冷却空间的空气至少经过用于测量回流空气温度的回流空气温度传感器、冷却单元和用于测量供应空气温度的供应空气温度传感器，其中，该方法包括：控制供应空气温度以使运输容积中的温度处于在第一温度设定点附近的期望温度范围内。该目的在所述方法包括如下步骤时实现：在第一有限时间段期间，控制供应空气温度或其时间平均函数以达到低于所述第一温度设定点的温度；以及在所述第一时间段之后的第二有限时间段期间，增加所述供应空气温度，使得供应空气温度或其时间平均函数在所述第二时间段结束时处于所述期望温度范围内。

当将供应空气温度或其时间平均函数降低至低于设定点的温度时，有助于使整个运输容积中的产品温度达到期望温度范围的速率加快。这在装载期间的产品温度明显比所期望的温暖时尤为重要。许多易腐产品由于过高温度而受损，同样也由于过低温度而受损。将供应空气温度降低为低于设定点有助于克服由于过高温度而引起的质量损失。限制这种比期望值冷的供应空气温度的持续时间有助于降低由于过低温度而引起的质量损失。如果适当选择第一时段和第二时段的持续时间，则程序甚至可以运行为不会使运输容积中的产品温度在任何时间及任何位置处降至期望温度范围以下。

在一个实施方式中，方法包括：将供应空气温度或其时间平均函数控制到供应空气温度设定点；在所述第一时间段期间，将供应空气温度设定点设定成低于第一温度设定点的值；以及在所述第二时间段期间，增加供应空气温度设定点，使得在所述第二时间段结束时供应空气温度设定点等于所述第一温度设定点。通过将供应空气温度控制到被暂时设定成低于第一温度设定点的供应空气温度设定点，实现了加快运输容积中的产品温度下降的速率的有利实施方式。

该方法还包括：在主控制器中，根据所述第一温度设定点以及回流空气温度和供应空气温度的测量值中的至少一个来确定所述供应空气温度设定点；以及在从属控制器中，将供应空气温度控制到所述供应空气温度设定点。因此，可以通过所谓的主-从控制器来实现在启动运动（trip）的第一部分期间的期望的暂时供应空气温度下冲，在该主-从控制器中，从控制器负责供应空气温度控制，而主控制器操控由从控制器使用的供应空气温度设定点，以控制运输容积中产品温度的过程。根据回流空气温度和/或供应空气温度的测量值来调节供应空气温度设定点引入了反馈。该反馈有利地对于所观察温度提供对供应空气温度下冲的持续时间和幅值进行调节的可能性。

在一个实施方式中，该方法包括：在所述第二时间段的第一子时段期间，以第一斜率将供应空气温度设定点从低于所述第一温度设定点的所述值增加到下述中间值，该中间值介于低于所述第一温度设定点的所述值与第一温度设定点之间；以及在所述第二时间段的第二子时段期间，以第二斜率将供应空气温度设定点从所述中间值增加到第一温度设定点；其中，所述第一斜率和第二斜率中的每个斜率根据所述第一温度设定点、所述供应空气温度设定点以及回流空气温度和供应空气温度的测量值中的至少一个来预定或计算。与施加步进改变相反，通过逐渐斜升供应空气温度设定点，仅需要从冷却单元进行细微的调节而不会对可能的其他控制回路造成干扰。供应空气温度设定点的步进增加甚至可能引起意想不到的热需求。这可以有利地被避免。将供应空气温度设定点斜升时段细分为两个单独的斜升子时段提供了如下具吸引力的可能性：在这两个子时段之间插入供应空气温度设定点处于中间值的第三子时段。

在这样的实施方式中，该方法还可以包括：在所述第二时间段的设置在所述第一子时段和第二子时段之间的第三子时段期间，将供应空气温度设定点保持在所述中间值。在第三有限子时段期间将供应空气温度设定点保持在中间值有利地将以下两方面相结合：运输容积中的温点处的温度加速下降以及保证最冷的产品温度不会下降到该中间值以下。特别是在已知处于所述中间值的产品温度在已知时间量之后只会引起冷害/冻害的情况下，可以有利地针对至多所述有限时间量来将供应空气温度设定点设定为处于该中间值。

在一个实施方式中，所述第一时间段可以具有小于10小时的持续时间，所述第二时间段可以具有小于90小时的持续时间；并且低于所述第一温度设定点的所述值可以低于所述第一温度设定点在0.5℃至4℃之间。

在一些实施方式中，低于所述第一温度设定点的所述值还可以低于在第一温度设定点附近的所述期望温度范围。通过将供应空气温度或其时间平均函数降低到不仅低于第一设定点的温度，甚至降低到低于所述期望产品温度范围的温度，实现了甚至更快的下降，并因而实现甚至更大的优势。

在另一实施方式中，该方法包括：将供应空气温度或其时间平均函数限制为高于最小限制值；以及随时间推移增大最小限制值。对供应空气温度或其时间平均函数施加最小限制值的优点在于：这不是强制在启动运动的第一部分期间进行暂时下冲，而仅是在启动运动的第一部分期间提供暂时下冲的可能性，并且随后在产品温度接近设定点时，通过随时间推移增大最小限制值来减小下冲的可能性。是否实际进行下冲由温度控制中的其他元件决定。例如，将供应空气温度和回流空气温度的均值控制到第一温度设定点的控制器仅在回流空气温度高于第一温度设定点的情况下要求下冲的可能性。

本发明的一些实施方式还涉及一种用于控制冷藏运输集装箱中的温度的系统，所述冷藏运输集装箱至少包括运输容积和冷却空间以及提供通过冷却空间的空气流的一个或多个风机，其中经过冷却空间的空气至少经过用于测量回流空气温度的回流空气温度传感器、冷却单元和用于测量供应空气温度的供应空气温度传感器，其中，该系统包括控制单元，该控制单元被配置成控制供应空气温度以使运输容积中的温度在第一温度设定点附近的期望温度范围内。控制单元被配置成：在第一有限时间段期间，控制供应空气温度或其时间平均函数以达到低于所述第一温度设定点的温度；以及在所述第一时间段之后的第二有限时间段期间，增加供应空气温度，使得供应空气温度或其时间平均函数在所述第二时间段结束时处于所述期望温度范围内。

与以上针对方法所提及的实施方式相对应的实施方式也适用于系统，具有相同的优点。

在一些实施方式中，控制单元被配置成：在没有人为干预的情况下确定是否有至少一个指标指示运输容积中的温度明显高于所述期望温度范围，其中，所述至少一个指标为之前断电时段的持续时间、激活控制器之后在预定时间量内所测量的回流空气温度和所测量的供应空气温度中至少一者的函数；以及仅在所述至少一个指标指示运输容积中的温度明显高于所述期望温度范围的情况下，才将所述供应空气温度或其时间平均函数降低至低于所述第一温度设定点的所述温度。

在每次运送中将供应空气温度或其时间平均函数降低到低于第一温度设定点的所述温度会带来对装载之前已经预冷却的产品造成冻害/冷害的风险。只有在至少一个指标指示运输容积中的温度明显高于期望温度范围的情况下才要求暂时温度下冲，这有利地降低了该风险。

在一些实施方式中，控制单元本被配置成：所述控制器启动时，检查是否之前通电时段结束时的控制器状态在所述第一时间段或所述第二时间段内以及从何时起之前通电时段结束时的控制器状态在所述第一时间段或所述第二时间段内；以及在初始化供应空气温度控制器时考虑该信息。以此方式，获得对电力供应的短时中断具有更好鲁棒性的系统，原因在于下冲仅在启动运动的开始时发起，这是通过之前多天断电时段的出现来识别的，并且如果在掉电时控制器正以所述第一时间段或第二时间段期间的控制器状态进行操作，则恢复此控制器状态。

本发明的一些实施方式涉及具有用于执行上述方法的程序代码装置的计算机程序和计算机可读介质。

附图说明

下面将参照附图更全面地描述本发明的实施方式，附图中

图1示出了冷藏运输集装箱的简化纵向截面图；

图2示出了表示传统供应空气温度控制器的框图的示例；

图3示出了其中直接将第一设定点输入到传统供应空气温度控制器中的计算机模拟的结果；

图4示出了说明在一个时间段内控制供应空气温度暂时降低的方法的流程图；

图5示出了表示根据实施方式的主-从控制器的框图的示例；

图6示出了其中将第一设定点输入到主-从控制器中的计算机模拟的结果；

图7示出了说明实现图4的方法的算法的示例的流程图；

图8示出了说明用于图7的算法的启动程序的可能实现方式的流程图；

图9示出了图7的算法的低温冷却下降步骤的可能实现方式的流程图；

图10示出了说明图7的算法的第一低温冷却斜升步骤的可能实现方式的流程图；以及

图11示出了说明图7的算法的第二低温冷却斜升步骤的可能实现方式的流程图。

具体实施方式

图1示意性示出了冷藏运输集装箱形式的冷藏空间的简化纵向截面图。

所示出的是至少包括运输容积45、控制单元7和冷却空间41的冷藏运输集装箱1或另外类型的冷藏存储空间的一个示例。冷却空间41可以位于运输集装箱1的隔热罩内部，并且可以（如所示的）通过如下的面板等与运输容积45隔开：该面板配备有一个或多个开口，以使得回流空气流50能够进入到冷却空间41中并且使得供应空气流55能够离开冷却空间41。

通过冷却空间的气流可以通过例如一个或多个风机10（如蒸发器风机）或提供类似功能的一个或多个其他单元来保持。在通过冷却空间41的途中，空气依次至少经过回流空气温度传感器5、一个或多个风机10、降低经过空气的温度的冷却单元或系统16（或具有类似功能的一个或多个其他单元）、和供应空气温度传感器25。

在这种系统中，回流空气温度传感器5测量从运输容积返回的空气的温度（下文用Tret表示），而供应空气温度传感器25测量向运输容积供给的空气的温度（下文用Tsup表示）。

由控制器7将运输容积45中不可测量的温度控制在如下的期望温度范围内：该期望温度范围接近适于运输容积45中容纳的产品的目标或设定点温度（Tset）。作为示例，对于香蕉或类似产品，期望温度范围可以为13℃至15℃，则可以将设定点温度（Tset）设定为13.5℃。对于一些产品，设定点温度可以等于期望温度范围的下限。在传统的分别冷藏冷冻模式的操作中，分别将回流空气温度控制到设定点Tset，目的是将运输容积中的温度保持在期望温度范围内。

图2示意性示出了表示在冷藏模式操作中所使用的传统供应空气温度控制器的框图的示例。

在框图中，过程217表示冷藏运输集装箱（参见例如图1中的1）内的温度动态。尽管冷藏运输集装箱中的每个位置具有其自身的温度219，但仅测量两个温度：回流空气温度传感器（RTS）5测量回流空气温度Tret213；以及供应空气温度传感器（STS）25测量供应空气温度Tsup209。在传统控制器中，通常在控制循环中使用这些温度中的仅一个温度。在图2中，供应空气温度Tsup209由STS25来测量并且与设定点Tset201进行比较，差值被馈送至Tsup控制器107。

图3呈现出对于输入到如图2所示的那种传统控制器107中的设定点（Tset）301以及针对如下温度的温度轨迹的计算机模拟的结果：运输容积中的供应空气流的温度（Tsup）302、回流空气流的温度（Tret）303、最暖产品温度（Twarm）304和最冷产品温度（Tcold）306。此处，设定点温度Tset301为13.5℃，其通常用于香蕉的运输。在该计算机模拟中，假设产品在约25℃的温度下被装入集装箱，即集装箱被暖装填。对于其他产品的运输，可以使用其他设定点温度。

在图3的情况下，Tsup302被控制在所输入的Tset301。这反映了在冷藏模式操作——即以高于-10℃至-5℃的目标温度用于运输产品的操作——中的温度控制的常规方法。在通电时，所有的内部温度或多或少等于环境温度，即25℃。然后，供应空气温度通常将会在例如5小时至10小时的时段内下降至目标温度Tset。从图中可以看出，回流空气温度Tret以及不可测量的温度Twarm和Tcold显著较慢地接近Tset。在实际运送中，运输容积中最暖产品温度Twarm304和最冷产品温度Tcold306通常是不可测量的，但计算机模拟示出了实际样式。

要注意，无论本文档在何处提到“将供应空气温度控制到设定点”，还可以理解为“将时间平均的供应空气温度控制到设定点”。作为示例，此处时间平均是指按小时平均。此背景为当前发明不需要调整式供应空气温度控制器，原因是其可以与用于供应空气温度控制器的任意类型的通/断控制器相配合。

要注意，在传统的冷冻模式操作下，Tret303而不是Tsup302将被控制到Tset301。在此情况下，以最大制冷能力进行温度下降直到Tret303的曲线达到设定点为止，而不管Tsup302下冲到设定点Tset301的程度。这对于冷冻产品是适用的方法，原因是冷冻产品的质量不会由于低于设定点的温度而受损，但确实可能由于高于设定点的温度而受损。

与像在传统的分别冷藏冷冻模式的操作中那样仅将供应空气或回流空气温度控制到设定点Tset相比，下面所描述的温度控制更先进。在下面所描述的方法中，暂时允许供应空气温度Tsup低于第一设定点Tset，或者甚至低于期望温度范围的下限，以加速热装填的冷藏运输集装箱的运输容积中产品温度的下降。

原理是在例如运送的最初几天的时段期间控制供应空气温度的暂时降低。这在图4的流程图400中示出。该过程以步骤401中的通电开始。然后在步骤402中，控制器可以紧接在通电之后或者在起动程序完成之后开始将供应空气温度Tsup或其时间平均函数下降到低于第一温度设定点Tset的值。当达到该较低值时，该较低值可以维持一段时间或者可以直接启动下一步。在第一时间段期间进行步骤402。接下来，在步骤403中，在第二时间段期间，将供应空气温度Tsup从该较低值朝向温度设定点Tset增加。当达到Tset时，则在此过程的余下时间内将Tsup保持（步骤404）在该温度或者在该温度附近的期望范围内。要注意，第一时间段和第二时间段二者均具有有限长度。

作为示例，图4的过程基本上可以通过用图5所示的主控制器来扩展图2所示的现有易腐模式供应空气温度控制器来实现。在该理论下，现有供应空气温度控制器则变成从控制器207。主控制器203包含算法，其示例将在下面进行描述。因此，控制器7可以例如包括结合图5说明的主-从控制器设置200或者其功能可以以另一方式提供。

其他方面和变型将在下文中进一步说明。

图5示意性示出了表示根据一个实施方式的所谓主-从控制器200的框图。在此实施方式中，过程217表示冷藏运输集装箱（参见例如图1中的1）内的温度动态。尽管冷藏运输集装箱中的每个位置具有其自身的温度219，但仅测量这些温度中的两个温度：回流空气温度传感器（RTS）5测量回流空气温度Tret213，以及供应空气温度传感器（STS）25测量供应空气温度Tsup209。

该框图表示根据一个实施方式的所谓主-从控制器200，其中通常首先在主控制器203中处理所输入的第一设定点Tset201，主控制器203基于Tset201、Tret213的当前和/或最近的值以及可能的Tsup209来操控或得出第二或经修正的供应空气温度设定点Tset_slave205。然后通过控制器207接收经修正的设定点Tset_slave205与供应空气温度Tsup209之间的差，接着从控制器207以最小化该差为目的，从而通过调节由冷藏运输集装箱的冷却空间中的冷却单元（参见例如图1中的16）吸收的热量而有效地将Tsup209控制到经修正的供应空气温度设定点Tset_slave205,这在此示意性表示中可以被认为是过程217的一部分。

在本实施方式中，第一设定点Tset201被视为主控器203的设定点，其中主控制器203操控从设定点Tset_slave205。为了区分所述两个设定点，在下文中还可以将设定点Tset201称为第一设定点。从控制器207然后将供应空气温度Tsup209控制到从供应空气温度设定点Tset_slave205。主控制器在第一有限时间段期间有意将从供应空气温度设定点Tset_slave205降低到第一主设定点Tset201以下，其目的是加速将产品温度219下降到在第一设定点Tset201附近的期望温度范围。通过使得平均Tsup209在一段时间内低于Tset201（或者甚至低于运输容积中的产品的期望温度范围的下限）而不是将其控制在Tset，集装箱中的温度219的包括产品温度的较大一部分温度将显示出向接近第一设定点Tset201的期望温度范围的较快速收敛。通过在具有有限长度的第二时间段期间将供应空气温度Tsup209增加到目标温度Tset201并且在第二时间段之后将Tsup209保持在第一设定点Tset201，确保低于目标温度的产品温度不会出现或几乎不出现。以此方式，集装箱中的产品不会由于在Tsup209的初始过度冷却期间的过低温度而受损。

图6示出了对于将第一设定点Tset301输入到主控制器中所产生的温度Tsup302、Tret303、Twarm304和Tcold306的模拟轨迹的计算机模拟，其中所述主控制器接着操控从控制器的供应空气温度设定点Tset_slave305。通过主控制器调节从控制器的供应空气温度设定点Tset_slave305，主控制器基于Tset301、Tret303和可能的Tsup302来操控供应空气温度设定点Tset_slave305，目的在于在有限的第一时间段内将Tsup302控制到低于Tset301的值，而从控制器将供应空气温度Tsup302控制到从设定点Tset_slave305。

根据第一温度设定点Tset301来操控供应空气温度设定点Tset_slave305有利地将Tset_slave305调节到Tset301，其中相对于Tset301的调节可以通过如下方式而取决于Tset301：例如当Tset301处于已知要运送低温敏感型产品所处的范围内时，将Tset_slave305降低为低于Tset301至多1℃，而同时允许运送低温较不敏感型产品所处的设定点范围内的2℃的降低。根据回流空气温度Tret303和/或供应空气温度Tsup302的测量值来调节供应空气温度设定点Tset_slave305的操作引入了反馈。该反馈有利地提供了对于所观察温度对温度下冲的持续时间和幅值进行调节的可能性。

该主-从控制器为图5中所描绘的实施方式的实现，其中主控制器执行下面关于图7所描述的算法。

相比于图3，图6示出由于图6中的主-从控制而实现了较快的温度下降，即，产品温度向第一设定点的较快收敛，同时仍保持对Tsup302进行控制。例如，40个小时之后，在图3中Twarm304仍为16.5℃，而在图6中Twarm304则已经下降到16.0℃。这是通过使供应空气温度Tsup302能够比Tset301冷或者甚至比期望温度范围的下限冷而实现的。一般来说，Tsup302比Tset301冷意味着增加的冷害风险。然而，Tsup302比Tset301冷的时段仅在运输容积中大部分位置处的温度仍然高于Tset301时的下降开始阶段出现，由于如以上所提及的，在第二时间段期间将Tset_slave305增加至Tset301。这将下面进一步详细描述。因而，产品温度将不会或者几乎不会下降到Tset301以下。因此，冷害的风险非常有限，而较快下降的益处却是明显的，即因过高的温度而引起的质量劣化较少（即应用冷藏的整体理念）。

同样在冷冻模式操作下，可以例如使用上述主从概念以在像图6中一样的温度下降期间限制Tsup302的下冲。这可能例如会以运输容积中的最暖温度Twarm304的略缓下降为代价来提供了一定节能的优点。

在上述实施方式中，主控制器203包含如下算法：该算法根据第一设定点Tset以及供应空气温度Tsup和回流空气温度Tret的测量（最近和/或当前）值来计算从设定点Tset_slave以获得上述结果。下面参照图7所示的流程图500和图6所示的曲线图来描述如何可以实现该算法的示例。

图7所示的算法功能为包括5个步骤或状态的过程，其中以不同方式来计算用于温度控制的从设定点Tset_slave。这些步骤中的一些步骤在一些实施方式中可以省略或组合。

在断电时段之后，当在步骤501中单元通电时，过程可以直接在步骤402中开始，或者其可以首先运行起动过程502，该起动过程判定是否应该实际使用步骤402到步骤505的低温冷却过程。图8的流程图中较详细地示出了这样的起动过程502的示例。首先，在步骤511中检查断电时间是否已经持续大于96小时。如果是这种情况，则在步骤512中将“下降完成标记”设定为假，然后在步骤513中将供应空气温度Tsup控制在第一设定点Tset达30分钟。然而，如果断电时间尚未持续超过96小时，则在步骤514中检查“下降完成标记”是否为真。如果标记已经为假，则如前面那样在步骤513中将供应空气温度Tsup控制在第一设定点Tset达30分钟。否则，程序转到步骤404，即不具有降温冷却过程的供应空气温度的传统调节。在步骤513中的30分钟之后，在步骤515中检查回流空气温度Tret是否高于Tset+3℃。如果回流空气温度Tret高于Tset+3℃，则在步骤402中开始低温冷却过程。否则，在步骤404中使用供应空气温度的传统调节。换言之，仅在以下条件成立时才开始低温冷却下降步骤：该单元已经在传统模式下运行超过30分钟，且Tret高于Tset+3℃，并且“下降完成标记”为假。

图8中的实施方式是在没有人为干预的情况下确定是否有至少一个指标指示运输容积中的温度明显高于期望温度范围的可能实施方式，其中，所述至少一个指标为之前断电时段的持续时间、在启动控制器之后的预定时间量内的所测量的回流空气温度和所测量的供应空气温度的函数；并且仅在所述至少一个指标指示运输容积中的温度明显高于所述期望温度范围时才将供应空气温度或其时间平均函数降低至低于所述第一温度设定点的所述温度。在每次运送中将供应空气温度或其时间平均函数降低为低于第一温度设定点的所述温度，会带来对装载之前已经预冷却的产品造成冻害/冷害的风险。仅在至少一个指标指示运输容积中的温度明显高于期望温度范围时才要求暂时温度下冲有利地降低了该风险。

在图9中更详细示出的图7的低温冷却下降步骤402中，在步骤521中控制供应空气温度Tsup达到低于第一设定点Tset的值。在此实施方式中，将该值设定为Tset-1℃。如上所提及的，该值可以低于针对传输容积中的温度的期望温度范围的下限。这通过将从设定点Tset_slave设定为Tset-1℃来进行，如同样在图6中所示的。当Tsup已经达到Tset-1℃时或者如果Tsup已经低于Tset达10小时，则停止该步骤。因此，在步骤522中，检查Tsup<Tset-1℃是否成立，并且在步骤523检查Tsup是否已经低于Tset超过10小时。在下降步骤402之后可以跟随保持步骤（未示出），其中将Tset_slave保持在Tset-1℃一段时间，从而使Tsup保持在Tset-1℃一段时间，或者只要Tsup达到Tset-1℃就可以启动步骤403。如果该单元在下降状态期间重启，则在重新开始之后恢复下降状态。

在图7所描绘的实施方式中，将供应空气温度增加到第一设定点Tset的步骤403被分成三个步骤，即第一低温冷却斜升步骤503、低温冷却保持步骤504和第二低温冷却斜升步骤505。低温冷却状态403跟随下降步骤402。

图10示意性描绘了在第一低温冷却斜升步骤503中进行的步骤。在进入该状态时，首先在步骤531中通过求解如下方程来确定斜坡斜率：

时间常数=6小时

Tini=min（Treturn；Tsupply-Tsupply的斜率*时间常数）  [℃](1)

t_{cold_pd}=-时间常数×

  [h](2)

斜坡_斜率=0.5/（t_{cold_pd}+5）  [℃/h](3)

其中，Tini=进入该状态时所估计的最冷产品温度[℃]。

t_{cold_pd}=直到最冷产品温度达到Tset的估计时间，假设Tsup=Tset-1℃[h]斜坡_斜率=在第一低温冷却斜升步骤503期间Tset_slave斜升的斜率[℃/h]

在第一低温冷却斜升步骤期间，从设定点Tset_slave在图10的步骤532中以斜坡_斜率℃/h从下降状态结束时的从设定点（=Tset-1℃）斜升到中间值，如Tset减去0.5℃。当Tset_slave达到Tset-0.5℃时，第一低温冷却斜升状态终止。如果该单元在第一低温冷却斜升状态期间重启，则在重新开始之后恢复第一低温冷却斜升状态并且Tset_slave从其最近值继续斜升。

低温冷却保持状态（图7中的步骤504）跟随第一低温冷却斜升步骤503。在低温冷却保持状态504期间，Tset_slave保持在Tset-0.5℃。在当前的实施方式中，在通电50小时之后，低温冷却保持状态504终止。可以使用该状态的其它长度来代替50小时，并且还可以省略该步骤使得第二低温冷却斜升状态505直接跟随第一低温冷却斜升状态503。如果该单元在低温冷却保持状态期间重启，则在重新开始之后恢复低温冷却保持状态并且时间计数器从其最近值继续计数。

第二低温冷却斜升状态505跟随低温冷却保持状态504。图11中更详细地示出了状态505中所使用的算法。在状态505期间，Tset_slave在步骤541中以0.1℃/h的斜率从低温冷却保持状态结束时的Tset_slave斜升到Tset。当Tset_slave达到Tset时，第二低温冷却斜升状态终止（步骤542）。在该状态完成时，在步骤543中将“下降完成标记”设定为真。

要注意，供应空气温度逐渐增至第一设定点Tset并且在上述实施方式中包括三个子步骤503、504和505的步骤403具有有限的持续时间或长度，以使对集装箱中的产品进行过度冷却的风险最小化。步骤403的持续时间通常可以小于90小时。

如果该单元在第二低温冷却斜升状态505期间重启，则在通电后通过使用Tset_slave=Tset而开始正常的操作状态。要注意，与在第一低温冷却斜升状态503期间的断电处理相比存在差异的动机在于，在第二低温冷却斜升状态505期间重启之后，将供应空气温度设定点降低为低于第一设定点Tset达仅几个小时不再有用。

关于重启要注意的是，在一些实施方式中，控制单元被配置成：在所述控制器的启动时，检查是否之前通电时段结束时的控制器状态在所述第一时间段或在所述第二时间段内以及从何时起之前通电时段结束时的控制器状态在所述第一时间段或在所述第二时间段内；以及在初始化供应空气温度控制器时考虑该信息。以此方式，获得对电力供应的短时中断具有更好鲁棒性的系统，原因在于下冲仅在启动运动的开始时发起，这是通过之前多天断电时段的出现来识别的，并且如果在掉电时控制器正以所述第一时间段或第二时间段期间的控制器状态进行操作，则恢复此控制器状态。

当第二低温冷却斜升状态505完成，即Tset_slave达到Tset时，在步骤404中以正常状态继续冷却，其中在过程的余下时间内，接着将供应空气温度Tsup保持在该温度（即Tset_slave=Tset）或在该温度附近的期望范围内。该状态仅在下降的条件开始（图7中的步骤502）再次变成真时终止，这在同一过程中通常将不会发生。

上述算法表示一个实施方式，并且细节的变化当然是可能的。作为示例，可以提及的是，可以省略低温冷却保持步骤，然后这可以通过减小两个低温冷却斜升状态503和505中使用的斜坡斜率来进行补偿。在此情况下，两个低温冷却斜升状态甚至可以使用相同的斜坡斜率，使得步骤403仅包含一个低温冷却斜升状态。在此状态下所使用的斜坡斜率则可以例如如以上步骤503中所建议的那样根据测量温度来确定，或者可以使用如步骤505中所建议的固定斜坡斜率。

在另一实施方式中，测量运输容积45中的产品温度。测量产品温度在很大程度上降低关于实际产品温度的不确定度。因此，很多简化的机会变得可用。例如，可以通过如下步骤来代替图9中的步骤522和523：如果最冷的所测量产品温度变得小于或等于Tset，则转到步骤503。另一示例将是对从低温冷却保持状态（图7中的步骤504）进入到第二低温冷却斜升状态505做出判断，这不仅基于经过时间，还基于所测量的最暖产品温度，例如当最暖的所测量产品温度变为小于Tset+3℃时进入到第二低温冷却斜升状态505。

在其他实施方式中，该方法可以包括：将供应空气温度或其时间平均函数限制成高于最小限制值；并且随时间推移增大最小限制。对供应空气温度或其时间平均函数施加最小限制的优点在于：这不是强制的，而仅是在启动运动的第一部分期间提供暂时下冲的可能性，并且随后在产品温度接近设定点时，通过随时间推移增大最小限制来减小下冲的可能性。是否实际进行下冲由温度控制中的其他元素决定。例如，将供应空气温度和回流空气温度的平均值控制到第一温度设定点的控制器仅在回流空气温度高于第一温度设定点的情况下才要求下冲的可能性。

尽管已经描述和示出了本发明的各种实施方式，但本发明不限于此，而且本明发还可以以在所附权利要求中限定的主题范围内的其他方式来实施。

Claims (15)

1.一种对冷藏运输集装箱（1）中的温度进行控制的方法，所述冷藏运输集装箱（1）至少包括运输容积（45）、控制单元（7）、和冷却空间（41）、以及提供通过所述冷却空间（41）的气流的一个或多个风机（10），其中，经过所述冷却空间的空气至少经过用于测量回流空气温度（Tret）的回流空气温度传感器（5）、冷却单元（16）、以及用于测量供应空气温度（Tsup）的供应空气温度传感器（25），其中，所述方法包括：

●控制供应空气温度（Tsup）以使所述运输容积（45）中的温度处于第一温度设定点（Tset）附近的期望温度范围内，

其特征在于，所述方法包括：

●在第一有限时间段期间，控制（402）所述供应空气温度（Tsup）或其时间平均函数以达到低于所述第一温度设定点（Tset）的温度；以及

●在所述第一时间段之后的第二有限时间段期间，增加（403）所述供应空气温度（Tsup），使得所述供应空气温度（Tsup）或其时间平均函数在所述第二时间段结束时处于所述期望温度范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

●将所述供应空气温度（Tsup）或其时间平均函数控制到供应空气温度设定点（Tset_slave）；

●在所述第一时间段期间，将所述供应空气温度设定点（Tset_slave）设定成低于所述第一温度设定点（Tset）的值；以及

●在所述第二时间段期间，增加所述供应空气温度设定点（Tset_slave），使得所述供应空气温度设定点（Tset_slave）在所述第二时间段结束时等于所述第一温度设定点（Tset）。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

●在主控制器（203）中，根据所述第一温度设定点（Tset）以及所述回流空气温度（Tret）和所述供应空气温度（Tsup）的测量值中的至少一个来确定所述供应空气温度设定点（Tset_slave）；以及

●在从控制器（207）中，将所述供应空气温度（Tsup）控制到所述供应空气温度设定点（Tset_slave）。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

●在所述第二时间段的第一子时段期间，以第一斜率将所述供应空气温度设定点（Tset_slave）从低于所述第一温度设定点（Tset）的所述值增加到如下的中间值：所述中间值介于低于所述第一温度设定点（Tset）的所述值与所述第一温度设定点（Tset）之间；以及

●在所述第二时间段的第二子时段期间，以第二斜率将所述供应空气温度设定点（Tset_slave）从所述中间值增加到所述第一温度设定点（Tset）；

其中，所述第一斜率和所述第二斜率中的每一个斜率都是根据所述第一温度设定点（Tset）、所述供应空气温度设定点（Tset_slave）以及所述回流空气温度（Tret）和所述供应空气温度（Tsup）的测量值中的至少一个来预定或计算的；

其特征还在于，所述方法包括：

●在所述第二时间段的介于所述第一子时段与所述第二子时段之间的第三子时段期间，将所述供应空气温度设定点（Tset_slave）保持在所述中间值。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，低于所述第一温度设定点（Tset）的所述预定值也低于第一温度设定点（Tset）附近的所述期望温度范围。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

●将所述供应空气温度（Tsup）或其时间平均函数限制成高于最小限制；以及

●随时间推移增大所述最小限制。

7.一种用于控制冷藏运输集装箱（1）中的温度的系统，所述冷藏运输集装箱（1）至少包括运输容积（45）、冷却空间（41）以及提供通过所述冷却空间（41）的气流的一个或多个风机（10），其中，经过所述冷却空间的空气至少经过用于测量回流空气温度（Tret）的回流空气温度传感器（5）、冷却单元（16）、以及用于测量供应空气温度（Tsup）的供应空气温度传感器（25），其中，所述系统包括控制单元（7），所述控制单元（7）被配置成：

●控制供应空气温度（Tsup）以使所述运输容积（45）中的温度处于第一温度设定点（Tset）附近的期望温度范围内，

其特征在于，所述控制单元（7）被配置成：

●在第一有限时间段期间，控制（402）所述供应空气温度（Tsup）或其时间平均函数以达到低于所述第一温度设定点（Tset）的温度；以及

●在所述第一时间段之后的第二有限时间段期间，增加（403）所述供应空气温度（Tsup），使得所述供应空气温度（Tsup）或其时间平均函数在所述第二时间段结束时处于所述期望温度范围内。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制单元（7）被配置成：

●将所述供应空气温度（Tsup）或其时间平均函数控制到供应空气温度设定点（Tset_slave）；

●在所述第一时间段期间，将所述供应空气温度设定点（Tset_slave）设定成低于所述第一温度设定点（Tset）的值；以及

●在所述第二时间段期间，增加所述供应空气温度设定点（Tset_slave），使得所述供应空气温度设定点（Tset_slave）在所述第二时间段结束时等于所述第一温度设定点（Tset）。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制单元（7）包括：

●主控制器（203），所述主控制器（203）被配置成根据所述第一温度设定点（Tset）以及所述回流空气温度（Tret）和所述供应空气温度（Tsup）的测量值中的至少一个来确定所述供应空气温度设定点（Tset_slave）；以及

●从控制器（207），所述从控制器（207）被配置成将所述供应空气温度（Tsup）控制到所述供应空气温度设定点（Tset_slave）。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述控制单元（7）被配置成：

●在所述第二时间段的第一子时段期间，以第一斜率将所述供应空气温度设定点（Tset_slave）从低于所述第一温度设定点（Tset）的所述值增加到如下的中间值：所述中间值介于低于所述第一温度设定点（Tset）的所述值与所述第一温度设定点（Tset）之间；以及

●在所述第二时间段的第二子时段期间，以第二斜率将所述供应空气温度设定点（Tset_slave）从所述中间值增加到所述第一温度设定点（Tset）；

其中，所述第一斜率和所述第二斜率中的每一个斜率都是根据所述第一温度设定点（Tset）、所述供应空气温度设定点（Tset_slave）以及所述回流空气温度（Tret）和所述供应空气温度（Tsup）的测量值中的至少一个来预定或计算的；

其特征还在于，所述控制单元（7）被配置成：

●在所述第二时间段的介于所述第一子时段与所述第二子时段之间的第三子时段期间，将所述供应空气温度设定点（Tset_slave）保持在所述中间值。

11.根据权利要求7至10中的任一项所述的系统，其特征在于，低于所述第一温度设定点（Tset）的所述预定值也低于第一温度设定点（Tset）附近的所述期望温度范围。

12.根据权利要求7至11中的任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元（7）被配置成：

●在没有人为干预的情况下，判定是否有至少一个指标指示所述运输容积中的温度明显高于所述期望温度范围，其中，所述至少一个指标为之前断电时段的持续时间、在所述控制器（7）启动之后的预定时间量内所测量到的回流空气温度（Tret）和所测量到的供应空气温度（Tsup）中的至少一个的函数；以及

●仅在所述至少一个指标指示所述运输容积中的温度明显高于所述期望温度范围的情况下，才将所述供应空气温度（Tsup）或其时间平均函数降低至低于所述第一温度设定点（Tset）的所述温度。

13.根据权利要求7至12中的任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元（7）被配置成：

●在所述控制器（7）启动时，检查在之前通电时段结束时的控制器状态是在所述第一时间段或是在所述第二时间段内、以及在之前通电时段结束时的控制器状态从何时起处于所述第一时间段或从何时起处于所述第二时间段内；并且

●在初始化所述供应空气温度控制器时考虑该信息。

14.一种包括程序代码装置的计算机程序，当在计算机上运行所述计算机程序时，所述程序代码装置用于执行根据权利要求1至6中的任一项中所述的步骤。

15.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有程序代码装置，当在计算机上运行所述程序代码装置时，所述程序代码装置用于执行根据权利要求1至6中的任一项中所述的方法。

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