CN114604059A - 一种新型电动冷藏车制冷装置、控制系统及控制方法 - Google Patents

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CN114604059A CN202210331184.4A CN202210331184A CN114604059A CN 114604059 A CN114604059 A CN 114604059A CN 202210331184 A CN202210331184 A CN 202210331184A CN 114604059 A CN114604059 A CN 114604059A
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Abstract

本发明属于汽车冷藏运输设备技术领域，公开了一种新型电动冷藏车制冷装置、控制系统及控制方法，蓄冷器安装在驾驶室与冷藏室之间，冷藏室内部安装有风道；风道内部安装有导风机，风道上安装有导风器。风道设置有送风道和回风道，送风道和回风道右端分别安装有风机。送风道安装在冷藏室上侧，送风道安装在冷藏室下侧。导风器设置有轴流送风机和轴流回风机，轴流送风机外侧安装有出风导向板，轴流回风机外侧安装有回风导向板；导风器设置有出风口和回风口，出风口和回风口上分别安装有温度传感器，温度传感器与控制器连接，控制器与导向器连接。本发明中出风口和回风口相互配合让冷空气循环形成回流，加速空气降温。

Description

一种新型电动冷藏车制冷装置、控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于汽车冷藏运输设备技术领域，尤其涉及一种新型电动冷藏车制冷装置、控制系统及控制方法。
背景技术
随着人民生活水平的提高，人们对医药、食品的质量要求越来越高；从而大大加快了冷链行业的发展，如冷库、冷藏车以及冷藏保温箱。市面上常见的冷藏保温箱是由保温箱体和冰排组成，其主要应用于小批量货物的冷链运输。但是现有技术中冷藏保温箱使用时需提前将冰排预处理，然后根据操作要求将冰排放置在保温箱体内，操作复杂，费时费力；而且大量的冰排预处理在冷库中进行，投入成本较大。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)现有技术中冷藏保温箱使用时需提前将冰排预处理，然后根据操作要求将冰排放置在保温箱体内，操作复杂，费时费力；而且大量的冰排预处理在冷库中进行，投入成本较大。
(2)市场上的冷藏车的制冷机均在车头方向的箱体顶部，出风口通常为百叶窗形式，通常很少加装导风条，更未加装导风器或风道、导风机这类设备。本发明针对上述缺点，通过增设导风器(导风风道)和带导向风口的变速送风机，可以提高经过蓄冷热交换过来的冷风对车厢降温的热交换效率。
解决以上问题及缺陷的意义为：
当蓄冷型冷藏车采用冰排的蓄冷方式时，需要事先利用冰库制取冰块，然而不是每个冷链企业均能配备的冰库的。为此，本专利所提出的蓄冷型冷藏车，配备了小型电动制冷机，可在需要的时候通过市电驱动电动制冷机，对蓄冷槽进行充冷；运输过程中，则可由蓄冷槽释放的冷量，以维持冷藏车厢温度在合适的范围。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型电动冷藏车制冷装置、控制系统及控制方法。
本发明是这样实现的，一种新型电动冷藏车制冷装置，其包括：
蓄冷器，其安装在驾驶室与冷藏室之间，冷藏室内部安装有风道；风道内部安装有导风机，风道上安装有导风器；
所述风道设置有送风道和回风道，送风道和回风道右端分别安装有风机；
所述送风道安装在冷藏室上侧，送风道安装在冷藏室下侧。
进一步地，所述导风器设置有轴流送风机和轴流回风机；所述轴流送风机外侧安装有出风导向板，轴流回风机外侧安装有回风导向板。
进一步地，所述风道内填充蓄冷条，蓄冷条安装在冷藏室侧壁或顶部，蓄冷条上安装有导风器；所述导风器内部设有风机，该导风器的出风口和回风口安装有导风板，出风口和回风口处还分别安装有温度传感器，温度传感器连接有控制器。
进一步地，所述蓄冷器包含相变物质融冰水槽、底板可垂直活动调节的储水槽、上板活动底板固定的相变物质蓄冰槽；所述储水槽通过导管与泵体连接，泵体通过导管与相变物质融冰水槽连接，相变物质融冰水槽设置有回风换热风道；回风换热风道内部安装有回风机，回风换热风道通过气管连接有冷风风道，冷风风道内部安装有送风机，冷风风道对应相变物质蓄冰槽设置；
所述相变物质蓄冰槽连接有蒸发器，蒸发器通过气管连接有电子膨胀阀；电子膨胀阀连接有冷凝器，冷凝器与车载型电驱动压缩机连接，车载型电驱动压缩机与蒸发器连接。
本发明的另一目的在于提供一种新型电动冷藏车制冷控制系统，其包括：制冷装置；蓄冷模块，利用制冷装置进行蓄冷；
信号传输模块，利用CAN总线作为传输媒介，iCAN协议作为上层传输协议，支持链接多个设备同时工作，实现多节点控制和远程模拟/数字量检测，并通过GPRS模块实现对冷藏车制冷装置的远程检测；
温度采集模块，利用安装在不同位置的多个温度传感器对车厢内温度场进行检测；
远程管理模块，使用5G车联网技术将冷藏车厢内状态参数实时发送给远程服务平台；
GPS模块，用于对冷藏车进行定位，并将位置数据发送到云端；
风机变频驱动模块，用于根据控制指令对风机的运行进行驱动控制；
压缩机变频驱动模块，用于根据控制指令对车载型电驱动压缩机的运行进行驱动控制；
供电模块，用于为整体装置提供电源；
主控模块，用于利用控制器对各个受控器件的工作进行协调控制。
进一步地，所述供电模块采用蓄电池、光伏电池、车顶轴流式风力发电和市电的组合供电方式进行供电。
进一步地，所述主控模块采用上下两层控制器架构，上层控制器与下层控制器之间通过485总线连接；
所述上层控制器用于5G通信、视频监控，并进行冷藏车厢内各操作变量的优化计算；所述下层控制器用于采集制冷有关的传感信息处理及产生制冷系统的控制信号，对冷藏车厢内温湿度的控制，所述下层控制器的输入端连接到各信息采集模块的信息输出端，所述下层控制器的输出端连接到空调系统的四通阀、电子膨胀阀、换气控制阀、高压压力开关、低压压力开关及风机变频驱动模块、压缩机变频驱动模块、氮气释放开关和排气开关。
本发明还提供了一种新型电动冷藏车制冷控制系统的控制方法，其包括：
步骤一，冷藏车工作前，通过市电驱动制冷装置工作，蓄冷模块蓄冷；
步骤二，冷藏车运输过程中，压缩机变频驱动模块驱动车载型电驱动压缩机，进而制冷装置工作以维持一定的制冷量，对蓄冷模块进行补冷，
步骤三，温度传感器通过无线网络组网以检测车厢内温度场，控制器根据检测的温度场情况协同控制多个导风器内风机的转速，从而间接控制换热量，使车厢内温度场能控制到最佳状态；
步骤四，将冷藏车厢内状态参数实时发送给远程服务平台，同时通过GPS模块对冷藏车进行定位，并将位置数据发送到云端。
进一步地，所述步骤二中补冷的步骤包括：送风风道的冷风从相变物质蓄冰槽处由风机吹出，经过吸热融化成液态的蓄冷材料，经孔板状底板，流入下部的融冰水槽；而冷藏车回风风道，则在回风换热风道进行预冷换热后，在输送至送风风道，经过上述处理，形成冷藏车厢内的循环冷风。
进一步地，所述步骤三控制器控制导风器内风机的转速，具体包括：
(1)当温度传感器反馈值均低于目标温度，控制器控制压缩机停止工作，打开风机，使车厢内形成空气环流，待温度升高后压缩机再继续工作；
(2)当温度传感器反馈值均高于目标温度，控制器控制风机停止工作，压缩机工作，等待温度达到目标温度；
(3)当温度传感器监测反馈值不均匀，部分高于目标温度，部分低于目标温度，控制器控制对应气流调节轴流风机适当开启，形成稳定均恒的温度场。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
本发明蓄冷式冷藏车的蓄冷装置设置在驾驶室与冷藏室之间的独立空间，通过风机将蓄冷交换机的冷量送至冷藏室，在冷藏室车厢的两侧风道相对安装一定数量的导风器，一侧导风器的出风口向上而回风口向下，另一侧的则相反出风口向下回风口向上，从而在冷藏室竖直平面形成冷风流场，进一步的，通过将多个温度传感器安装在车厢中部和尾部的导风器出风口和回风口附近，温度传感器通过无线网络组网以检测车厢内温度场，控制器根据检测的温度场情况协同控制多个导风器的转速，从而间接控制换热量，使车厢内温度场能控制到最佳状态(保持均匀)。本发明中出风口和回风口相互配合让冷空气循环形成回流，加速空气降温；本发明安全无毒、有效可控、防水、节能、廉价、便于安装。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的新型电动冷藏车制冷装置结构示意图。
图2是本发明实施例提供的新型电动冷藏车制冷装置左视图。
图3是本发明实施例提供的新型电动冷藏车制冷装置俯视图。
图4是本发明实施例提供的导风器结构示意图。
图5是本发明实施例提供的喷嘴方式可调节的导风器结构示意图。
图6是本发明实施例提供的导风机部分结构示意图。
图7是本发明实施例提供的导风机工作状态示意图；
图7中：图a、导风机全开；图b、导风机部分开。
图8是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配电动导风板的气流导风器方案结构示意图。
图9是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配电动导风板的气流导风器方案结构左视图。
图10是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配电动导风板的气流导风器方案结构俯视图。
图11是本发明实施例提供的可控回风方向的回风导向板结构示意图；
图11中：图a、侧视图；图b、正视图。
图12是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配电动导风板的气流导风器方案导风器部分打开示意图。
图13是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配蓄冷条和导风器型方案结构示意图。
图14是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配蓄冷条和导风器型方案结构左视图。
图15是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配蓄冷条和导风器型方案结构俯视图。
图16是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配蓄冷条和导风器型方案中导风器结构示意图。
图17是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配导风器方案二结构示意图。
图18是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配导风器方案二结构左视图。
图19是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配导风器方案二结构俯视图。
图20是本发明实施例提供的风口固定导向器结构示意图；
图20中：图a、侧视图；图b、正视图。
图21是本发明实施例提供的喷嘴方向可调节导风器结构示意图；
图21中：图a、侧视图；图b、正视图。
图22是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配导风器方案二中导风机部分开示意图。
图23是本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配导风器方案二中导风机全开示意图。
图24是本发明实施例提供的蓄冷器结构示意图。
图25是本发明实施例提供的供电模块的连接结构意图。
图26是本发明实施例提供的气调冷藏车厢主控程序框图。
图27是本发明实施例提供的GPS模块程序流程图。
图28是本发明实施例提供的冷链物流综合监控管理云平台设计框图。
图中：1、冷藏室；2、驾驶室；3、蓄冷器；4、风机；5、送风道；6、回风道；7、轴流送风机；8、轴流回风机；9、导风器；10、风道；11、蓄冷条；12、冷凝器；13、车载型电驱动压缩机；14、电子膨胀阀；15、蒸发器；16、冷风风道；17、相变物质融冰水槽；18、泵体；19、储水槽；20、相变物质蓄冰槽；21、回风换热风道；22、送风机；23、回风机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
如图1至图7所示，本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配固定导风器(导流器)方案。针对小型冷藏车，导风器的出风口和回风口方向做成固定的方案。
蓄冷器3安装在驾驶室2与冷藏室1之间的独立空间；冷藏室1内部安装有风道，风道设置有送风道5和回风道6，送风道5和回风道6右端分别安装有风机4；送风道5和回风道6上分别安装有导风器9，导风器设置有轴流送风机7和轴流回风机8；
蓄冷式冷藏车的蓄冷装置设置在驾驶室与冷藏室之间的独立空间，通过风机将蓄冷交换机的冷量送至冷藏室，冷藏室车厢的两侧风道相对安装一定数量的导风器，一侧导风器的出风口向上而回风口向下，另一侧的则相反，从而在冷藏室y-z平面形成冷风流场，进一步的，将温度传感器(4个)安装在车厢中部和尾部的导风器出风口和回风口附近，温度传感器通过无线网络组网以检测车厢内温度场，控制器根据检测的温度场情况协同控制多个导风器的转速，从而间接控制换热量，使车厢内温度场能控制到最佳状态(保持均匀)。
如图8至图12所示，本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车(可调循环方向)配电动导风板的气流导风器(导流器)设计方案。
蓄冷器3安装在驾驶室2与冷藏室1之间的独立空间；冷藏室1内部安装有风道10，风道10设置有送风道5和回风道6，送风道5和回风道6右端分别安装有风机4，风机4为强风机；送风道5和回风道6上分别安装有导风器9，导风器设置有轴流送风机7和轴流回风机8，轴流送风机7外侧安装有可控出风方向的出风导向板，轴流回风机8外侧安装有可控回风方向的回风导向板。其中，可控出风方向的出风导向板和可控回风方向的回风导向板分别与步进电机连接。
导风器通过步进电机控制导风板方向，其出风和回风方向可独立控制或者联动控制(不同位置导风器独立控制)，进一步的，将温度传感器(4个)安装在车厢中部和尾部的导风器出风口和回风口附近，温度传感器通过无线网络组网以检测车厢内温度场，控制器根据检测的温度场情况协同控制多个导风器的导风板方向，使车厢内温度场能控制到最佳状态(保持均匀)，使冷藏室的温度场更加均匀分布。
如图13至图16所示，本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配蓄冷条和导风器(导流器)型方案。
在冷藏室侧壁或顶部安装有蓄冷条11(蓄冷板)，蓄冷条11(蓄冷板)上安装有导风器，导风器内部设有风机。
制冷系统对蓄冷装置事先充冷，由安装在冷藏室侧壁和顶部的若千蓄冷条输出冷量。由于在无导风器条件下，温度分布与蓄冷条距离等因素有关，导致冷藏室下部(后门、转角等部位)温差大。为解决上述问题，将一定数量的导风器安装在顶部和侧壁的蓄冷条上，导风器内部设有风机，以便冷量更加均匀分布。
如图17至图23所示，本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车配导风器(导流器)方案二。
冷藏室上侧安装有送风道，冷藏室下侧安装有回风道；送风道上设置有送风机，回风道上安装有回风机。
蓄冷式冷藏车的蓄冷装置设置在驾驶室与冷藏室之间的独立空间，通过风机将蓄冷交换机的冷量送至冷藏室，冷藏室车厢的顶部和两侧均配置风道，相对安装一定数量的导风器；顶部导风器的出风口，从两侧向中间缓速送冷风，而回风口向下，将从地板反射的热风吸入回风，从而在冷藏车厢y-z平面形成两个对称的冷风流场，进一步的，将温度传感器(4个)安装在车厢中部和尾部的导风器出风口和回风口附近，温度传感器通过无线网络组网以检测车厢内温度场，控制器根据检测的温度场情况协同控制多个导风器的转速，从而间接控制换热量，使车厢内温度场能控制到最佳状态(保持均匀)。
如图24所示，本发明实施例提供的蓄冷器3设置有相变物质融冰水槽17、底板可垂直活动调节的储水槽19、上板活动底板固定的相变物质蓄冰槽20。储水槽19通过导管与泵体18连接，泵体18通过导管与相变物质融冰水槽17连接，相变物质融冰水槽17设置有回风换热风道21，回风换热风道21内部安装有回风机23，回风换热风道21通过气管与冷风风道16连接，冷风风道16内部安装有送风机22，冷风风道16对应与相变物质蓄冰槽20安装；相变物质蓄冰槽20连接有蒸发器15，蒸发器15通过气管与电子膨胀阀14连接，电子膨胀阀14与冷凝器12连接，冷凝器12与车载型电驱动压缩机13连接，车载型电驱动压缩机13与蒸发器15连接。
本发明实施例中的蓄冷系统包括：(1)车载电动驱动制冷系统，可对蓄冷装置充冷；(2)蓄冷单元。车载制冷系统为现有冷藏车的传统布局方式，但车载制冷系统与蓄冷系统为串联式连接关系；车载制冷系统，可采用蓄电池+光伏电池+车顶轴流式风力发电+市电的组合供电方式。车载制冷装置的蒸发器内嵌在蓄冰槽内，可对相变材料进行充冷。冷藏车工作前，可通过市电对相变材料进行充冷。冷藏车运输过程中，车载制冷装置可根据需要对相变材料进行补冷，以保持蓄冰槽内相变材料的冷量。车载制冷装置的冷凝器安装在冷藏车体外。冷藏车蓄冷单元，其中送风风道的冷风，从蓄冰槽处由风机吹出。经过吸热融化成液态的蓄冷材料，经孔板状底板，流入下部的融冰水槽。而冷藏车回风风道，则在回风换热风道进行预冷换热后，在输送至送风风道。经过上述处理，形成冷藏车厢内的循环冷风。即：低温的送风，经车厢内换热后变成高温回风，回风再经过换热又形成低温送风。蓄冷装置的材料可采用耐腐蚀、抗老化、具有绝热性的工程塑料制品，构成封闭型单元。
本发明实施例提供的相变蓄冷型冷藏车车厢温度场的检测与优化控制方案。为了解决冷藏车厢单点测量的问题和无法远程测量的弊端，本发明提出的冷藏车的车厢分布式恒温控制系统是集多节点测量和远程控制于一体的控制系统。该系统以CAN总线作为传输媒介，iCAN协议作为上层传输协议，支持链接多个设备同时工作，可以实现多节点控制和远程模拟/数字量检测，并通过GPRS模块可实现对冷藏车制冷系统的远程检测。
蓄冷式冷藏车的蓄冷装置设置在驾驶室与冷藏室之间的独立空间，通过风机将蓄冷交换机的冷量送至冷藏室，冷藏室车厢的两侧风道相对安装一定数量的导风器，一侧导风器的出风口向上而回风口向下，另一侧的则相反，从而在冷藏室y-z平面形成冷风流场，进一步的，将温度传感器(4个)安装在车厢中部和尾部的导风器出风口和回风口附近，温度传感器通过无线网络组网以检测车厢内温度场，控制器根据检测的温度场情况协同控制多个导风器的转速，从而间接控制换热量，使车厢内温度场能控制到最佳状态(保持均匀)。
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
1、冷藏车的温湿度智能控制终端的软硬件系统：
本发明实施例中的冷藏车的监控系统拟采用上、下两层控制器架构，上层与下层控制器之间通过485总线连接。上层控制器主要负责5G通信、视频监控，并进行冷藏车厢内各操作变量的优化计算；而下层控制器负责冷藏车厢内温湿度的控制。控制系统硬件主要包括以下几个模块：蓝牙模块、主控制器、压缩机变频驱动模块、风机变频驱动模块、主控电源模块、驱动电源模块等。下层控制器拟专用于采集制冷有关的传感信息处理及产生制冷系统的控制信号。其输入端连接到各信息采集模块的信息输出端，其输出端连接到空调系统的四通阀、电子膨胀阀、换气控制阀、高压压力开关、低压压力开关及风机变频驱动模块、压缩机变频驱动模块、氮气释放开关和排气开关。
为了实现冷藏车内温度和湿度稳定在一定的范围内，解决方法主要是通过设置冷藏车内不同温度区的温度差值进行实验，探究运输过程中车内的温度场分布状况并分析其温度变化与相互影响情况。具体做法首先是通过软件模拟得到冷藏车厢内温度场分布，进一步合理布局车厢内结构和均匀化温度分布具有一定的指导价值。其次，在车厢内定点装配四个传感器测试点(厢内送风机对向的侧顶部和送风机同向的侧底部)，进行温湿度监测，根据传感器反馈值决定控制策略，例如：
(1)当传感器反馈值均低于目标温度并在一定范围外，此时应停止压缩机工作，打开风机，使车厢内形成空气环流，待温度升高到阈值温度点后，压缩机再继续工作；
(2)当传感器反馈值均高于目标温度一定程度，控制器根据模糊PID控制风机保持一定转速，压缩机工作，等待温度恢复到目标温度；
(3)当传感器监测反馈值不均匀，部分高于目标温度，部分低于目标温度，此时适当调节各个气流调节轴流风机的送风速度，以形成稳定均恒的温度场。
2、气调冷藏车厢控制系统的供电模块：
本发明的冷藏车厢电路需要满足水泵电机供电、风机电机供电、控制器STM32最小系统的供电及GPS模块供电。其中电路的驱动电路设计如下：DC12V电源使用电源适配器通过5.5X2.1MMDC电源插头与电源适配器相连接，保证在外部供电220V 50HZ的情况下稳定输出12V电压，为整个冷藏车厢提供电力保障。另外，若当外部供电不足或不稳定时，可以手动切换至备用电池供电。备用电池由两节18650电池组成，电池组满电时电压约为8V，8V的电压通过NCP3063芯片升压至12V。电源适配器提供的12V电压和NCP3063升压后的12V电压二选一供给AS4950电机驱动和LM1117-5芯片，AS4950芯片通过单片机的PWM调制，输出满足控制要求的电压给水泵电机和送风机，使得水泵和送风机正常工作。LM1117-5芯片为系统提供5V电压，该部分电压输送给AS4950芯片、冷藏车厢前面板模块和GPS模块，如图25所示。
本发明为冷藏车厢的控制系统设计了一个前端控制面板来进行人机交互，该前端控制面板由STM32F1芯片、TFT液晶显示屏和若干按键组成，使用者可通过该面板监测车厢内温度、车厢蓄冷槽内循环水泵的转速、车厢内送风机转速，还可以通过该面板的温度设置按钮或远程设备调节车厢温度的设定值。也可以通过按键或远程快速设置车厢的环境温度。控制面板中的STM32F1芯片，会通过布置在车厢内的GX18B20温度传感器，检测车厢内当前温度值，并将车厢内温度数据及水泵、风机的转速信息传输给HaaS网关，在HaaS网关通过自适应遗传算法，对车厢环境温度的设定值进行边缘优化计算后，再将优化后的车厢环境温度设定值传输给STM32F1芯片。STM32F1芯片将优化后的车厢环境温度设定值与当前的车厢温度检测值进行比较，比较后的结果再通过增量型PID算法计算出循环水泵和送风机的最佳输出值，再由STM32F1芯片通过输出PWM信号控制水泵电机和送风机的实时转速，以实施冷藏车厢内温度的节能调节工作。
其中，自适应遗传算法用以计算某时刻，冷藏车蓄冷制冷系统的能耗最小值时，蓄冷制冷系统中各操作变量的解。自适应遗传算法中的Pc(和Pm)均采用sigmoid函数和-sigmoid函数的分段非线性函数形式，例如，Pc的自适应调节公式如式1，2所示。
sigmoid函数：
Figure BDA0003573136720000121
-sigmoid函数：
Figure BDA0003573136720000122
(1)式和(2)式中：Pc2,Pc3为预设的Pc的取值范围，fmax为种群中适应度的最大值，favg为种群每一代的平均适应度值，fc为进行交叉操作的两个个体中的适应度较大的值，fmin为所要变异个体的适应度值的极小值，k1为调整系数。
3、气调冷藏车厢的主控程序设计框架如图26所示。
4、冷藏车厢GPS模块程序设计：
气调冷藏车厢GPS模块程序流程图如图27所示。主程序先执行初始化操作，随后依次等待GPS搜星，SIM注册网络，当SIM成功注册网络后，ATGM336H模块与HaaS使用NMEA的通信格式进行通信，ATGM336H的输出语句有$GPGSA，$GPGGA，$GPRMC，$GPGSV等，其中$GPGGA为最常用的语句，TGM336H模块将位置信号通过串口通讯的方式发送至HaaS，并将得到的经纬度信息转移到芯片内部寄存器中，最后通过HaaS将经纬度信息发送至云端，实现实时监控冷藏车厢位置的效果。
5、冷链物流综合监控管理云平台设计：
如图28所示，冷链物流综合监控管理云平台，使用5G车联网技术将冷藏车厢内状态参数实时发送给远程服务平台，同时通过GPS模块对冷藏车进行定位，并将位置数据发送到云端。
管理平台可通过箱内状态参数来判断各模块是否正常工作，并通过蚁群算法与自适应遗传算法进行冷藏箱匹配调度与路径规划，两种算法共同使用进而更好地降低运输成本，同时使用强化学习算法进行冷藏车租赁用户与物流冷藏车公园商之间的供需预测，对冷藏车潜在客户进行行为预测，从而提前做出调度决策，实现高效、安全的物流管控服务。
该平台采用阿里云Python SDK进行开发，通过在云端创建产品与设备，获取ProductKey、DeviceName和DeviceSecret等设备证书信息。在设备端SDK中导入设备信息，为传感器定义“物模型”，使设备端可以连接物联网平台。PC客户端选择订阅消息类型，接收设备上下线状态、过程数据等设备相关消息，平台可通过车厢内状态参数来判断各模块是否正常工作。
该监控平台采用PC作为客户端，通过MQTT协议为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。利用阿里云IoT Studio的前端界面，可将传感器采集到的数据统一由设备端经过物联网平台的规则引擎发送到PC端，实现数据实时可视化显示。通过IoT Studio实现实时指令发送，从而实现冷藏车的实时路径规划和多台冷藏车的调度等功能。还可以通过浏览器输出插件结合视觉识别算法，在PC端还可实现远程视频通信的图像观测。
冷藏车用户可通过调用物联网平台云端API，向设备下发指令，利用物联网平台的数据流转功能实现各个设备的数据消息转发，便于在其他阿里云产品中的存储或处理。并通过超启发式算法与强化学习等算法进行冷藏车匹配调度与供需预测，做出最优调度与导航决策，实现高效、安全的物流管控服务。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型电动冷藏车制冷装置，其特征在于，包括：
蓄冷器，其安装在驾驶室与冷藏室之间，冷藏室内部安装有风道；风道内部安装有导风机，风道上安装有导风器；
所述风道设置有送风道和回风道，送风道和回风道右端分别安装有风机；
所述送风道安装在冷藏室上侧，送风道安装在冷藏室下侧。
2.如权利要求1所述新型电动冷藏车制冷装置，其特征在于，所述导风器设置有轴流送风机和轴流回风机；所述轴流送风机外侧安装有出风导向板，轴流回风机外侧安装有回风导向板。
3.如权利要求1所述新型电动冷藏车制冷装置，其特征在于，
所述风道内填充蓄冷条，蓄冷条安装在冷藏室侧壁或顶部，蓄冷条上安装有导风器；
所述导风器内部设有风机，该导风器的出风口和回风口安装有导风板，出风口和回风口处还分别安装有温度传感器，温度传感器连接有控制器。
4.如权利要求1所述新型电动冷藏车制冷装置，其特征在于，
所述蓄冷器包含相变物质融冰水槽、底板可垂直活动调节的储水槽、上板活动底板固定的相变物质蓄冰槽；
所述储水槽通过导管与泵体连接，泵体通过导管与相变物质融冰水槽连接，相变物质融冰水槽设置有回风换热风道；回风换热风道内部安装有回风机，回风换热风道通过气管连接有冷风风道，冷风风道内部安装有送风机，冷风风道对应相变物质蓄冰槽设置；
所述相变物质蓄冰槽连接有蒸发器，蒸发器通过气管连接有电子膨胀阀；电子膨胀阀连接有冷凝器，冷凝器与车载型电驱动压缩机连接，车载型电驱动压缩机与蒸发器连接。
5.一种新型电动冷藏车制冷控制系统，其特征在于，包括：
如权利要求1～4中任一项所述的制冷装置；
蓄冷模块，利用制冷装置进行蓄冷；
信号传输模块，利用CAN总线作为传输媒介，iCAN协议作为上层传输协议，支持链接多个设备同时工作，实现多节点控制和远程模拟/数字量检测，并通过GPRS模块实现对冷藏车制冷装置的远程检测；
温度采集模块，利用安装在不同位置的多个温度传感器对车厢内温度场进行检测；
远程管理模块，使用5G车联网技术将冷藏车厢内状态参数实时发送给远程服务平台；
GPS模块，用于对冷藏车进行定位，并将位置数据发送到云端；
风机变频驱动模块，用于根据控制指令对风机的运行进行驱动控制；
压缩机变频驱动模块，用于根据控制指令对车载型电驱动压缩机的运行进行驱动控制；
供电模块，用于为整体装置提供电源；
主控模块，用于利用控制器对各个受控器件的工作进行协调控制。
6.如权利要求5所述新型电动冷藏车制冷控制系统，其特征在于，
所述供电模块采用蓄电池、光伏电池、车顶轴流式风力发电和市电的组合供电方式进行供电。
7.如权利要求6所述新型电动冷藏车制冷控制系统，其特征在于，
所述主控模块采用上下两层控制器架构，上层控制器与下层控制器之间通过485总线连接；
所述上层控制器用于5G通信、视频监控，并进行冷藏车厢内各操作变量的优化计算；所述下层控制器用于采集制冷有关的传感信息处理及产生制冷系统的控制信号，对冷藏车厢内温湿度的控制，所述下层控制器的输入端连接到各信息采集模块的信息输出端，所述下层控制器的输出端连接到空调系统的四通阀、电子膨胀阀、换气控制阀、高压压力开关、低压压力开关及风机变频驱动模块、压缩机变频驱动模块、氮气释放开关和排气开关。
8.一种基于权利要求5～7所述的新型电动冷藏车制冷控制系统的控制方法，其特征在于，
步骤一，冷藏车工作前，通过市电驱动制冷装置工作，蓄冷模块蓄冷；
步骤二，冷藏车运输过程中，压缩机变频驱动模块驱动车载型电驱动压缩机，进而制冷装置工作以维持一定的制冷量，对蓄冷模块进行补冷，
步骤三，温度传感器通过无线网络组网以检测车厢内温度场，控制器根据检测的温度场情况协同控制多个导风器内风机的转速，从而间接控制换热量，使车厢内温度场能控制到最佳状态；
步骤四，将冷藏车厢内状态参数实时发送给远程服务平台，同时通过GPS模块对冷藏车进行定位，并将位置数据发送到云端。
9.如权利要求8所述新型电动冷藏车制冷控制方法，其特征在于，
所述步骤二中补冷的步骤包括：送风风道的冷风从相变物质蓄冰槽处由风机吹出，经过吸热融化成液态的蓄冷材料，经孔板状底板，流入下部的融冰水槽；而冷藏车回风风道，则在回风换热风道进行预冷换热后，在输送至送风风道，经过上述处理，形成冷藏车厢内的循环冷风。
10.如权利要求8或9所述新型电动冷藏车制冷控制方法，其特征在于，
所述步骤三控制器控制导风器内风机的转速，具体包括：
(1)当温度传感器反馈值均低于目标温度，控制器控制压缩机停止工作，打开风机，使车厢内形成空气环流，待温度升高后压缩机再继续工作；
(2)当温度传感器反馈值均高于目标温度，控制器控制风机停止工作，压缩机工作，等待温度达到目标温度；
(3)当温度传感器监测反馈值不均匀，部分高于目标温度，部分低于目标温度，控制器控制对应气流调节轴流风机适当开启，形成稳定均恒的温度场。
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