CN115111828A - 一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车 - Google Patents
一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，包括车体、安装在车体上的光伏发电系统、单级压缩制冷机组和固定式双通道蓄冷板及可拆卸蓄冷板；光伏发电系统为压缩机供电；车载光伏板将太阳能转化为电能，驱动制冷机产冷，并通过双通道蓄冷板内设蒸发器、冷冻室蒸发器分别实现冷藏室的蓄冷/供冷和冷冻室供冷；双通道蓄冷板的蓄存冷量可通过分时控制，作为冷冻室供冷时制冷循环的冷凝器，以提升制冷效率降低电耗；配合可拆卸蓄冷板使得冷藏车在蓄冷量不足时在冷链仓储站更换蓄冷板，实现快速充冷和灵活调配；本发明对车载光伏发电、直流驱动双温制冷和蓄冷进行有机结合，实现光伏驱动分时复叠压缩的双温制冷。
Description
技术领域
本发明涉及冷链物流车技术领域，特别是涉及一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车。
背景技术
当下社会冷链物流发展迅速，冷藏车保有量增长迅速，但是绿色交通领域的发展，新能源的普及依然有所欠缺，双温冷链运输车规模很小，柴油和汽油仍是冷链运输车的主要燃料类型。城市冷链物流配送使用轻型、微型冷链运输车电动化趋势明显，而且电动冷链运输车在短途冷链运输在环保性和经济性方面较高能耗的燃油车优势明显。因此，发展包括电动在内的双温冷链运输车将改善我国冷链运输能源结构，对实现双碳目标具有重要意义。然而，冷藏车对车厢温度控制要求高，制冷机的电耗会进一步降低纯电动冷藏车的续航里程，而且在充电期间冷机停运还可能影响配送品质。由此可见，亟需一种兼具续航能力与温控保障、绿色低碳的冷链运输解决方案。
发明内容
本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，包括车体、安装在车体上的光伏发电系统、制冷蓄冷机组和蓄冷机构，车体上安装车厢；车厢包括冷藏室和冷冻室；
光伏发电系统包括蓄电池、光伏电池控制器和光伏发电板；
制冷蓄冷机组包括压缩机、蒸发器a、冷冻室蒸发器、风冷冷凝器以及用于连接上述设备的管路以及电磁阀和节流阀；
蓄冷机构包括固定式双通道蓄冷板和可拆卸蓄冷板；蒸发器a和蓄冷冷凝器设置在双通道蓄冷板内并安装在冷藏室中；冷冻室蒸发器设置在冷冻室内；可拆卸蓄冷板为可调式蓄冷结构；
光伏发电系统为压缩机供电；
电磁阀和节流阀控制管路中的冷媒在蒸发器a、冷冻室蒸发器蓄冷冷凝器以及风冷冷凝器中流动形成多条不同的制冷循环；蓄冷冷凝器作为冷冻室供冷时制冷循环的冷凝器，以降低冷凝温度从而提高效率、降低电耗。
节流阀设置多组分别编号12、14、16；电磁阀设置多组，分别编号13、15、17；节流阀12与电磁阀13串联设置在同一条支路上；节流阀14与电磁阀15串联设置在同一条支路上；节流阀16与电磁阀17串联设置在同一条支路上。
优选的，光伏电池控制器对光伏发电板的电压进行检查并判断是否高于设定阈值；若高于设定阈值则开启压缩机，否则关闭压缩机。
优选的，可拆卸蓄冷板通过螺栓固定在车厢内。
优选的，仅电磁阀13开启，蒸发器a、压缩机、风冷冷凝器和节流阀12组成为双通道蓄冷板充冷和对冷藏室供冷的制冷循环。
优选的，仅电磁阀17开启，冷冻室蒸发器、压缩机、双通道蓄冷板中的蓄冷冷凝器和节流阀16组成为冷冻室供冷的制冷循环。
优选的，仅电磁阀15开启，风冷冷凝器、冷冻室蒸发器、压缩机和节流阀14组成为冷冻室供冷的制冷循环。
优选的，双通道蓄冷板和可拆卸蓄冷板中均装填PCM相变蓄冷剂，并且在双通道蓄冷板表面、冷藏室和冷冻室蒸发器进风口均设置监测温度的传感器，传感器与上位机信号连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
本发明提供的双温冷链物流车结构，具有如下优点：
1、车载光伏驱动制冷系统的蒸发器与蓄冷板一体化设计，实现光-电-冷转化，有效提高了冷藏车电力续航能力和长程蓄冷能力；
2、设计双通道蓄冷板，蓄存冷量可通过分时控制，作为冷冻室供冷时制冷循环的冷凝器，以提升制冷效率降低电耗；对车载光伏发电、直流驱动双温制冷和蓄冷进行有机结合，实现光伏驱动分时复叠压缩的双温制冷，能让太阳能得到更充分的利用。
3.采用固定式蒸发蓄冷板和可拆卸蓄冷板相结合设计，优势互补，实现绿色电力驱动冷链运输、保障温度精确控制。
附图说明
图1为本发明的光伏系统结构示意图；
图2为本发明中制冷机组的结构示意图；
图3为本发明中蓄冷冷凝板的内部结构示意图。
附图标记：1、蓄电池；2、光伏电池控制器；3、压缩机；4、光伏发电板；5、冷藏室；6、冷冻室；7、可拆卸蓄冷板；8、双通道蓄冷板；9、蒸发器a；10、冷冻室蒸发器；11、蓄冷冷凝器；19、风冷冷凝器；23、PCM相变蓄冷剂。
具体实施方式
实施例1
如图1-2所示，本发明提出的一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，包括车体、安装在车体上的光伏发电系统、制冷蓄冷机组和蓄冷机构，车体上安装车厢；车厢包括冷藏室5和冷冻室6；
光伏发电系统包括蓄电池1、光伏电池控制器2和光伏发电板4；
制冷蓄冷机组包括压缩机3、蒸发器a9、冷冻室蒸发器10、风冷冷凝器19以及用于连接上述设备的管路以及电磁阀和节流阀；
蓄冷机构包括固定式双通道蓄冷板8和可拆卸蓄冷板7；蒸发器a9和蓄冷冷凝器11设置在双通道蓄冷板8内并安装在冷藏室5中；冷冻室蒸发器10设置在冷冻室6内；可拆卸蓄冷板7为可调式蓄冷结构；
光伏发电系统为压缩机3供电；
电磁阀和节流阀控制管路中的冷媒在压缩机3、蒸发器a9、冷冻室蒸发器10蓄冷冷凝器11以及风冷冷凝器19中流动形成多条不同的制冷循环；蓄冷冷凝器11和室外风冷冷凝器19均可作为冷冻室6供冷时制冷循环的冷凝器，当光伏直驱制冷蓄冷量充足，冷藏室供冷量富余时，仅电磁阀17开启，冷冻室蒸发器10、压缩机3、双通道蓄冷板8中的蓄冷冷凝器11和节流阀16组成为冷冻室6供冷的制冷循环，以降低冷凝温度从而提高效率、降低电耗；节流阀设置多组分别编号12、14、16；电磁阀设置多组，分别编号13、15、17；节流阀12与电磁阀13串联设置在同一条支路上；节流阀14与电磁阀15串联设置在同一条支路上；节流阀16与电磁阀17串联设置在同一条支路上。
在本实施例中，在双通道蓄冷板8中设置温度传感器，通过温度传感器检测的温度数据，判断装填在双通道蓄冷板8中的PCM相变蓄冷剂23的状态为液态或固态；
当冷藏室温度高于设定温度时或双通道蓄冷板8中的PCM相变蓄冷剂23为液态时，仅电磁阀13开启，蒸发器a9、压缩机3、风冷冷凝器19和节流阀12组成为双通道蓄冷板8充冷和对冷藏室供冷的制冷循环；双通道蓄冷板8中的PCM相变蓄冷剂23逐渐凝结为固态。
当冷藏室温度低于设定温度且蓄冷冷凝板22中的PCM相变蓄冷剂23已凝固后，仅电磁阀17开启，冷冻室蒸发器10、压缩机3、双通道蓄冷板8中的蓄冷冷凝器11和节流阀16组成为冷冻室6供冷的制冷循环。
当双通道蓄冷板8中的PCM相变蓄冷剂23熔化完毕时，仅电磁阀15开启，风冷冷凝器19、冷冻室蒸发器10、压缩机3和节流阀14组成为冷冻室6供冷的制冷循环。
实施例2
如图1-3所示，光伏电池控制器2对光伏发电板4的电压进行检查并判断是否高于设定阈值；若高于设定阈值则开启压缩机3，否则关闭压缩机3。
可拆卸蓄冷板7通过螺栓固定在车厢内，且可拆卸蓄冷板7安装在车厢靠外的一侧。
在本实施例中，光伏发电系统上集成有切换开关；切换开关用于切换后备蓄电池1的充电模式，有着切换光伏充电与外部电源充电的功能；双通道蓄冷板8与制冷系统的蒸发器a9相连，通过内部填充的相变温度略低于可拆卸蓄冷板的蓄冷材料向外界释放冷量；在本实施例中，车厢内设置空气循环系统，其包括风扇、挡板；风扇使车内风向由蒸发蓄冷板吹向可拆卸蓄冷板；挡板装在可拆卸蓄冷板周围；上述装置在工作时，光伏发电板4能够将太阳能转换为稳压直流电作为整个装置的电源，配备相应的蓄电池1和光伏电池控制器2为整个装置的运行提供电能，让整个装置能够利用车辆上方的太阳能提供制冷所需的电力。当电力供给给制冷系统后，由双通道蓄冷板8吸收蒸发器a9产生的冷量，再传递给车厢，同时由于其中的蓄冷材料相较于可拆卸蓄冷板有着更低的相变温度，以及冷藏室的风场设计，双通道蓄冷板8的冷量会得到优先释放。
相变蓄冷材料的加入，为冷冻室提供了稳定且较低的冷凝温度，为冷藏室提供了稳定的蒸发温度。此外可拆卸蓄冷板7安装在车厢靠外的位置，便于拆卸；当冷藏车在蓄冷量不足时在冷链仓储站对可拆卸蓄冷板7进行更换，实现快速充冷和灵活调配。
上述装置以安全、环保、节能、时尚、人性化为设计理念，采用车载光伏发电、直流驱动制冷蓄冷和可拆卸蓄冷板相结合的设计、结合蓄冷材料优配，实现冷藏车光伏绿色供电、稳定供冷和提高续航能力。车载光伏板将太阳能转化为电能，驱动制冷机产冷，并通过双通道蓄冷板实现高效蓄能和供冷；蓄存冷量可通过分时控制，作为冷冻室供冷时制冷循环的冷凝器，以提升制冷效率降低电耗，实现光伏驱动分时复叠压缩的双温制冷。配合可拆卸蓄冷板使得冷藏车在蓄冷量不足时在冷链仓储站更换蓄冷板，实现快速充冷和灵活调配。兼具续航能力与温控保障、绿色低碳的冷链运输解决方案，符合我国交通领域尤其是冷链物流领域的绿色低碳发展，具有显著的节能减排的环保效益。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。
Claims (8)
1.一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，包括车体、安装在车体上的光伏发电系统、制冷蓄冷机组和蓄冷机构，其特征在于，车体上安装车厢；车厢包括冷藏室(5)和冷冻室(6)；
光伏发电系统包括蓄电池(1)、光伏电池控制器(2)和光伏发电板(4)；
制冷蓄冷机组包括压缩机(3)、蒸发器a(9)、冷冻室蒸发器(10)、风冷冷凝器(19)以及用于连接上述设备的管路以及电磁阀和节流阀；
蓄冷机构包括固定式双通道蓄冷板(8)和可拆卸蓄冷板(7)；蒸发器a(9)和蓄冷冷凝器(11)设置在双通道蓄冷板(8)内并安装在冷藏室(5)中；冷冻室蒸发器(10)设置在冷冻室(6)内；可拆卸蓄冷板(7)为可调式蓄冷结构；
光伏发电系统为压缩机(3)供电；
电磁阀和节流阀控制管路中的冷媒在压缩机(3)、蒸发器a(9)、冷冻室蒸发器(10)蓄冷冷凝器(11)以及风冷冷凝器(19)中流动形成多条不同的制冷循环；蓄冷冷凝器(11)作为冷冻室(6)供冷时制冷循环的冷凝器，以降低冷凝温度从而提高效率、降低电耗。
2.根据权利要求1所述的一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，其特征在于，节流阀设置多组分别编号12、14、16；电磁阀设置多组，分别编号13、15、17；节流阀12与电磁阀13串联设置在同一条支路上；节流阀14与电磁阀15串联设置在同一条支路上；节流阀16与电磁阀17串联设置在同一条支路上。
3.根据权利要求1所述的一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，其特征在于，光伏电池控制器(2)对光伏发电板(4)的电压进行检查并判断是否高于设定阈值；若高于设定阈值则开启压缩机(3)，否则关闭压缩机(3)。
4.根据权利要求1所述的一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，其特征在于，可拆卸蓄冷板(7)通过螺栓固定在车厢内。
5.根据权利要求1所述的一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，其特征在于，仅电磁阀13开启，蒸发器a(9)、压缩机(3)、风冷冷凝器(19)和节流阀12组成为双通道蓄冷板(8)充冷和对冷藏室供冷的制冷循环。
6.根据权利要求1所述的一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，其特征在于，仅电磁阀17开启，冷冻室蒸发器(10)、压缩机(3)、双通道蓄冷板(8)中的蓄冷冷凝器(11)和节流阀16组成为冷冻室(6)供冷的制冷循环。
7.根据权利要求1所述的一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，其特征在于，仅电磁阀15开启，风冷冷凝器(19)、冷冻室蒸发器(10)、压缩机(3)和节流阀14组成为冷冻室(6)供冷的制冷循环。
8.根据权利要求1所述的一种基于车载光伏与蓄冷的分时复叠制冷双温冷链物流车，其特征在于，双通道蓄冷板(8)和可拆卸蓄冷板(7)中均装填PCM相变蓄冷剂(23)，并且在双通道蓄冷板(8)表面、冷藏室(5)和冷冻室蒸发器(10)进风口均设置监测温度的传感器，传感器与上位机信号连接。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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