CN214822478U - 一种轻型纯电冷藏车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轻型纯电冷藏车，包括：控制器、操纵面板单元、蒸发器单元、压缩机单元、冷凝器单元，其分别与机组电控单元连接，所述蒸发器单元设置于保温厢内前顶部，所述操纵面板单元嵌入中控仪表台中部，所述控制器、压缩机单元、冷凝器单元和机组电控单元分置于车辆底部并通过管线连接互通。本实用新型取消了冷藏车型常见的车顶冷凝器机构，维持了原车流线型外观保证了行驶中较小的风阻，且未增加整车高度以满足市内场所限高要求，保障了车辆的通过性。

Description

一种轻型纯电冷藏车

技术领域

本实用新型涉及冷藏车领域，具体而言，涉及一种轻型纯电冷藏车。

背景技术

随着国内生活水平的提高，人民群众的食品种类、营养成分日益丰富，食品冷链运输的冷藏车市场近几年进入稳步增长阶段；2019 年我国冷藏车市场保有量已经突破21万辆，其中作为城市冷链配送主力的轻型冷藏车销量高居首位。随着冷链物流日益呈现出订单碎片化趋势和末端市内配送需求量增加，在医疗疫苗等行业也有相应需求，轻型冷藏车市场增长迅猛，但目前轻型冷藏车仍旧存在如下问题：

市内冷链配送中，面对错综复杂的路况，车库、超市、医院等均存在限高场景，由于常见同类冷藏车均是将制冷机组外机布置在车顶或箱体前部，一方面影响整车的通过性，另一方面加大了车辆行驶的风阻，无法满足特定场所的通过性需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轻型纯电冷藏车，以解决上述存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种轻型纯电冷藏车，包括控制器、操纵面板单元、蒸发器单元、压缩机单元、冷凝器单元，其分别与机组电控单元连接，所述蒸发器单元设置于冷藏箱体内前顶部，所述操纵面板单元嵌入中控仪表台中部，所述控制器、压缩机单元、冷凝器单元和机组电控单元分置于车辆底部并通过管线连接互通。

进一步的，所述压缩机单元设置于动力电池与机舱之间，所述控制器和所述机组电控单元设置于驾驶室下方的机舱中，所述冷凝器单元设置于散热器模块与前保之间，各个部件之间通过管路连接组成一个封闭的制冷系统。

更进一步还包括快充插座和慢充插座，所述快充插座和慢充插座设置于冷藏箱体外侧，所述快充插座通过所述动力电池与所述控制器连接，所述慢充插座与所述控制器连接。

更进一步的，还包括远程通信监控模块和电源模块，所述远程通信监控模块和所述电源模块用于与远程操作装置通信连接，所述远程通信监控模块和所述电源模块与所述动力电池电连接。

进一步的，还包括多个温度传感器，温度传感器与所述机组电控单元连接，所述多个温度传感器分别设置于蒸发器单元、冷凝器单元，用以采集其温度，以调整所述压缩机单元和冷凝器单元的参数。

进一步的，还包括制冷机组预充组件、主控组件和熔断器组件，所述制冷机组预充组件、所述主控组件和所述熔断器组件分别与动力电池连接。

进一步的，所述冷凝器单元包含冷凝器芯体、冷却风扇和储液器，其中所述冷却风扇是双速模式。

进一步的，所述控制器是三合一控制器，其包含PDU、OBC和 DCDC。

进一步的，还包括除霜电磁阀，所述除霜电磁阀设置在所述蒸发器单元，和所述冷凝器单元连接。

进一步的，所述压缩机单元包含压缩机、气液分离器、油分离器和曲轴调节阀，制冷剂经过所述气液分离器、曲轴调节阀、压缩机以及油分离器送至冷凝器单元。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型提供一种轻型纯电冷藏车及其制冷控制方法，包括：控制器、操纵面板单元、蒸发器单元、压缩机单元、冷凝器单元，其分别与机组电控单元连接，所述蒸发器单元设置于保温厢内前顶部，所述操纵面板单元嵌入中控仪表台中部，通过将所述控制器、压缩机单元、冷凝器单元和机组电控单元分置于车辆底部并通过管线连接互通，取消了冷藏车型常见的车顶冷凝器机构，维持了原车流线型外观保证了行驶中较小的风阻，且未增加整车高度以满足市内场所限高要求，保障了车辆的通过。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种轻型纯电冷藏车示意图。

图2为本实用新型实施例提供的另一种轻型纯电冷藏车示意图。

图3为本实用新型实施例提供的制冷机组系统工作流程图。

图4为本实用新型实施例提供的制冷机组高、低压供电原理图。

图5为本实用新型实施例提供的制冷机组低压唤醒原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

为便于对本实用新型的理解，本实施例选用海狮类车型。

本实用新型实施例提供了一种轻型纯电冷藏车，参考图1-2，包括：控制器1、操纵面板单元2、蒸发器单元3、压缩机单元4、冷凝器单元5，其分别与机组电控单元6连接，所述蒸发器单元3适于设置于冷藏箱体内前顶部，所述操纵面板单元2嵌入中控仪表台中部，所述控制器1、压缩机单元4、冷凝器单元5和机组电控单元6分置于车辆底部并通过管线连接互通。

在本实施例中，所述压缩机单元4设置于动力电池7与机舱之间，所述控制器1和所述机组电控单元6设置于驾驶室下方的机舱中，所述冷凝器单元5设置于散热器模块与前保之间，各个部件之间通过管路连接组成一个封闭的制冷系统。

在本实施例中，所述压缩机单元4包含压缩机、气液分离器、油分离器和曲轴调节阀，制冷剂经过所述气液分离器、曲轴调节阀、压缩机以及油分离器送至冷凝器单元5。压缩过程具体为：蒸发器单元 3低压侧的低温低压制冷剂经过气液分离以及曲轴箱压力调节阀稳定压力后被压缩成高温(70℃～90℃)、高压(1.9～2.2MPa)的气态制冷剂，再经油分离器送往冷凝器冷却降温。

在本实施例中，所述冷凝器单元5包含冷凝器、冷却风扇和储液器，其中所述冷却风扇可选择双速模式。冷凝过程具体为：送往冷凝器的过热气态制冷剂，在温度高于外部温度很多时，向外散热进行热交换，制冷剂被冷凝成中温，压力为1.7Mpa～2.1Mpa的液态制冷剂。冷凝后的液态制冷剂经过膨胀阀使制冷剂流过空间体积增大，其压力和温度急剧下降，变成低温、低压(为0.1～0.2MPa)的湿蒸汽，以便进入蒸发器单元3中迅速吸热蒸发。在膨胀过程同时进行流量控制，以便供给蒸发器单元3所需的制冷剂，从而达到控制温度的目的。

在本实施例中，蒸发过程具体为：液态制冷剂通过膨胀阀变为低温低压的湿蒸汽，流经蒸发器不断吸热汽化转变成低温、低压 (0.12～0.2MPa)的气态制冷剂，吸收冷藏厢内空气的热量。从蒸发器单元3流出的气态制冷剂又被吸入压缩机，增压后泵入冷凝器冷凝，进行制冷循环。

在本实施例中，还包括除霜电磁阀，所述除霜电磁阀设置在所述蒸发器单元3旁，和所述压缩机单元4连接。除霜过程具体为：机组电控单元6自动关闭蒸发器单元3的冷却风扇，3s后打开除霜电磁阀，将高温、高压的气态制冷剂泵入热气除霜盘管，从而把蒸发器翅片上的霜层融化，制冷剂再经气液分离后通过曲轴箱压力调节阀减小工作压力流回至压缩机。

在本实施例中，其中所述控制器1可以选择三合一控制器，其包含PDU、OBC和DCDC，当然需要说明的是所述控制器1也可以是其他型号，这些方案均在本实用新型的保护范围。

在本实施例中，还包括多个温度传感器，温度传感器与所述机组电控单元6连接，所述多个温度传感器分别设置于蒸发器单元3、冷凝器单元5，用以采集其温度，以调整所述压缩机单元3和冷凝器单元5的参数。具体过程为：通过温度传感器采集蒸发器单元3回风口的温度、蒸发器单元3芯体翅片的温度、冷凝器单元5空气侧出风的温度，将其作为机组运行过程中的状态值，自适应调整压缩单元4中压缩机的工作转速、冷凝器单元5中冷却风扇的工作转速以及是否进入除霜模式；确保冷藏机组既具有强劲高效制冷的能力，同时使得冷藏车厢内的温度波动很小，恒温特性好，另外避免在频繁启停过程中产生的电流冲击，降低系统能耗，提高系统使用寿命。

为便于对本实用新型的理解，以下详述在动力电池7提供能量状态时制冷机组运行的工作原理和过程，具体参考图3-5，车辆点火钥匙上ON/READY档位，根据用户操作启动冷藏制冷机组工作，将冷藏厢体内温度降低至设置温度T并保持在T±2℃，该模式主要为满足车辆在行驶或停车过程中保证冷藏厢内制品保存温度的需求，步骤如下：

钥匙处于ON/READY档，12V+电源从点火锁AM1脚进、IG1 脚出后，一路从辅源继电器的常闭触点87a脚进、30脚出，通过二极管S7，从而唤醒制冷机组，使机组电控单元6中K8继电器闭合；另外一路通过二极管S5唤醒动力电池7，所述动力电池7含BMS系统，BMS系统启动自检无故障，在SOC≥5％，并且整车无下电请求和一级故障时，使BMS系统控制动力电池7内部主负接触器K2闭合，从而为机组电控单元6、控制器1(含DCDC)以提供360V高压直流电，BMS系统通过整车CAN报文唤醒DCDC，从而启动工作为蒸发器单元3、冷凝器单元5，并监测DCDC工作状态。

然后按下操纵面板单元2的开机键，并设置厢内温度Tset，机组电控单元6先闭合机组预充继电器K7，并检测压缩机电压，在电压≥250V，时间达到10S时，机组主接触器K6吸合，并断开预充继电器K7，3秒后机组电控单元6闭合继电器K9、K10，触发蒸发器单元3的风扇和除霜电磁阀工作，过10秒后机组电控单元6闭合继电器K11，冷凝器单元5的冷却风扇开始以低速档工作，同时控制断开继电器K10，除霜电磁阀关闭，再过3秒机组电控单元6发送CAN 报文唤醒压缩机开始工作。

所述压缩机单元4在制冷运行时是变频模式，具体为：机组电控单元6通过采集车厢内机组蒸发器单元3回风温度值T_厢，与预设温度T_set进行比较，将T_厢-T_set记为ΔT，机组电控单元6根据ΔT对压缩机单元4转速进行调节，具体参见表1。

表1

降温过程↓	温差	压缩机转速	升温过程↑	温差	压缩机转速
						制冷	0＜ΔT	5000RPM	制冷	1＜ΔT	5000RPM
制冷	-0.5＜ΔT≤0	4000RPM	制冷	0.5＜ΔT≤1	4000RPM
						制冷	-1＜/ΔT≤-0.5	3000RPM	制冷	0＜ΔT≤0.5	3000RPM
制冷	-1.5＜ΔT≤-1	2000RPM	制冷	-0.5＜ΔT≤0	2000RPM
						制冷	-2＜ΔT≤-1.5	1000RPM	制冷	-1＜ΔT≤-0.5	1000RPM
停机	ΔT≤-2	0	停机	ΔT≤-1	0

在本实施例中，为兼顾散热效果和节能，压缩机单元4的风扇选择双速模式，机组电控单元6通过采集冷凝器芯体出风侧温度T_冷，在T_冷≥52℃时，机组电控单元6闭合继电器K12，冷却风扇进入高速工作模式，当T_冷≤48℃时，冷凝器单元5的冷却风扇重新进入低速工作模式。

为满足客户实际使用需求，设置有手动和自动除霜模式，预设除霜允许温度为T_霜1，除霜终止温度为T_霜2，除霜工作时间预设为t_霜1，除霜间隔时间t_霜2，机组电控单元6根据除霜温度传感器值、手动除霜指令、自动除霜间隔时间等综合信息决定是否进入除霜模式；若蒸发器单元3中放热翅片的除霜点实测温度≤T_霜1，且机组电控单元6 收到手动除霜指令或除霜间隔时间t_霜2到，则启动除霜电磁阀K11 并清零除霜间隔时间，5s后启动压缩机单元4的压缩机、关闭蒸发器单元3的风扇和冷凝器单元5的冷却风扇，对蒸发器单元3的芯体和低压管路进行除霜，若除霜点实测温度≥T_霜2或除霜工作时间到t_霜1，则关闭压缩机和除霜电磁阀，30s后除霜间隔时间开始重新计时，并且机组重新回到除霜前的状态。

本实施例提供一种轻型纯电冷藏车，通过将所述控制器1、压缩机单元4、冷凝器单元5和机组电控单元6分置于车辆底部并通过管线连接互通，取消了冷藏车型常见的车顶冷凝器机构，维持了原车流线型外观保证了行驶中较小的风阻，且未增加整车高度以满足市内场所限高要求，保障了车辆的通过。所述冷藏车的制冷机组系统，针对海狮类车型底部空间将制冷机组系统重新设计若干模块，根据装配、维修的合理性，模块分体布置于底盘前、中、后，以及厢内位置。本实施例考虑到环境温度的变化，通过压缩机单元4的风扇选择双速模式可兼顾散热效果和节能，并设置有手动和自动除霜模式便于满足不同需求。

优选的，还包括快充插座8和慢充插座9，所述快充插座8和慢充插座9设置于保温厢外侧，所述快充插座8通过所述动力电池7与所述控制器1连接，所述慢充插座9与所述控制器1连接。

在本实施例中，车辆停车时快、慢充状态的制冷机组运行模式包括：控制器1、操纵面板单元2、蒸发器单元3、压缩机单元4、冷凝器单元5、机组电控单元6、动力电池7、快充插座8和慢充插座9。

为便于对本实用新型的理解，详述所述车辆停车时快、慢充状态的制冷机组运行工作原理：车辆点火钥匙处于OFF档或未插钥匙时，通过车辆的快充插座8、慢充插座9对动力电池7充电，并同时可根据客户需求启动冷藏制冷机组工作，将冷藏厢体内温度降低至设置温度T并保持在T±2℃，该模式主要为满足车辆在装货前对冷藏厢体预打冷或停车过程中保证冷藏厢内制品保存温度且不希望消耗动力电池7能量的需求。为描述车辆停车快、慢充状态的制冷机组运行模式控制方法，包含以下步骤：

当车辆的快充插座8和慢充插座9插上快充或慢充枪后，快充插座8或控制器1发出12V+的唤醒电源，通过二极管S1或S2后，一路控制辅源继电器闭合87b、30脚，使12V+电源通过二极管S7，唤醒机组电控单元6，使机组电控单元6中K8继电器闭合；另外一路通过二极管S3，唤醒动力电池7中的控制装置，所述动力电池7包含BMS，再结合充电CAN信息进行控制，若是快充状态：BMS闭合动力电池7内部快充继电器K1，若是慢充状态：BMS发送车载充电机使能信号，开启车载充电机工作，以给机组电控单元6、控制器 1提供360V高压电源，除SOC电量满电情况外，其余BMS均会闭合动力电池7内部主负继电器K2，BMS的控制装置通过整车CAN 报文唤醒DCDC启动工作为蒸发器单元3、冷凝器单元5的风扇提供 13.5V低压电，并监测DCDC工作状态。BMS依据动力电池7的电量、制冷机组运行情况做相对应调整；首先单充电时执行正常充电流程，然后单制冷机组运行，则BMS断开主负继电器K2，且BMS充电请求电流为i_制冷机组，最后边充电边运行制冷机组，BMS闭合主负继电器K2，且BMS请求充电参数电流为i_电池+i_制冷机组。

目前，新能源车型充电时间相对较长，快充通常1.5～2h，慢充通常达到10小时左右，市场常见车辆在充电时，制冷机组不能正常工作，导致冷藏厢在充电过程中温度无法保持，影响车辆的运营效率。现有冷藏车的备电系统是在车辆停驶或故障时，通过外接市电进行制冷工作，市场上常用的方案是独立增加220V/380V接口及电源供应系统，提出通过增加额外的双模逆变器、220V的AC充电接口来实现制冷机组运行所需电源，不仅增加整车成本并且无法实现快充情形下的制冷机组运行需求。本实施例通过快充插座和慢充插座设计，利用纯电车型自身配置的动力电池7、能量控制装置、充电设备，可实现充电桩和市电进行充电并同时为制冷机组提供电能，不需要为制冷机组提供专门的外电接口和电源转换设备，在未消耗动力电池电量情况下能够保持制冷机组正常运行，提高了整车的续航能力。

优选的，还包括远程通信监控模块和电源模块，所述远程通信监控模块和所述电源模块用于与远程操作装置通信连接，所述远程通信监控模块和所述电源模块与所述动力电池7电连接。

在本实施例中，车辆停车工况下，远程操控状态的制冷机组运行模式包括：控制器1、操纵面板单元2、蒸发器单元3、压缩机单元4、冷凝器单元5、机组电控单元6、动力电池7、快充插座8和慢充插座9、远程通信监控和电源模块。

为便于对本实用新型的理解，详述所述车辆停车工况下远程操控状态的制冷机组运行模式的工作原理：车辆点火钥匙处于OFF档或未插钥匙，通过操作远程操纵装置，使远程通信监控和电源模块启动，激活动力电池7和机组电控单元6，其中动力电池7含BMS，远程通信监控和电源模块通过CAN报文获取车辆动力电池7、档位、制冷机组运行参数信息。该模式可以满足用户不在车辆旁边或者休息时，又希望实现远程控制车辆制冷机组系统工作的需求，可以尽可能地提高车辆运营效率和时间。为描述车辆停车工况下远程操控状态的制冷机组运行模式控制方法，包含以下步骤：

当车辆点火钥匙处于OFF档或未插钥匙且出于N档下，通过手机或电脑等装置载体运行远程操纵装置，连接远程通信和电源模块，远程通信和电源模块硬件至少具有1路以上CAN通信、2路以上供电控制、12V电源输出、安全及过载保护控制等，远程通信和电源模块通过12V+唤醒电源，一路过二极管S6，唤醒机组电控单元6，使机组电控单元6中K8继电器闭合；另外一路通过二极管S4，唤醒动力电池7的控制装置，BMS结合充电CAN信息进行控制，若是插快充插座8，BMS闭合动力电池7内部快充继电器K1，若是插慢充插座9 ，BMS发送车载充电机使能信号，开启车载充电机工作，若无插抢信息则闭合动力电池7内部的主负继电器以给机组电控单元6、控制器1提供360V高压电源，BMS控制装置通过整车CAN报文唤醒DCDC启动工作为蒸发器单元3、冷凝器单元5的风扇提供13.5V 低压电，并监测DCDC工作状态。远程通信和电源模块在制冷机组启动前和运行中，实时上报动力电池7、制冷机组参数，并可以实现制冷机组系统的手动关闭。

现有的纯电冷藏车制冷机组系统方案未实现用户不在车辆旁边或者休息时，又希望实现车辆制冷系统工作的情形，提出增加远程监控装置，只能查看冷藏车运行下的状态信息，无远程遥控制冷机组开关机功能，冷藏车用户讲求时效性，提升运营时间才能缩减成本，提升收益。本实施例通过远程操作装置与车载远程通信和电源模块互联通信，来启动冷藏制冷机组工作，并可监控制冷机组、动力电池7的运行参数；该控制方法能很好地实现用户不在车辆旁边或者休息时，又希望实现车辆制冷机组系统工作的情形，尽可能地提高车辆运营效率，同时也为冷链运输后台监控提供依据。

优选的，还包括制冷机组预充组件、主控组件和熔断器组件，所述制冷机组预充组件、所述主控组件和所述熔断器组件分别与动力电池连接。用于实现制冷机组在整车行驶、动力电池7快速充电、市电慢充多种情况下的机组运行需求。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种轻型纯电冷藏车，其特征在于，包括：控制器、操纵面板单元、蒸发器单元、压缩机单元、冷凝器单元，其分别与机组电控单元连接，所述蒸发器单元设置于冷藏箱体内前顶部，所述操纵面板单元嵌入中控仪表台中部，所述控制器、压缩机单元、冷凝器单元和机组电控单元分置于车辆底部并通过管线连接互通。

2.根据权利要求1所述的轻型纯电冷藏车，其特征在于，所述压缩机单元设置于动力电池与机舱之间，所述控制器和所述机组电控单元设置于驾驶室下方的机舱中，所述冷凝器单元设置于散热器模块与前保之间，各个部件之间通过管路连接组成一个封闭的制冷系统。

3.根据权利要求2所述的轻型纯电冷藏车，其特征在于，还包括快充插座和慢充插座，所述快充插座和慢充插座设置于冷藏箱体外侧，所述快充插座通过所述动力电池与所述控制器连接，所述慢充插座与所述控制器连接。

4.根据权利要求3所述的轻型纯电冷藏车，其特征在于，还包括远程通信监控模块和电源模块，所述远程通信监控模块和所述电源模块用于与远程操作装置通信连接，所述远程通信监控模块和所述电源模块与所述动力电池电连接。

5.根据权利要求1所述的轻型纯电冷藏车，其特征在于，还包括多个温度传感器，温度传感器与所述机组电控单元连接，所述多个温度传感器分别设置于蒸发器单元、冷凝器单元，用以采集其温度，以调整所述压缩机单元和冷凝器单元的参数。

6.根据权利要求2所述的轻型纯电冷藏车，其特征在于，还包括制冷机组预充组件、主控组件和熔断器组件，所述制冷机组预充组件、所述主控组件和所述熔断器组件分别与动力电池连接。

7.根据权利要求1所述的轻型纯电冷藏车，其特征在于，所述冷凝器单元包含冷凝器芯体、冷却风扇和储液器，其中所述冷却风扇是双速模式。

8.根据权利要求1所述的轻型纯电冷藏车，其特征在于，所述控制器是三合一控制器，其包含PDU、OBC和DCDC。

9.根据权利要求1所述的轻型纯电冷藏车，其特征在于，还包括除霜电磁阀，所述除霜电磁阀设置在所述蒸发器单元，和所述冷凝器单元连接。

10.根据权利要求1所述的轻型纯电冷藏车，其特征在于，所述压缩机单元包含压缩机、气液分离器、油分离器和曲轴调节阀，制冷剂经过所述气液分离器、曲轴调节阀、压缩机以及油分离器送至冷凝器单元。

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