CN220720770U - 一种冷藏车控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种冷藏车控制系统。其包括车体，车体包括车头和后挂车，后挂车包括底盘，底盘上设置有冷藏箱体、发电机组、主MCU和第一无线通信模块；冷藏箱体的外部设置有制冷机组；发电机组包括发电机控制器和发电机；车头的驾驶舱内设置有人机交互组件；发电机的冷却系统中设置有第一温度传感器，冷藏箱体内设置有第二温度传感器，制冷机组的出风口设置有第三温度传感器，制冷机组的冷凝器上设置有第四温度传感器，发电机的电压输出端设置有电压传感器。通过本申请能够实时展现并控制制冷机组和发电机组的运行状况，使驾驶员的工作流程简单化的同时，保障了运输货物的冷藏品质，减小运输货物出现损坏的风险，避免制冷机组和发电机出现损坏。

Description

一种冷藏车控制系统

技术领域

本申请涉及冷藏车技术领域，具体涉及一种冷藏车控制系统。

背景技术

大型冷藏车通常都是拖挂的海柜箱作为冷藏车主要设备，由于海柜局限性，需要在挂车底盘加挂发电机组为冷藏机组供电，使冷藏机组工作。

大型冷藏车基本都是行驶在高速公路上，在行驶过程中，驾驶员往往无法及时了解后拖挂的冷藏箱制冷机组和发电机的相关必要数据来进行开、关机操作，必须得进入服务区停车后才能查看冷藏箱和发电机数据；这不仅会使得驾驶员的驾驶工作流程复杂化，增加驾驶员工作强度和难度，还会直接关系到经济效益。具体来说：

一方面导致驾驶员不能及时了解冷藏箱内状况和发电机组工作状况，运输过程对货物的冷藏品质不能有所保障，容易出现拉的货物损坏、驾驶员需要进行赔偿的情况；也导致驾驶员不能在发电机组出现故障时及时知晓，来对发电机进行停机保护的操作，出现发电机损坏、驾驶员需要进行赔偿的情况。另一方面，驾驶员在驾驶过程中需要多次在服务器停车，会导致燃油和时间的浪费。

因此，若不能及时了解冷藏箱制冷机组和发电机的相关必要数据，极易造成很大的经济损失。为此，目前已有人提出了一些冷藏车的相关控制系统，例如中国专利文献CN217532484U所公开的一种冷藏车温度控制装置和系统，其中冷藏车温度控制装置包括设置于制冷回风管道进口的回风温度传感器、设置于制冷送风管道末端的送风温度传感器、CPU及控制电路；CPU及控制电路根据输入的选择指令控制所述送风温度传感器或所述回风温度传感器启用。

但是发明人认识到，这种控制装置仅提供冷藏箱的制冷机组的相关温度数据的检测，监测的物理量较少、不全面，没有对发电机数据进行采集，使得驾驶员仍然不能及时知晓发电机的运行状况，从而不能对发电机的运行进行及时调整。

实用新型内容

为此，本申请提供一种冷藏车控制系统，以解决现有冷藏车控制系统监测的物理量不全面，没有对发电机数据进行采集，使得驾驶员仍然不能及时知晓发电机的运行状况的技术问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种冷藏车控制系统，包括车体，所述车体包括车头和后挂车，所述后挂车包括底盘，所述底盘上设置有冷藏箱体、发电机组、主MCU和第一无线通信模块；所述冷藏箱体的外部设置有制冷机组；所述发电机组包括发电机控制器和发电机；所述第一无线通信模块用于与云端服务器建立双向通信连接；所述车头的驾驶舱内设置有人机交互组件；

所述发电机的冷却系统中设置有第一温度传感器，所述冷藏箱体内设置有第二温度传感器，所述制冷机组的出风口设置有第三温度传感器，所述制冷机组的冷凝器上设置有第四温度传感器，所述发电机的电压输出端设置有电压传感器；

所述主MCU的第一控制信号输出端与所述发电机控制器的控制信号输入端电性连接，所述发电机控制器与所述发电机连接，所述发电机的一路电压输出端与所述制冷机组的电压输入端电性连接；所述主MCU的第二控制信号输出端与所述制冷机组的控制信号输入端电性连接；所述主MCU与所述第一无线通信模块和所述人机交互组件均双向通信连接；所述主MCU的多路数据输入端分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和电压传感器的多路数据输出端电性连接。

可选地，所述人机交互组件内设置有第二无线通信模块，所述第二无线通信模块用于与所述第一无线通信模块建立双向通信连接。

进一步可选地，所述人机交互组件还包括处理器、触摸显示屏和扬声器，所述处理器与所述第二无线通信模块和触摸显示屏均双向通信连接，所述扬声器的控制信号输入端与所述处理器的控制信号输出端电性连接。

可选地，所述车头上设置有蓄电池，所述蓄电池的电压输入端与所述发电机的一路电压输出端电性连接，所述蓄电池的电压输出端与所述主MCU的一路模拟输入端电性连接。

可选地，所述主MCU和第一无线通信模块设置在制冷机组的控制箱内。

可选地，所述发电机的主油道上设置有机油压力传感器，所述机油压力传感器的数据输出端与所述主MCU的一路数据输入端电性连接。

可选地，每个温度传感和所述电压传感器均为数字量传感器。

进一步可选地，每个温度传感器的型号为DS18B20、MCP9808或Si705x系列；所述电压传感器的型号为INA219、MCP3421、LTC1966或ADS1115。

可选地，所述主MCU的型号为ATmega 328p、ATmega 2560、ESP32或STM32。

相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

本申请实施例提供了一种冷藏车控制系统的新的硬件架构，通过在发电机的冷却系统、冷藏箱体、制冷机组的出风口和制冷机组的冷凝器的多个地方设置多个温度传感器，以及在发电机的电压输出端设置有电压传感器，能够对冷藏车实现包括发电机水温、发电机电压、箱内温度、制冷机组出风口温度、冷凝器温度在内的多个物理量的全面检测，并且能够将检测得到的数据一方面通过驾驶舱内的人机交互组件进行输出，展示制冷机和发电机的相关工作状态和参数，以实时提醒驾驶员，另一方面还可以将检测得到的数据通过第一无线通信模块发送给云端服务器，实现检测数据自动上传到云端来进行数据共享；从而驾驶员不仅能够实时了解制冷机组的运行状况，还能实时了解发电机的运行状况，进而使得驾驶员在行驶过程中，不必进入服务区进行停车，便能够及时根据制冷机组和发电机的相关必要数据来进行开、关机操作；使驾驶员的工作流程简单化的同时，保障了运输货物的冷藏品质，减小运输货物出现损坏的风险，也使得驾驶员在制冷机组和发电机出现故障时都能够及时知晓，以及时进行停机保护的操作，避免制冷机组和发电机出现损坏。

附图说明

为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。

图1为本申请实施例提供的一种冷藏车控制系统的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种冷藏车控制系统的电路连接关系示意图；

图3为本申请实施例提供的一种冷藏车控制系统的完整电路连接关系示意图。

附图标记说明：

1、车头；2、底盘；3、冷藏箱体；4、发电机组；401、发电机控制器；402、发电机；5、主MCU；6、第一无线通信模块；7、制冷机组；8、云端服务器；9、人机交互组件；901、第二无线通信模块；902、处理器；903、触摸显示屏；904、扬声器；10、第一温度传感器；11、第二温度传感器；12、第三温度传感器；13、第四温度传感器；14、电压传感器；15、蓄电池；16、机油压力传感器。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。

在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。

本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。

在本申请实施例中，提供了一种冷藏车控制系统，如图1和图2所示，包括车体，车体包括车头1和后挂车，后挂车包括底盘2，底盘2上设置有冷藏箱体3、发电机组4、主MCU5和第一无线通信模块6；冷藏箱体3的外部设置有制冷机组7；发电机组4包括发电机控制器401和发电机402；第一无线通信模块6用于与云端服务器8建立双向通信连接；车头1的驾驶舱内设置有人机交互组件9；

发电机402的冷却系统中设置有第一温度传感器10，冷藏箱体3内设置有第二温度传感器11，制冷机组7的出风口设置有第三温度传感器12，制冷机组7的冷凝器上设置有第四温度传感器13，发电机402的电压输出端设置有电压传感器14；

主MCU5的第一控制信号输出端与发电机控制器401的控制信号输入端电性连接，发电机控制器401与发电机402连接，发电机402的一路电压输出端与制冷机组7的电压输入端电性连接；主MCU5的第二控制信号输出端与制冷机组7的控制信号输入端电性连接；主MCU5与第一无线通信模块6和人机交互组件9均双向通信连接；主MCU5的多路数据输入端分别与第一温度传感器10、第二温度传感器11、第三温度传感器12、第四温度传感器13和电压传感器14的多路数据输出端电性连接。

进一步地，人机交互组件9内设置有第二无线通信模块901，第二无线通信模块901用于与第一无线通信模块6建立双向通信连接。

另外，人机交互组件9还包括处理器902、触摸显示屏903和扬声器904，处理器902与第二无线通信模块901和触摸显示屏903均双向通信连接，扬声器904的控制信号输入端与处理器902的控制信号输出端电性连接。

人机交互组件9具体设置在驾驶舱仪表台上。

进一步地，车头1上设置有蓄电池15，蓄电池15的电压输入端与发电机402的一路电压输出端电性连接，另外，蓄电池15的电压输出端与主MCU5的一路模拟输入端(ADC引脚)电性连接，实现对蓄电池15的电压采样。

其中，蓄电池15为车载24V蓄电池，通过将蓄电池15的电压输入端与发电机402的一路电压输出端连接，使得该冷藏车控制系统具备通过发电机402为车载24V蓄电池充电功能。系统供电通过特殊设计的弹簧连接，实现车头1的24V蓄电池与后挂车的发电机402的可靠连接。

进一步地，主MCU5和第一无线通信模块6可以选择设置在制冷机组7的控制箱内。

进一步地，发电机402的主油道上设置有机油压力传感器16，机油压力传感器16的数据输出端与主MCU5的一路数据输入端电性连接。

进一步地，每个温度传感、电压传感器14和机油压力传感器16均为数字量传感器。

具体地，每个温度传感器的型号可以但不限于为DS18B20、DHT系列、AM230x系列、MCP9808或Si705x系列。其中，DS18B20是一种广泛使用的数字温度传感器，具有单总线接口；它可以采集环境温度，并以12位的分辨率将温度值转换为数字信号。DHT22和DHT11是流行的数字湿度和温度传感器；它们使用单一数据线来传输湿度和温度值，并且输出数字信号。AM2301、AM2302和AM2303是数字湿度和温度传感器；它们采用单一数据线接口，能够测量环境的湿度和温度，并通过数字信号输出。MCP9808是一种高精度的数字温度传感器，可提供0.25℃的分辨率；它采用I2C接口，并能够读取环境温度值。Si705x系列传感器具有高精度和低功耗的特点；它们通过I2C或SPI接口与主控器连接，并可以测量环境温度。

电压传感器14的型号可以但不限于为INA219、MCP3421、LTC1966或ADS1115。其中，INA219和MCP3421是I2C电压传感器，这些传感器通过I2C总线接口与微控制器或其他设备进行通信；它们可以测量电源电压、电池电压等，并提供数字输出值。ADS1115是SPI电压传感器：这些传感器通过SPI接口与设备进行通信；它们具有高速数据传输能力，可用于测量电压并提供数字化的结果。电压传感器14还可以是UART电压传感器，这类传感器通过UART串口接口与设备进行通信。

另外，机油压力传感器16可以是：(1)I2C机油压力传感器，通过I2C总线接口与微控制器或其他设备进行通信；它们提供数字输出，可直接读取机油压力数值；常见的I2C机油压力传感器有HoneywellABP Series。(2)SPI机油压力传感器：通过SPI接口与微控制器或其他设备进行通信；这些传感器输出数字化的机油压力测量结果，适用于需要高速数据传输的应用。(3)CAN机油压力传感器：使用CAN总线接口与汽车或其他机械设备的控制系统进行通信；这类传感器能够提供数字信号，实时测量机油压力，并将其传输到控制系统中进行处理；例如，Bosch和Denso等公司都提供CAN机油压力传感器。(4)UART机油压力传感器：通过UART串口接口与设备进行通信；它们输出数字化的机油压力测量结果，方便与微控制器或其他计算设备进行数据交互。

进一步地，主MCU5为最新微控制器，主MCU5的型号可以为Tmega 328p、ATmega2560、ESP32或STM32。

本申请实施例提供了一种冷藏车控制系统的新的硬件架构，通过在发电机的冷却系统、冷藏箱体、制冷机组的出风口和制冷机组的冷凝器的多个地方设置多个温度传感器，以及在发电机的电压输出端设置有电压传感器，能够对冷藏车实现包括发电机水温、发电机电压、箱内温度、制冷机组出风口温度、冷凝器温度在内的多个物理量的全面检测，并且能够将检测得到的数据一方面通过驾驶舱内的人机交互组件进行输出，展示制冷机和发电机的相关工作状态和参数，以实时提醒驾驶员，另一方面还可以将检测得到的数据通过第一无线通信模块发送给云端服务器，实现检测数据自动上传到云端来进行数据共享；从而驾驶员不仅能够实时了解制冷机组的运行状况，还能实时了解发电机的运行状况，进而使得驾驶员在行驶过程中，不必进入服务区进行停车，便能够及时根据制冷机组和发电机的相关必要数据来进行开、关机操作，以对制冷机组和发电机组的运行进行控制；使驾驶员的工作流程简单化的同时，保障了运输货物的冷藏品质，减小运输货物出现损坏的风险，也使得驾驶员在制冷机组和发电机出现故障时都能够及时知晓，以及时进行停机保护的操作，避免制冷机组和发电机出现损坏。

基于本申请所提供的硬件机构，结合现有常规的控制方法，能够实现智能化控制制冷机和发电机的运行，大大节省了用于制冷需要的燃油消耗。

人机交互组件为司机提供可供操作的人机界面，同时人机交互组件可以通过动态画面和语音提供制冷机组和发电机的工作状态及参数。人机交互组件与主MCU之间采用无线连接的方式实现通讯，方便安装，以及方便后挂车与车头的分离操作。主MCU与发电机控制器之间采用专用线束相互连接。

本申请用于大型冷藏车的制冷系统及发电机系统的控制管理，使驾驶员能直观控制制冷系统高效协调工作，并把各项温度、压力、电压等需要监控的数据自动传输到云端，能够通过互联网远程操作和便于公司管理。

换句话说，本申请实施例所提供的冷藏车控制系统，能够降低驾驶员工作强度，消除安全隐患。由于驾驶员需要频繁停车进服务区检查冷藏箱内温度货物品质，浪费时间和燃油的同时容易出现安全隐患，基于本申请所提供的硬件机构，本系统使驾驶员在驾驶室内能够了解制冷机组和发电机的所有数据，并操控制冷机组及发电机工作，解决了由于车辆在行驶中不能及时开关制冷机组和发电机组造成的无形中浪费燃油消耗、增大成本、减少经济效益的问题；解决了后发电机组的各种故障管理及保护，能够对发电机组缺水高温、机油压力低等故障提前停机保护，避免重大经济损失。

解决了制冷机组的故障提前预判，使得驾驶员能够及时维修冷藏机组，减少货物受损。由于采用最新微控制器及数字传感技术，对制冷机组和发电机进行多点温度和电压检测，基于本申请所提供的硬件架构，结合现有成熟的控制技术，使系统可以处理多种复杂使用环境中的问题，提前预判故障并及时进行维修止损。

在驾驶舱内设置人机交互组件，解决了驾驶员的人机界面完美融合。采用串口触摸屏，并有语音提示，使驾驶员在驾驶车辆的同时能随时观察冷藏箱和发电机组的工作状态及技术数据，做到心中有数轻松驾驶。

设置有第一无线通信模块，解决了冷链物流远程监控冷藏车辆的工作状况的问题。结合物联网技术，检测的数据可以自动上传到云端，可数据共享，完美解决冷链运输中的问题，并且云端具有数据储存功能，可随时查阅制冷记录。

另外，通过本申请所提供的系统，还能解决以后扩充功能，比如智能化喷雾冷凝器降温系统、智能24伏充电系统、GPS定位等，使以后扩展功能人性化多元化。

现有大型冷藏箱和发电机组的控制及管理大多是靠人工手工控制，没有储存数据功能，没有远程监控功能，没有故障提示保护，容易出现货损机械损坏，影响经济效益。本申请采用新型微处理器和新型数字传感技术，触摸串口屏显示，运用无线传输模块通讯，物联网上传到云端远程共享数据，通过驾驶舱的数字化触摸屏实现全程的语音故障警告及全程的语音提示功能，实现对制冷机组和发电机组的多点温度、压力及电压检测，使系统可以智能处理多种复杂使用环境中的问题，从而实现智能容错处理。减少人工劳动强度，做到人性化、减少货损、增加效益。本申请具有安全省时的优点，提供了制冷机组、发电机组和驾驶室之间的一种人性化、智能化显示控制系统。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。

Claims (9)

1.一种冷藏车控制系统，其特征在于，包括车体，所述车体包括车头和后挂车，所述后挂车包括底盘，所述底盘上设置有冷藏箱体、发电机组、主MCU和第一无线通信模块；所述冷藏箱体的外部设置有制冷机组；所述发电机组包括发电机控制器和发电机；所述第一无线通信模块用于与云端服务器建立双向通信连接；所述车头的驾驶舱内设置有人机交互组件；

所述发电机的冷却系统中设置有第一温度传感器，所述冷藏箱体内设置有第二温度传感器，所述制冷机组的出风口设置有第三温度传感器，所述制冷机组的冷凝器上设置有第四温度传感器，所述发电机的电压输出端设置有电压传感器；

所述主MCU的第一控制信号输出端与所述发电机控制器的控制信号输入端电性连接，所述发电机控制器与所述发电机连接，所述发电机的一路电压输出端与所述制冷机组的电压输入端电性连接；所述主MCU的第二控制信号输出端与所述制冷机组的控制信号输入端电性连接；所述主MCU与所述第一无线通信模块和所述人机交互组件均双向通信连接；所述主MCU的多路数据输入端分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和电压传感器的多路数据输出端电性连接。

2.根据权利要求1所述的冷藏车控制系统，其特征在于，所述人机交互组件内设置有第二无线通信模块，所述第二无线通信模块用于与所述第一无线通信模块建立双向通信连接。

3.根据权利要求2所述的冷藏车控制系统，其特征在于，所述人机交互组件还包括处理器、触摸显示屏和扬声器，所述处理器与所述第二无线通信模块和触摸显示屏均双向通信连接，所述扬声器的控制信号输入端与所述处理器的控制信号输出端电性连接。

4.根据权利要求1所述的冷藏车控制系统，其特征在于，所述车头上设置有蓄电池，所述蓄电池的电压输入端与所述发电机的一路电压输出端电性连接，所述蓄电池的电压输出端与所述主MCU的一路模拟输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的冷藏车控制系统，其特征在于，所述主MCU和第一无线通信模块设置在制冷机组的控制箱内。

6.根据权利要求1所述的冷藏车控制系统，其特征在于，所述发电机的主油道上设置有机油压力传感器，所述机油压力传感器的数据输出端与所述主MCU的一路数据输入端电性连接。

7.根据权利要求1所述的冷藏车控制系统，其特征在于，每个温度传感和所述电压传感器均为数字量传感器。

8.根据权利要求7所述的冷藏车控制系统，其特征在于，每个温度传感器的型号为DS18B20、MCP9808或Si705x系列；所述电压传感器的型号为INA219、MCP3421、LTC1966或ADS1115。

9.根据权利要求1所述的冷藏车控制系统，其特征在于，所述主MCU的型号为ATmega328p、ATmega 2560、ESP32或STM32。