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双机辅助冷却系统除霜控制方法与流程

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

双机辅助冷却系统除霜控制方法与流程

1.本技术涉及空气调节技术领域,具体涉及一种双机辅助冷却系统除霜控制方法。


背景技术:

2.货运飞机一般采用集装箱方式运送货物,由于货运飞机环控空调包对环境温度调节有限(一般在16度以上),对要求温度低于10度的保鲜类货物,无法利用自身环控空调包实现温度控制,因此需采用自带冷藏功能的集装箱,但该类集装箱需自带电池,且自带电池也需充电,体积大且笨重,增加运送成本,经济性一般。
3.货运飞机辅助冷却系统可采用蒸气压缩式系统,利用冲压空气管道对冷凝器进行冷却,通过蒸发器风冷方式给舱内货物提供冷量。但是,辅冷系统长时间工作时,蒸发器容易产生冷凝水,如果表面温度过低则容易导致蒸发器结霜,降低制冷效果;当系统除霜时,蒸发器没有冷量输出,会导致舱内温度升高;如果化霜时间过长,舱内温度上升更高,系统退出除霜后重新制冷,则会加剧舱内温度波动.


技术实现要素:

4.因此,本技术要解决的技术问题在于提供一种双机辅助冷却系统除霜控制方法,能够最大限度减少舱内温度波动,提高系统运行效率和可靠性,增强系统综合性能。
5.为了解决上述问题,本技术提供一种双机辅助冷却系统除霜控制方法,双机辅助冷却系统包括第一辅冷机组、第二辅冷机组、控制器和货舱,控制器控制第一辅冷机组和第二辅冷机组对货舱进行温度调节,控制方法包括:
6.获取第一辅冷机组的运行状态;
7.判断第一辅冷机组是否达到进入除霜条件;
8.当第一辅冷机组达到进入除霜条件时,获取第二辅冷机组的运行状态;
9.根据第二辅冷机组的运行状态对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制。
10.优选地,根据第二辅冷机组的运行状态对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制的步骤包括:
11.当第二辅冷机组处于未运行状态时,控制第二辅冷机组开机运行,并使第二辅冷机组以中频n2运行制冷;
12.控制第一机组进入除霜控制,并以低频n1运行除霜,其中n1<n2;
13.获取舱内温度;
14.根据舱内温度对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制。
15.优选地,根据舱内温度对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制的步骤包括:
16.当舱内温度t与目标设定温度tset之间的关系满足t≥tset+a时,控制第一辅冷机组以低频n1进行除霜;
17.控制第二辅冷机组以高频n3进行制冷,其中n3>n2>n1,a为控制偏差补偿值。
18.优选地,根据舱内温度对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制的步骤包括:
19.当舱内温度t与目标设定温度tset之间的关系不满足t≥tset+a时,控制第一辅冷机组低频n1进行除霜;
20.控制第二辅冷机组以中频n2进行制冷,其中a为控制偏差补偿值。
21.优选地,控制方法还包括:
22.检测第一辅冷机组是否达到退出除霜条件;
23.当第一辅冷机组达到退出除霜条件时,控制第一辅冷机组退出除霜控制,并以低频n1运行制冷,控制第二辅冷机组以中频n2运行制冷;
24.进入轮转控制;
25.控制第一辅冷机组关机;
26.控制第二辅冷机组运行;
27.在控制器程序中将第一辅冷机组标志修改为第二辅冷机组,将第二辅冷机组标志修改为第一辅冷机组,进入正常运行控制。
28.优选地,根据第二辅冷机组的运行状态对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制的步骤包括:
29.当第二辅冷机组处于运行状态时,检测第二辅冷机组是否达到进入除霜条件;
30.当第二辅冷机组未达到进入除霜条件时,控制第一辅助机组进入除霜控制,并以低频n1运行除霜;
31.控制第二辅冷机组以中频n2进行制冷,其中n2>n1,a为控制偏差补偿值;
32.获取舱内温度;
33.根据舱内温度对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制。
34.优选地,根据舱内温度对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制的步骤包括:
35.当舱内温度t与目标设定温度tset之间的关系满足t≥tset+a时,控制第一辅冷机组以低频n1进行除霜;
36.控制第二辅冷机组以高频n3进行制冷,其中n3>n2>n1。
37.优选地,根据舱内温度对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制的步骤包括:
38.当舱内温度t与目标设定温度tset之间的关系不满足t≥tset+a时,控制第一辅冷机组低频n1进行除霜;
39.控制第二辅冷机组以中频n2进行制冷,其中a为控制偏差补偿值。
40.优选地,根据第二辅冷机组的运行状态对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制的步骤包括:
41.当第二辅冷机组处于运行状态时,检测第二辅冷机组是否达到进入除霜条件;
42.当第二辅冷机组达到进入除霜条件时,控制第一辅助机组进入除霜控制,并以低频n1运行除霜;
43.控制第二辅冷机组以中频n2进行制冷,其中n2>n1。
44.优选地,控制方法还包括:
45.检测第一辅冷机组是否达到退出除霜条件;
46.当第一辅冷机组达到退出除霜条件时,控制第一辅冷机组退出除霜控制,并以低频n1运行制冷,控制第二辅冷机组以中频n2运行制冷;
47.进入轮转控制;
48.在控制器程序中将第一辅冷机组标志修改为第二辅冷机组,将第二辅冷机组标志修改为第一辅冷机组,进入正常运行控制。
49.本技术提供的双机辅助冷却系统除霜控制方法,双机辅助冷却系统包括第一辅冷机组、第二辅冷机组、控制器和货舱,控制器控制第一辅冷机组和第二辅冷机组对货舱进行温度调节,控制方法包括:取第一辅冷机组的运行状态;判断第一辅冷机组是否达到进入除霜条件;当第一辅冷机组达到进入除霜条件时,获取第二辅冷机组的运行状态;根据第二辅冷机组的运行状态对第一辅冷机组和第二辅冷机组进行控制。该双机辅助冷却系统除霜控制方法利用两套独立的辅助冷却系统进行结合控制,当其中一台辅冷机组满足化霜条件时,通过对另一台辅冷机组控制,升高压缩机频率,增加冷量输出,弥补化霜机组原提供的冷量,最大限度减少舱内温度波动,提高系统运行效率和可靠性,增强系统综合性能。
附图说明
50.图1为本技术一个实施例的双机辅助冷却系统的结构示意图;
51.图2为本技术一个实施例的双机辅助冷却系统除霜控制方法的控制流程图。
52.附图标记表示为:
53.1、第一辅冷机组;2、第二辅冷机组;3、控制器;4、货舱。
具体实施方式
54.结合参见图1和图2所示,根据本技术的实施例,双机辅助冷却系统除霜控制方法运行所依赖的双机辅助冷却系统包括第一辅冷机组1、第二辅冷机组2、控制器3和货舱4,控制器3控制第一辅冷机组1和第二辅冷机组2对货舱4进行温度调节,双机辅助冷却系统除霜控制方法包括:获取第一辅冷机组1的运行状态;判断第一辅冷机组1是否达到进入除霜条件;当第一辅冷机组1达到进入除霜条件时,获取第二辅冷机组2的运行状态;根据第二辅冷机组2的运行状态对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2进行控制。
55.第一辅冷机组1和第二辅冷机组1可以为货舱制冷的常用机组,两个机组可以完全一样,也可以有所区别。
56.该双机辅助冷却系统除霜控制方法利用两套独立的辅助冷却系统进行结合控制,当其中一台辅冷机组满足化霜条件时,通过对另一台辅冷机组控制,升高压缩机频率,增加冷量输出,弥补化霜机组原提供的冷量,最大限度减少舱内温度波动,提高系统运行效率和可靠性,增强系统综合性能。
57.在本实施例中,两台辅冷机组通过控制器3进行联动控制,因此,在其中一台辅冷机组进行除霜过程中,可以加大另一台辅冷机组的制冷量,在消除除霜辅冷机组释放热量的同时,维持货舱4内的温度在预设温度范围内,从而尽可能消除辅冷机组除霜过程中不制冷甚至放热导致货舱4内温度波动较大的问题,使得货舱4内的温度波动较小,提高货舱4内的温度稳定性。
58.在一个实施例中,根据第二辅冷机组2的运行状态对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2进行控制的步骤包括:当第二辅冷机组2处于未运行状态时,控制第二辅冷机组2开机运行,并使第二辅冷机组2以中频n2运行制冷;控制第一机组进入除霜控制,并以低频n1运行除霜,其中n1<n2;获取舱内温度;根据舱内温度对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2进行控
制。
59.根据舱内温度对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2进行控制的步骤包括:当舱内温度t与目标设定温度tset之间的关系满足t≥tset+a时,控制第一辅冷机组1以低频n1进行除霜;控制第二辅冷机组2以高频n3进行制冷,其中n3>n2>n1,a为控制偏差补偿值。在本实施例中,当足t≥tset+a时,说明货舱4内的温度超出了目标设定温度,因此需要进一步降低货舱4内的温度,使得货舱4内的温度能够达到目标设定温度范围,此时需要进一步提高第二辅冷机组2的运行频率,从而进一步加大第二辅冷机组2的制冷量,在抵消第一辅冷机组1除霜过程中的冷量缺失之后,能够进一步降低货舱4内的温度,使得货舱4内温度能够被调整到目标设定温度范围内,保证货舱4内温度达到需求。
60.根据舱内温度对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2进行控制的步骤包括:当舱内温度t与目标设定温度tset之间的关系不满足t≥tset+a时,控制第一辅冷机组1低频n1进行除霜;控制第二辅冷机组2以中频n2进行制冷,其中a为控制偏差补偿值。在本实施例中,当舱内温度t与目标设定温度tset之间的关系不满足t≥tset+a时,也即t<tset+a时,此时货舱4内温度达到目标设定温度范围内,因此可以使得第二辅冷机组2以中频n2进行制冷,就能够满足在抵消第一辅冷机组1除霜放热的同时,使得货舱4内的温度维持在目标设定温度范围内,从而提高货舱4内温度的稳定性,同时提高系统的运行效率和可靠性。
61.控制方法还包括:检测第一辅冷机组1是否达到退出除霜条件;当第一辅冷机组1达到退出除霜条件时,控制第一辅冷机组1退出除霜控制,并以低频n1运行制冷,控制第二辅冷机组2以中频n2运行制冷;进入轮转控制;控制第一辅冷机组1关机;控制第二辅冷机组2运行;在控制器3程序中将第一辅冷机组1标志修改为第二辅冷机组2,将第二辅冷机组2标志修改为第一辅冷机组1,进入正常运行控制。
62.在本实施例中,在第一辅冷机组1完成除霜之后,需要退出除霜控制,然后以低频n1运行制冷,尽量消除除霜过程对货舱4温度造成的影响,由于系统在运行初始阶段,只有第一辅冷机组1运行,第二辅冷机组2并不参与运行,因此此时如果要回复初始控制状态,也只需要一个辅冷机组运行就能够维持货舱4制冷的需求。此时由于第一辅冷机组1完成除霜之后,如果要继续回复要原运行状态,所需调整的幅度较大,而如果以第二辅冷机组2来运行制冷,则需要调整幅度较小,可以进一步降低货舱4内的温度波动,因此本技术实施例对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2的标志进行了调换,同时可以关闭第一辅冷机组1,使得第二辅冷机组2成为新的第一辅冷机组1,按照正常程序进行制冷,而关闭的第一辅冷机组1则被标志为新的第二辅冷机组2,可以按照上述的控制程序进行下一循环的控制。
63.在一个实施例中,根据第二辅冷机组2的运行状态对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2进行控制的步骤包括:当第二辅冷机组2处于运行状态时,检测第二辅冷机组2是否达到进入除霜条件;当第二辅冷机组2未达到进入除霜条件时,控制第一辅助机组进入除霜控制,并以低频n1运行除霜;控制第二辅冷机组2以中频n2进行制冷,其中n2>n1;获取舱内温度;根据舱内温度对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2进行控制。
64.根据舱内温度对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2进行控制的步骤包括:当舱内温度t与目标设定温度tset之间的关系满足t≥tset+a时,控制第一辅冷机组1以低频n1进行除霜;控制第二辅冷机组2以高频n3进行制冷,其中n3>n2>n1,a为控制偏差补偿值。
65.根据舱内温度对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2进行控制的步骤包括:当舱内温
度t与目标设定温度tset之间的关系不满足t≥tset+a时,控制第一辅冷机组1低频n1进行除霜;控制第二辅冷机组2以中频n2进行制冷,其中a为控制偏差补偿值。
66.根据第二辅冷机组2的运行状态对第一辅冷机组1和第二辅冷机组2进行控制的步骤包括:当第二辅冷机组2处于运行状态时,检测第二辅冷机组2是否达到进入除霜条件;当第二辅冷机组2达到进入除霜条件时,控制第一辅助机组进入除霜控制,并以低频n1运行除霜;控制第二辅冷机组2以中频n2进行制冷,其中n2>n1。在本实施例中,由于第二辅冷机组2也已经达到进入除霜条件,因此,如果控制第二辅冷机组2以高频n3运行,就会加剧第二辅冷机组2的结霜状态,而且频率的增高并不会带来明显的温度降低,因此,此种情况下,第二辅冷机组2维持在中频n2状态下运行,可以使得系统具有更加的运行能效,提高机组的工作效率。
67.控制方法还包括:检测第一辅冷机组1是否达到退出除霜条件;当第一辅冷机组1达到退出除霜条件时,控制第一辅冷机组1退出除霜控制,并以低频n1运行制冷,控制第二辅冷机组2以中频n2运行制冷;进入轮转控制;在控制器3程序中将第一辅冷机组1标志修改为第二辅冷机组2,将第二辅冷机组2标志修改为第一辅冷机组1,进入正常运行控制。
68.在一个实施例中,-5℃≤a≤5℃,15hz≤n1<30hz,30hz≤n2<80hz,80hz≤n2≤120hz,0℃≤tset≤16℃。
69.下面对本技术实施例中的双机辅助冷却系统除霜控制方法进行说明,为了便于描述,第一辅冷机组1简称为机组1,第二辅冷机组2简称为机组2。
70.双机辅助冷却系统由通过控制器3设定目标温度tset,然后系统开机运行,机组单开或双开由系统负载决定。现以机组1正常运行状态为例,如果机组1达到进入除霜条件时,判断机组2是否运行:
71.原单机运行状态下(在进行判断时,如果机组1运行,机组2没运行,即属于原单机运行状态)
72.1)为避免机组1除霜期间舱内无冷量供应,机组2开机运行,并进入模块化控制第一阶段,对应压缩机频率按设定中频n2运行;同时机组1进入除霜控制第一阶段,机组1压缩机频率设定低频n1运行。
73.2)如果舱内温度t≥tset+a(tset为目标设定值,a为控制偏差补偿值),说明舱内制冷需求大,需另一套机组保证高冷量输出。机组1进入除霜控制第二阶段,机组1进入有效除霜,此时机组1以低频n1运行除霜;机组2进入模块化控制第二阶段,机组2压缩机频率设定高频n3,以保证给舱内足够冷量输出。
74.如果舱内温度t<tset+a,说明舱内制冷需求一般,只需另一套机组保证一定的冷量输出,维持舱内的温度在目标设定值。机组1进入除霜控制第二阶段,机组1进入有效除霜,此时机组1以低频n1运行除霜;机组2进入模块化控制第二阶段,机组2压缩机频率设定中频n2,以维持舱内的温度在目标设定值。
75.3)持续检测机组1是否达到退出除霜条件,如果不满足,则返回舱内温度t与目标设定值tset的判断步骤。如果满足退出除霜条件,机组1进入除霜控制第三阶段,机组1退出除霜,并且对应压缩机低频n1运行;机组2进入模块化控制第三阶段,机组2压缩机频率设定中频n2。
76.4)第三阶段完成后,进入轮转控制,机组1关机,机组2在控制器程序中标志改为“机组1”(运行),同时机组1在控制器程序中标志改为“机组2”(关机),进入正常运行控制,即由原机组2替换原机组1给舱内供冷。
77.原双机运行状态下(在进行判断时,如果机组1和机组2均运行,即属于原双机运行状态),分为两种情况:
78.第一种情况,两套机组均达到除霜条件:如果机组2也达到进入除霜条件,即两套机组同时达到除霜条件,为避免除霜期间舱内无冷量供应,机组1优先进入除霜控制,机组2则按模块化控制,为舱内提供冷却。
79.1)机组1进入除霜控制第一阶段,机组1压缩机频率设定低频n1运行;同时机组2进入模块化控制第一阶段,对应压缩机频率按设定中频n2运行。
80.2)机组1进入除霜控制第二阶段,机组1进入有效除霜,此时机组1以低频n1运行除霜;机组2进入模块化控制第二阶段,机组2压缩机频率设定中频,为舱内提供一定冷量。因机组2已达到除霜条件,说明此时机组2蒸发器结霜,供冷已出现衰减,如果机组2压缩机升高频,对输出制冷量提升非常有限,因此在模块化控制第二阶段压缩机维持在中频。
81.3)持续判断机组1是否达到退出除霜条件:如果不满足,则返回第二阶段控制。如果满足退出除霜条件,机组1进入除霜控制第三阶段,机组1退出除霜,并且对应压缩机低频n1运行;机组2进入模块化控制第三阶段,机组2压缩机频率设定中频。
82.4)轮转控制,机组1和机组2标志轮转,即原机组1标志改为“机组2”,原机组2标志改为“机组1”,并进入正常运行状态,以保证原机组2,能进入除霜控制,并进入第一种情况下的控制程序。
83.第二种情况,单套机组达到除霜条件:如果机组2未满足进入除霜条件,即只有机组1达到除霜条件,为保证机组1除霜期间舱内有冷量供应,机组2根据舱内需求控制冷量。
84.1)机组1进入除霜控制第一阶段,机组1压缩机频率设定低频n1运行;同时机组2进入模块化控制第一阶段,对应压缩机频率按设定中频n2运行。
85.2)如果舱内温度t≥tset+a(tset为目标设定值,a为控制偏差补偿值),说明舱内制冷需求大,需另一套机组保证高冷量输出。机组1进入除霜控制第二阶段,机组1进入有效除霜,此时机组1以低频n1运行除霜;机组2进入模块化控制第二阶段,机组2压缩机频率设定高频n3,以保证给舱内足够冷量输出。
86.如果舱内温度t<tset+a,说明舱内制冷需求一般,只需另一套机组保证一定的冷量输出,维持舱内的温度在目标设定值。机组1进入除霜控制第二阶段,机组1进入有效除霜,此时机组1以低频n1运行除霜;机组2进入模块化控制第二阶段,机组2压缩机频率设定中频n2,以维持舱内的温度在目标设定值。
87.3)持续判断机组1是否达到退出除霜条件:如果不满足,则返回第二阶段控制。如果满足退出除霜条件,机组1进入除霜控制第三阶段,机组1退出除霜,并且对应压缩机低频n1运行;机组2进入模块化控制第三阶段,机组2压缩机频率设定中频n2。
88.4)轮转控制,机组1和机组2标志轮转,即原机组1标志改为“机组2”,原机组2标志改为“机组1”,并进入正常运行状态。
89.本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
90.以上仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和
原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。以上仅是本技术的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。