1.本发明涉及一种控制航空货运制冷装置的方法。它还涉及一种用于航空货运制冷装置的制冷设备，其包括被配置为执行这种方法的控制器。
背景技术：
2.已知的是为航空货运制冷装置提供简单的非自适应控制系统，通常在活动时保持制冷部件的恒速运行，如
压缩机或
冷凝器风扇。然而，使用恒定的、固定的或非自适应的设置可能会导致航空货运制冷装置的次优性能，例如对航空货运制冷装置所装货物的低效或无效的冷却。
技术实现要素：
3.根据第一方面，公开了一种控制航空货运制冷装置的方法。该航空货运制冷装置包括内部货物空间和制冷循环，该制冷循环包括压缩机、用于向环境空气排热并设置有冷凝器风扇的冷凝器、和用于冷却内部货物空间的蒸发器。该方法包括执行控制回路，该控制回路包括：
4.压缩机速度调节，其包括：
5.监测内部货物空间的温度；
6.调节压缩机的速度，以在温度下降模式期间将内部货物空间的温度下降速率保持在阈值速率以上；以及冷凝器风扇调节，其包括：
7.基于监测制冷循环的制冷剂的排放压力来调节冷凝器风扇的速度。
8.调节压缩机的速度以保持温度下降速率可以包括：基于在不同时间从内部温度传感器接收的温度信号来评估内部温度的变化率，并基于内部温度的变化率调节压缩机的速度。
9.调节压缩机的速度以保持温度下降速率还可以包括：基于确定温度下降速率小于阈值速率而增加压缩机的速度。
10.进一步地，基于监测排放压力来调节冷凝器风扇的速度还可以包括：
11.响应于确定排放压力处于高压范围，将冷凝器风扇的速度设置为高冷凝器风扇速度；
12.响应于确定排放压力处于低压范围，将冷凝器风扇的速度设置为低冷凝器风扇速度；以及
13.响应于确定排放压力处于低压范围和高压范围之间的中压范围，将冷凝器风扇的速度设置为中等冷凝器风扇速度。
14.此外，基于监测排放压力来调节冷凝器风扇的速度还可以包括：
15.响应于确定排放压力处于低压范围和中压范围之间的过渡范围，保持冷凝器风扇速度的先前设置；和/或
16.响应于确定排放压力处于中压范围和高压范围之间的过渡范围，保持冷凝器风扇
速度的先前设置；
17.其中，当排放压力处于
所述过渡范围或所述过渡范围之一时，防止冷凝器风扇压力调节调整与排放压力处于相邻压力范围相对应的早前设置。
18.因此，提供过渡范围以及当排放压力在过渡范围内时保持冷凝器风扇速度的先前设置，抑制了由于排放压力在相应的低压、中压或高压范围的端点(即边界阈值)附近的波动而调整冷凝器风扇速度。例如，如果排放压力先前是在低压范围内，那么当排放压力处于过渡范围内时，可以保持低速设置，直到排放压力增加到中间范围。相反，如果排放压力先前是在中压范围内，那么当排放压力处于过渡范围内时，可以保持中速设置，直到排放压力达到低压范围。
19.冷凝器风扇调节也可以是第二冷凝器风扇调节，并且其中，控制回路还包括第一冷凝器风扇调节，其包括：
20.基于监测环境空气的温度来调节冷凝器风扇的速度；
21.其中，在控制回路中，第一冷凝器风扇调节在第二冷凝器风扇调节之前执行，使得第二冷凝器风扇调节的结果优先于第一冷凝器风扇调节的结果被应用。
22.进一步地，第一冷凝器风扇调节可以包括：
23.响应于确定环境温度处于高温范围，将冷凝器风扇的速度设置为高冷凝器风扇速度；
24.响应于确定环境温度处于低温范围，将冷凝器风扇的速度设置为低冷凝器风扇速度；以及
25.响应于确定环境温度处于低温范围和高温范围之间的中温范围，将冷凝器风扇的速度设置为中等冷凝器风扇速度。
26.该方法还可以包括第三冷凝器风扇调节，其包括：
27.评估用于监测环境空气温度的环境温度传感器的故障状态；
28.当评估表明与环境温度传感器相关的故障时，将冷凝器风扇的速度设置为高冷凝器风扇速度，
29.其中，在控制回路中，第三冷凝器风扇调节在第二冷凝器风扇调节之后执行，使得第三冷凝器风扇调节的结果优先于第二冷凝器风扇调节的结果被应用。
30.压缩机速度调节也可以是第一压缩机速度调节，并且其中，控制回路还包括第二压缩机速度调节，其包括：
31.评估航空货运制冷装置是否处于极端运行状态，在该极端运行状态中压缩机速度被设置为高压缩机速度并且内部货物空间的温度在阈值设置以上；
32.当确定处于极端运行状态时，降低压缩机的速度；
33.其中，在控制回路中，第一压缩机速度调节在第二压缩机速度调节之前执行，使得第二压缩机速度调节的结果优先于第一压缩机速度调节的结果被应用。
34.所述制冷循环可以是两个制冷循环中的一个，这两个制冷循环共享用于冷却内部货物空间的蒸发器，每个制冷循环包括单独的压缩机和冷凝器，每个冷凝器都设置有相关的冷凝器风扇，并且其中，该方法包括：
35.基于冷却需求，在(i)运行单个压缩机和(ii)运行两个压缩机之间进行选择；
36.可选地，当确定运行其中单个压缩机时，根据与每个压缩机相关的运行时间参数
来选择运行哪个压缩机。
37.可以通过逐步地增加每个运行中压缩机的先前速度设置来应用压缩机速度的增加，其中每个运行中压缩机意指基于冷却需求被选择运行的每个压缩机。
38.控制回路还可以包括：
39.评估与航空货运制冷装置的飞行中状态相对应的飞行中标准，包括：
40.基于从航空货运制冷装置的加速度计接收的信号，确定航空货运制冷装置的加速度是否与飞行中状态相对应；和/或
41.基于从航空货运制冷装置的高度计接收的信号，确定航空货运制冷装置的高度是否与飞行中状态相对应；当评估表明航空货运制冷装置处于飞行中状态时：
42.执行飞行中冷凝器风扇调节，其中，冷凝器风扇的速度从控制回路的任何冷凝器风扇调节中设定的早前设置按比例降低；和/或
43.执行飞行中压缩机速度调节，其中，当确定排放压力在高压范围内时，将压缩机的速度设置为预定的恒定速度。
44.例如，冷凝器风扇速度可以按比例降低到早前设置的50％。
45.根据第二方面，公开了一种航空货运制冷装置的制冷模块，该制冷模块包括：
46.控制器；以及
47.制冷循环，其包括压缩机、用于向环境空气排热并设置有冷凝器风扇的冷凝器、和用于冷却航空货运制冷装置的内部货物空间的蒸发器；
48.其中，控制器被配置为执行根据第一方面的任何一个示例的方法。
49.根据第一方面，该制冷模块可以包括两个制冷循环。
50.根据第三方面，还提供了一种航空货运制冷装置，其包括内部货物空间和根据第二方面的制冷模块。
51.根据第四方面，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，其包括指令，该指令在由处理器执行时使得执行根据第一方面的任何一个示例的方法。
52.根据第六方面，公开了另一种控制航空货运制冷装置的方法。该航空货运制冷装置包括内部货物空间和制冷循环，该制冷循环包括压缩机、用于向环境空气排热并设置有冷凝器风扇的冷凝器、和用于冷却内部货物空间的蒸发器。
53.该方法包括执行控制回路，该控制回路包括：
54.压缩机速度调节，包括调节压缩机的速度；
55.冷凝器风扇调节，包括调节冷凝器风扇的速度；
56.评估与航空货运制冷装置的飞行中状态相对应的飞行中标准，包括：
57.基于从航空货运制冷装置的加速度计接收的信号，确定航空货运制冷装置的加速度是否与飞行中状态相对应；和/或
58.基于从航空货运制冷装置的高度计接收的信号，确定航空货运制冷装置的高度是否与飞行中状态相对应；当评估表明航空货运制冷装置处于飞行中状态时：
59.执行飞行中冷凝器风扇调节，其中，冷凝器风扇的速度从控制回路的冷凝器风扇调节中设定的早前设置按比例降低；和/或
60.执行飞行中压缩机速度调节，其中，当确定制冷循环的制冷剂的排放压力在高压范围内时，将压缩机的速度设置为预定的恒定速度。
61.本文所述的控制器可以包括处理器。控制器和/或处理器可以包括任何合适的电路，以执行此处所描述以及如图所示的方法。控制器或处理器可以包括：至少一个专用集成电路(asic)；和/或至少一个现场可编程门阵列(fpga)；和/或单处理器或多处理器架构；和/或串行(冯-诺伊曼)/并行架构；和/或至少一个可编程逻辑控制器(plc)；和/或至少一个微处理器；和/或至少一个微控制器；和/或中央处理单元(cpu)，以执行该控制器或处理器被配置执行的方法和/或所述功能。
62.控制器或处理器可以包括一个或多个存储器或与其通信，该一个或多个存储器存储本文所描述的数据和/或存储用于执行本文所描述处理和功能(例如确定参数和执行控制例程)的机器可读指令(例如软件)。
63.存储器可以是任何合适的非暂时性计算机可读存储介质、数据存储设备，并且可以包括硬盘和/或固态存储器(如闪存)。在一些示例中，计算机可读指令可以通过无线信号或通过有线信号传输到存储器。该存储器可以是永久性的不可移动的存储器，也可以是可移动的存储器(如通用串行总线(usb)闪存驱动器)。存储器可以存储包括计算机可读指令的计算机程序，当计算机可读指令被处理器或控制器读取时，执行本文所描述和/或如图所示的方法。计算机程序可以是软件或固件，或者是软件和固件的组合。
64.除非相互排斥，否则就上述任何一个方面描述的特征可以比照适用于任何其他方面。此外，除非相互排斥，否则本文描述的任何特征可以应用于任何方面和/或与本文描述的任何其他特征相结合。
附图说明
65.图1示出了示例性的航空货运制冷装置。
66.图2a是示出了控制航空货运制冷装置的示例方法的流程图。
67.图2b是详细示出了图2a中所示方法的压缩机速度调节的示例实施方案的流程图。
68.图2c是详细示出了图2a中所示方法的冷凝器风扇调节的示例实施方案的流程图。
69.图2d是详细示出了图2a中所示方法的额外冷凝器风扇调节的示例实施方案的流程图。
70.图3是示出了冷凝器风扇速度如何响应于制冷循环的制冷剂的可变排放压力而变化的示例的曲线图。
71.图4示出了用于航空货运制冷装置的示例制冷模块。
72.图5是示出了控制航空货运制冷装置的另一示例方法的流程图。
具体实施方式
73.图1示出了示例性的航空货运制冷装置100，其包括内部货物空间110和第一制冷循环120。制冷循环120按流动顺序包括第一压缩机122、用于向环境空气排热的第一冷凝器124、第一膨胀阀128和用于冷却内部货物空间110的蒸发器130。第一冷凝器124设置有第一冷凝器风扇126。
74.在图1的示例中，既有第一制冷循环120，也有第二制冷循环140，它们共用蒸发器130，作为冷却内部货物空间110的共同蒸发器。第二制冷循环140包括第二压缩机142、用于向环境空气排热的第二冷凝器144、第二膨胀阀和用于冷却内部货物空间110的蒸发器130。
第二冷凝器144设置有第二冷凝器风扇146。
75.每个制冷循环包括单独的压缩机和冷凝器，但在本示例中流过共同的蒸发器，例如沿着通过蒸发器的单独的流动路径。将认识到，根据本公开的制冷装置可以交替地具有两个制冷循环，每个制冷循环都有它们各自的蒸发器，或者可以只具有单个制冷循环，如第一制冷循环120。
76.图2a是示出了控制航空货运制冷装置的示例方法200的流程图。该航空货运制冷装置可以是按照上文描述的并在图1中示出的示例航空货运制冷装置100。
77.方法200可以分成例如基于内部货物空间的设定点温度选择性地激活和停用航空货运制冷装置的该制冷循环或每个制冷循环的方法。可以基于确定内部货物空间的监测温度比内部货物空间的设定点温度高出特定阈值来选择性地激活或停用该制冷循环或每个制冷循环。例如，当确定监测温度高于设定点温度时，可以在温度下降模式下运行该制冷循环或每个制冷循环，以冷却内部货物空间。
78.可以基于内部货物空间的监测温度与内部货物空间的设定点温度之间的差，选择性地激活或停用该制冷循环或每个制冷循环。可以响应于确定监测温度与设定点温度之间的差大于死区阈值(dead-band threshold value)而激活该制冷循环或每个制冷循环。例如，当确定监测温度高于设定点温度并且监测温度与设定点温度之间的差大于死区阈值时，可以在温度下降模式下运行该制冷循环或每个制冷循环，以冷却内部货物空间。作为推论，当监测温度低于设定点温度时或当监测温度与设定点温度之间的差小于死区阈值时，可以停用该制冷循环或每个制冷循环的冷却模式。
79.因此，本文所述的方法200可以不直接控制制冷循环是否响应于冷却需求而运行，但可以控制制冷循环的运行参数，以便在其运行时，例如在温度下降模式下，提高性能。应该理解的是，除非另有说明，否则在以下描述中对第一制冷循环120的部件或其控制的任何提及都可以同样适用于第二制冷循环140的同等部件及其控制。
80.该方法包括执行控制回路210。控制回路210包括压缩机速度调节220和冷凝器风扇调节230。这里使用的表述“调节”是指对相应部件的调节动作或控制动作，并且例如可以包括监测、计算和致动步骤中的任何一个，以便基于监测相关参数引起相应部件的控制变化。压缩机速度调节220和冷凝器风扇调节230可以在控制回路210中依次执行或并行执行。优选地，压缩机速度调节220和冷凝器风扇调节230可以依次执行。更优选地，冷凝器风扇调节230可以在压缩机速度调节220之前执行。
81.压缩机速度调节220包括监测航空货运制冷装置的内部货物空间的温度(例如使用安装在内部货物空间中的温度传感器)。压缩机速度调节220进一步包括调节航空货运制冷装置的制冷循环的压缩机的速度，以在温度下降模式期间将内部货物空间的温度下降速率保持在阈值速率以上。该压缩机或每个压缩机的速度与该制冷循环或每个制冷循环120的冷却能力有关。例如，该压缩机或每个压缩机122的速度增大导致该制冷循环或每个制冷循环120的冷却能力提升。因此，压缩机速度调节220能够调节该制冷循环或每个制冷循环120的冷却能力，以确保货物空间110的内部温度在温度下降模式下以可接受的速率下降。
82.冷凝器风扇调节230包括基于监测制冷循环的制冷剂的排放压力来调节航空货运制冷装置的制冷循环的冷凝器风扇的速度。可以使用位于该压缩机或每个压缩机122与该冷凝器或每个冷凝器124之间的压力传感器直接监测制冷剂的排放压力。除此之外，可以通
过监测该压缩机和/或每个压缩机122与该冷凝器或每个冷凝器124之间的制冷剂的其他热力学性质和/或环境空气的热力学性质来间接监测制冷剂的排放压力。
83.图2b是示出了控制回路210的压缩机速度调节220的示例实施方案的流程图，其中进一步详细说明了调节压缩机的速度以保持温度下降速率的步骤(块224)。在块224a，该方法包括基于在不同时间从内部温度传感器接收的温度信号来评估内部温度的变化率。
84.作为示例，可以按照由内部温度传感器的刷新率所管控的周期性间隔依次接收温度信号。然后，可以通过将连续温度信号之间的差除以接收连续温度信号之间的时间段来评估内部温度的变化率。作为另一个示例，可以根据选定的采样率在各采样时间依次接收温度信号。然后，可以基于在第一采样时间接收的温度信号与在第二采样时间接收的温度信号之间的差以及在第一采样时间与第二采样时间之间经过的时间来评估内部温度的变化率或温度斜率。
85.在块224b，该方法包括基于内部温度的变化率调节压缩机的速度。
86.调节压缩机的速度可以包括基于确定温度下降速率小于阈值速率而逐步增加压缩机的速度。应用于压缩机速度的逐步增加在温度下降模式下提供了对于压缩机的相对稳定的控制机制，同时确保内部货物空间得到充分冷却。
87.图2c是示出了控制回路210的冷凝器风扇调节230的示例实施方案的流程图。基于监测排放压力来调节冷凝器风扇速度的步骤(块232)可以包括一些子步骤。在图2c所示的示例中，该方法步骤包括子块232a，在该子块232a中，对监测到的排放压力进行确定。然后，该方法继续在下面描述的操作之间进行选择，并参照块232b、232c或232d以及可选的232e或232f来说明。
88.在块232b，该方法包括响应于确定排放压力处于高压范围而将冷凝器风扇的速度设置为高冷凝器风扇速度。在块232c，该方法包括响应于确定排放压力处于高压范围和低压范围之间的中压范围而将冷凝器风扇的速度设置为中等冷凝器风扇速度。在块232d，该方法包括响应于确定排放压力处于低压范围而将冷凝器风扇的速度设置为低冷凝器风扇速度。
89.高压范围、中压范围和低压范围可以不重合。高压范围、中压范围和低压范围可以是邻接的。高压范围、中压范围和低压范围可以由高运行压力阈值(高压范围的下限)和低运行阈值(低压范围的上限)来界定。在低运行阈值和高运行阈值之间的排放压力可以对应于压缩机和/或制冷循环的特别高效运行。
90.例如，如果排放压力在高运行压力阈值以上，则压缩机对制冷剂所做的功可能过高，并导致系统的低效运行。如果冷凝器排热不足，则可能出现这种情况，导致热量累积以及冷凝(饱和)温度随之上升，并且冷凝器的压力相应升高，其与压缩机的排放压力直接相关。
91.将冷凝器风扇速度设置为高冷凝器风扇速度提高了从冷凝器到环境空气的对流传热的效率。这导致饱和(冷凝)温度和冷凝器压力两者的降低，并且排放压力相应地降低。因此，压缩机对制冷剂所做的功减少，同时冷凝器风扇对环境空气所做的功增加较少，从而提高制冷循环的整体效率。
92.此外，对于制冷循环可能存在运行包络，它可能是部件(特别是压缩机、冷凝器和蒸发器)的性能特性和所选制冷剂的压力-温度关系的函数。运行包络可以对应于制冷循环
的运行能力，和/或制冷循环的一组特别高效的运行状态。运行包络可以由最低和最高冷凝温度以及最低和最高蒸发温度界定——这些温度分别是制冷剂在冷凝器和蒸发器的饱和温度。
93.如上所述，冷凝(饱和)温度和排放压力可根据冷凝器是否有足够的排热而变化。随着环境温度的降低，冷凝器的排热可能增强，这可能导致冷凝温度降低到制冷循环的运行包络以下，同时排放压力也相应降低。
94.降低冷凝器风扇速度降低了从冷凝器到环境空气的对流传热的效率，因此可能导致冷凝(饱和)温度和排放压力的上升，如上所述，以保持制冷循环在运行包络内运行。
95.反之，排热不足可能导致冷凝(饱和)温度上升到超过运行包络所限定的最大值，同时排放压力也相应上升。因此，可以提高冷凝器风扇速度，以增加对流传热，并将冷凝(饱和)温度保持在制冷循环的运行包络内。
96.因此，通过如所描述的基于排放压力控制冷凝器风扇速度，可以实现制冷循环的高效运行，并将制冷循环保持在预定的运行包络内。
97.高压范围、中压范围和低压范围可以是不邻接的，它们之间可以存在过渡范围。可选地，基于监测排放压力来调节冷凝器风扇速度的方法可以进一步包括块232e和/或232f。在块232e，该方法包括响应于确定排放压力处于低压范围和中压范围之间的过渡范围而保持冷凝器风扇速度的先前设置。在块232f，该方法包括响应于确定排放压力处于中压范围和高压范围之间的过渡范围而保持冷凝器风扇速度的先前设置。
98.因此，当排放压力处于任何一个过渡范围时，防止冷凝器风扇调节230调整与排放压力处于相邻压力范围相对应的早前设置。参照图3解释方法200的该示例的技术优势。
99.图3的曲线图示出了根据方法200的示例实施方案，当制冷循环120的制冷剂的排放压力随时间变化时，冷凝器风扇速度如何变化的示例。低压范围由参考数字310表示，中压范围由参考数字314表示，高压范围由参考数字318表示。此外，低压范围310和中压范围314之间的过渡范围由312表示，而中压范围314和高压范围318之间的过渡范围由316表示。
100.在图3所示的示例中，低压范围被定义为短虚线322所表示的低压运行阈值以下的区域。中压范围被定义为长虚线324所表示的低压滞后阈值与长虚线326所表示的高压滞后阈值之间的区域。高压范围被定义为短虚线328所表示的高压运行阈值以上的区域。低压范围310和中压范围314之间的过渡范围312被定义为低压运行阈值322和低压滞后阈值324之间的区域，而中压范围314和高压范围318之间的过渡范围316被定义为高压滞后阈值326和高压运行阈值328之间的区域。
101.提供一个或多个过渡范围以及当排放压力在过渡范围内时保持冷凝器风扇速度的先前设置，抑制了由于排放压力在相应的低压、中压或高压范围的端点(即边界阈值)附近的相对较小的波动而调整冷凝器风扇速度。例如，如果排放压力先前是在低压范围内，那么当排放压力处于过渡范围内时，可以保持低速设置，直到排放压力增加到中间范围(如紧密虚线302所示，其表示低速运行延伸到较低的过渡范围312)。相反，如果排放压力先前是在中压范围内，那么当排放压力处于过渡范围内时，可以保持中速设置，直到排放压力达到低压范围(如点划线304所示，其表示中速运行延伸到较低的过渡范围312)。
102.由此可见，方法200能够减少在各种运行状态下所需的冷凝器风扇速度变化的次数。冷凝器风扇速度变化的高次数与制冷循环120的稳定性降低和冷凝器风扇124的驱动部
件的磨损增加有关。因此，方法200可以提高制冷循环120的稳定性并减少冷凝器风扇124的驱动部件的磨损。
103.回到图2a所示的示例，冷凝器风扇调节230可以是第二冷凝器风扇调节230，按照控制回路210中的执行顺序，第二冷凝器风扇调节230在可选的第一冷凝器风扇调节240之后。因此，控制回路可以包括第一冷凝器调节240和第二冷凝器调节230两者，其中第一冷凝器风扇调节240在控制回路210内先于第二冷凝器风扇调节230被执行。第一冷凝器调节240的任何动作或结果可被随后的第二冷凝器调节230覆盖，使得第二冷凝器调节230的动作或结果优先于第一冷凝器调节240的动作或结果被应用。如上所述，第二冷凝器风扇速度调节230可以确定维持在先前的设置(例如由第一冷凝器风扇调节所设置的或在控制回路的早期迭代中设置的)，使得先前的设置不被覆盖。
104.第一冷凝器风扇调节240包括基于监测环境空气的温度来调节冷凝器风扇的速度。可以使用用于监测环境空气温度的环境温度传感器直接监测环境空气的温度。
105.图2d的流程图进一步详细示出了控制回路210的第一冷凝器风扇调节240的示例实施方案。基于监测环境空气的温度来调节冷凝器风扇速度的步骤(块242)可以包括一些子步骤。在图2d所示的示例中，在块242a，对监测到的环境温度进行确定。然后，该方法选择性地进行到块242b、242c或242d。
106.在块242b，该方法包括响应于确定环境温度处于高温范围而将冷凝器风扇的速度设置为高冷凝器风扇速度。在块242c，该方法包括响应于确定环境温度处于高温范围和低温范围之间的中温范围而将冷凝器风扇的速度设置为中等冷凝器风扇速度。在块242d，该方法包括响应于确定环境温度处于低温范围而将冷凝器风扇的速度设置为低冷凝器风扇速度。
107.高温范围、中温范围和低温范围可以不重合，并且可以是邻接的。高温范围、中温范围和低温范围可以由高环境温度参数和低环境温度参数来界定。如上所述，冷凝器的排热是冷凝(饱和)温度与环境空气温度之间的温差以及通过冷凝器的空气流速的函数，其中传热速率随着温差的增加而提高，并随着风扇速度的增加而提高。因此，基于环境温度设置冷凝器风扇速度，允许管理所得传热速率。如上所述，这可以防止过多的热量累积和排放压力的增加(导致压缩机过度工作)，并且也可以将制冷循环保持在其运行包络内。
108.再次回到图2a所示的示例，控制回路210还可以包括第三冷凝器风扇调节250，按照控制回路210中的执行顺序，第三冷凝器风扇调节250在第一冷凝器风扇调节240和第二冷凝器风扇调节230之后。第三冷凝器风扇调节250包括评估用于监测环境空气温度的环境温度传感器的故障状态。第三冷凝器风扇调节250包括：当评估表明与环境温度传感器相关的故障时，将冷凝器风扇的速度设置为高冷凝器风扇速度。
109.第三冷凝器风扇调节250确保在环境温度传感器出现故障的情况下，尽管可能对该制冷循环或每个制冷循环120的整体效率产生不利影响(例如，由于冷凝器的运行速度高于最佳值)，但仍能保持从该冷凝器或每个冷凝器124到环境空气的充分排热(以及因此对内部货物空间的充分冷却)。这提高了航空货运制冷装置100的可靠性。
110.此外，第三冷凝器风扇调节250确保在环境温度传感器故障和环境空气温度高的情况下，冷凝器中的制冷剂温度不会变得非常高，进而防止该冷凝器或每个冷凝器124的温度变得非常高以及冷凝(饱和)温度和排放压力的相应上升。
111.压缩机速度调节220可以是第一压缩机速度调节220，并且控制回路210可以包括第二压缩机速度调节260，按照控制回路210中的执行顺序，第二压缩机速度调节260在第一压缩机速度调节220之后。因此，第一压缩机速度调节220的任何动作或结果可以被随后的第二压缩机速度调节260覆盖，使得第二压缩机速度调节260的动作或结果优先于第一压缩机速度调节220的动作或结果被应用。
112.第二压缩机速度调节260包括对航空货运制冷装置100是否处于极端运行状态的评估。当压缩机速度被设置为高压缩机速度并且内部货物空间的温度在阈值设置以上时，该评估的结果确定航空货运制冷装置100处于极端运行。当确定了极端运行状态时，第二压缩机速度调节260包括降低压缩机的速度。当航空货运制冷装置100处于极端运行状态时，可能是压缩机122正在运行以产生大的压力比并以高速度运行。因此，当航空货运制冷装置100处于极端状态时，压缩机122上的总负荷可能非常高。当航空货运制冷装置100处于极端状态时降低压缩机速度减小了压缩机上的总负荷，进而可以使压缩机更高效地运行和/或防止压缩机的部件受到过度磨损。
113.在包括第一制冷循环120和第二制冷循环140两者的航空货运制冷装置100的示例中，方法200可以进一步包括基于航空货运制冷装置100的冷却需求选择第一压缩机122和第二压缩机142中的哪一个运行的步骤。航空货运的冷却需求可以基于例如环境空气的温度与内部货物空间的温度之间的差、内部货物空间的温度与温度设定点之间的差、对存储在内部货物空间110中的货物类型的指示和/或对存储在内部货物空间110中的货物量的指示。
114.方法200可以包括响应于确定冷却需求在冷却需求阈值以下而选择仅运行第一压缩机122和第二压缩机142中的一个。可替代地，方法200可以包括响应于确定冷却需求在冷却需求阈值以上而选择运行第一压缩机122和第二压缩机142两者。当冷却需求相对较低时，仅运行其中一个压缩机可能是有利的，因为当冷却需求较低时运行两个压缩机可能导致每个压缩机在各自运行图上的对应于相对较低效率的区域中运行。另一方面，仅运行其中一个压缩机可使得所选压缩机在其运行图上的对应于相对较高效率的区域中运行。因此，航空货运制冷装置100的整体效率可以得到改善。此外，通过在可能的情况下只运行一个压缩机，对于航空货运制冷装置的给定运行时间，可以减少每个压缩机的总运行时间。
115.可选地，当仅运行第一压缩机122和第二压缩机142中的一个时，该方法可以包括基于与每个压缩机相关的运行时间参数选择要运行哪个压缩机。例如，方法200可以包括选择运行其相关运行时间参数指示自安装和/或自维修间隔以来其记录的运行时间较少的压缩机。这减少了不平衡的使用和磨损，并减少了第一压缩机122或第二压缩机142自安装以来和/或在维修间隔期间将记录过多运行时间的可能性。因此，可以减少由于第一压缩机122和/或第二压缩机142的磨损而导致过早故障的可能性。
116.控制回路210还可以包括对飞行中标准的评估，由块270表示。飞行中标准对应于航空货运制冷装置100是否处于飞行中状态(即，航空货运制冷装置正在通过空运飞机被运输)。
117.对飞行中标准的评估包括确定航空货运制冷装置100的加速度是否与飞行中状态相对应。基于从航空货运制冷装置100的加速度计150接收的信号进行该确定。例如，该确定可以基于从加速度计150接收的与起飞加速度参数或降落加速度参数相对应的信号。还可
以基于从航空货运制冷装置100的加速度计150接收的信号的历史进行该确定。例如，该确定可以基于将从加速度计150接收的信号的历史与符合起飞曲线的加速度曲线进行比较。
118.另外地或可替代地，对飞行中标准的评估可以包括基于从航空货运制冷装置100的高度计160接收的信号来确定航空货运制冷装置100的高度是否与飞行中状态相对应。例如，该确定可以基于从高度计160接收的与空中高度参数相对应的信号。还可以基于从航空货运制冷装置100的高度计160接收的信号的历史进行该确定。例如，该确定可以基于将从高度计160接收的信号的历史与符合飞行阶段(如起飞或爬升)的高度曲线进行比较。
119.当评估表明航空货运制冷装置处于飞行中状态时，该方法继续进行到块280，在该块中执行飞行中调节。飞行中调节可以包括飞行中冷凝器风扇调节和飞行中压缩机速度调节。
120.在飞行中压缩机速度调节中，当确定排放压力在高压范围内时，将该压缩机或每个压缩机124的速度设置为预定的恒定速度。
121.在飞行中冷凝器风扇调节中，冷凝器风扇速度从控制回路的任何冷凝器风扇调节中设定的早前设置按比例降低。例如，冷凝器风扇速度可以按比例降低到早前设置的冷凝器风扇速度的50％，或者降低到在未确定飞行中状态时设置的速度的50％。
122.如本文其他地方所描述的，冷凝器风扇速度的降低可能导致排放压力的增加。可以选择压缩机的预定恒定速度来限制和/或抵消排放压力的增加。
123.这确保其中可以设置航空货运制冷装置的货舱内的该冷凝器风扇或每个冷凝器风扇126所产生的气流不会变得过大。如果货舱内的该冷凝器风扇或每个冷凝器风扇126所产生的气流变得过大，那么飞机货舱内的气流可能受到扰乱。例如，这样的扰乱可能干扰与货舱相关的安全警报(例如，与火灾探测相关的温度敏感警报)的运行。因此，由块270和280表示的步骤使得方法200和控制回路210更适合于航空货运应用。
124.图4示出了用于航空货运制冷装置100的制冷模块400。制冷模块400包括控制器410、第一制冷循环120和第二制冷循环140。第一制冷循环120和第二制冷循环140可以与上面针对图1描述的循环一致，其中相同的附图标记表示共同的部件。
125.如参考图1所述，每个制冷循环包括单独的压缩机和冷凝器，但在本示例中流过共同的蒸发器，例如沿着通过蒸发器的单独的流动路径。将认识到，根据本公开的制冷装置可以交替地具有两个制冷循环，每个制冷循环都有它们各自的蒸发器，或者可以只具有单个制冷循环，如第一制冷循环120。
126.控制器410可以包括处理器和非暂时性存储介质。非暂时性计算机可读存储介质可以包括如下指令，该指令在被处理器执行时使得执行根据上述任何一个示例的方法200。
127.图5是示出了控制航空货运制冷装置的另一示例方法500的流程图。该航空货运制冷装置可以是按照上文描述的并在图1中示出的示例航空货运制冷装置100。
128.该方法包括执行控制回路510。控制回路510包括压缩机速度调节220和冷凝器风扇调节230。如参考图2a所述，表述“调节”用于指代对相应部件的调节动作或控制动作，并且例如可以包括监测、计算和致动步骤中的任何一个，以便基于监测相关参数引起相应部件的控制变化。压缩机速度调节220和冷凝器风扇调节230符合上面针对图2a、图2b和/或图2c所描述的示例中的任何一个，并因此具有这些示例中的任何一个的优点。
129.控制回路510还包括对飞行中标准的评估，由块270表示。对飞行中标准的评估是
根据上面针对图2a所描述的示例中的任何一个进行的。当评估表明航空货运制冷装置处于飞行中状态时，该方法继续进行到块280，在该块中执行飞行中调节。飞行中调节是根据上面针对图2a所描述的示例中的任何一个进行的，并因此具有这些示例中的任何一个的优点。
技术特征：
1.一种航空货运制冷装置的控制方法，所述航空货运制冷装置包括内部货物空间和制冷循环，所述制冷循环包括压缩机、用于向环境空气排热并设置有冷凝器风扇的冷凝器、和用于冷却所述内部货物空间的蒸发器；所述方法包括执行控制回路，所述控制回路包括：压缩机速度调节，所述压缩机速度调节包括：监测所述内部货物空间的温度；调节所述压缩机的速度，以在温度下降模式期间将所述内部货物空间的温度下降速率保持在阈值速率以上；以及冷凝器风扇调节，所述冷凝器风扇调节包括：基于监测所述制冷循环的制冷剂的排放压力来调节所述冷凝器风扇的速度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述压缩机的速度以保持所述温度下降速率包括：基于在不同时间从内部温度传感器接收的温度信号来评估内部温度的变化率；以及基于所述内部温度的变化率调节所述压缩机的速度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，调节所述压缩机的速度以保持所述温度下降速率包括：基于确定所述温度下降速率小于所述阈值速率，增加所述压缩机的速度。4.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，基于监测排放压力来调节所述冷凝器风扇的速度包括：响应于确定所述排放压力处于高压范围，将所述冷凝器风扇的速度设置为高冷凝器风扇速度；响应于确定所述排放压力处于低压范围，将所述冷凝器风扇的速度设置为低冷凝器风扇速度；以及响应于确定所述排放压力处于所述低压范围和所述高压范围之间的中压范围，将所述冷凝器风扇的速度设置为中等冷凝器风扇速度。5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于监测排放压力来调节所述冷凝器风扇的速度还包括：响应于确定所述排放压力处于所述低压范围和所述中压范围之间的过渡范围，保持冷凝器风扇速度的先前设置；和/或响应于确定所述排放压力处于所述中压范围和所述高压范围之间的过渡范围，保持冷凝器风扇速度的先前设置；其中，当所述排放压力处于所述过渡范围或所述过渡范围之一时，防止冷凝器风扇压力调节调整与所述排放压力处于相邻压力范围相对应的早前设置。6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其中，所述冷凝器风扇调节是第二冷凝器风扇调节，并且其中，所述控制回路还包括第一冷凝器风扇调节，所述第一冷凝器风扇调节包括：基于监测环境空气的温度来调节所述冷凝器风扇的速度；其中，在所述控制回路中，所述第一冷凝器风扇调节在所述第二冷凝器风扇调节之前执行，使得所述第二冷凝器风扇调节的结果优先于所述第一冷凝器风扇调节的结果被应
用。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一冷凝器风扇调节包括：响应于确定环境温度处于高温范围，将所述冷凝器风扇的速度设置为高冷凝器风扇速度；响应于确定环境温度处于低温范围，将所述冷凝器风扇的速度设置为低冷凝器风扇速度；以及响应于确定环境温度处于所述低温范围和所述高温范围之间的中温范围，将所述冷凝器风扇的速度设置为中等冷凝器风扇速度。8.根据权利要求6或7所述的方法，还包括第三冷凝器风扇调节，所述第三冷凝器风扇调节包括：评估用于监测环境空气温度的环境温度传感器的故障状态；当所述评估表明与所述环境温度传感器相关的故障时，将所述冷凝器风扇的速度设置为高冷凝器风扇速度；其中，在所述控制回路中，所述第三冷凝器风扇调节在所述第二冷凝器风扇调节之后执行，使得所述第三冷凝器风扇调节的结果优先于所述第二冷凝器风扇调节的结果被应用。9.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述压缩机速度调节是第一压缩机速度调节，并且其中，所述控制回路还包括第二压缩机速度调节，所述第二压缩机速度调节包括：评估所述航空货运制冷装置是否处于极端运行状态，其中在所述极端运行状态中压缩机速度被设置为高压缩机速度并且所述内部货物空间的温度在阈值设置以上；当确定处于所述极端运行状态时，降低所述压缩机的速度；其中，在所述控制回路中，所述第一压缩机速度调节在所述第二压缩机速度调节之前执行，使得所述第二压缩机速度调节的结果优先于所述第一压缩机速度调节的结果被应用。10.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述制冷循环是两个制冷循环中的一个，所述两个制冷循环共享用于冷却所述内部货物空间的所述蒸发器，每个制冷循环包括单独的压缩机和冷凝器，每个冷凝器都设置有相关的冷凝器风扇，并且其中，所述方法包括：基于冷却需求，在(i)运行单个压缩机和(ii)运行两个压缩机之间进行选择；可选地，当确定运行所述压缩机中的单个压缩机时，基于与每个压缩机相关的运行时间参数来选择运行哪个压缩机。11.根据权利要求10从属于权利要求3时所述的方法，其中，通过以下操作来实施所述压缩机的速度的增加：逐步地增加每个运行中压缩机的先前速度设置。12.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述控制回路还包括：评估与所述航空货运制冷装置的飞行中状态相对应的飞行中标准，所述评估包括：基于从所述航空货运制冷装置的加速度计接收的信号，确定所述航空货运制冷装置的加速度是否与飞行中状态相对应；和/或
基于从所述航空货运制冷装置的高度计接收的信号，确定所述航空货运制冷装置的高度是否与飞行中状态相对应；当所述评估表明所述航空货运制冷装置处于飞行中状态时：执行飞行中冷凝器风扇调节，在该飞行中冷凝器风扇调节中，将所述冷凝器风扇的速度从所述控制回路的任何冷凝器风扇调节中设定的早前设置按比例降低；和/或执行飞行中压缩机速度调节，在该飞行中压缩机速度调节中，当确定所述排放压力在高压范围内时，将所述压缩机的速度设置为预定的恒定速度。13.一种航空货运制冷装置的制冷模块，所述制冷模块包括：控制器；以及制冷循环，所述制冷循环包括压缩机、用于向环境空气排热并设置有冷凝器风扇的冷凝器、和用于冷却所述航空货运制冷装置的内部货物空间的蒸发器；其中，所述控制器被配置为执行根据前述任一项权利要求所述的方法。14.一种非暂时性计算机可读存储介质，包括指令，所述指令在由处理器执行时使得执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法。15.一种航空货运制冷装置的控制方法，所述航空货运制冷装置包括内部货物空间和制冷循环，所述制冷循环包括压缩机、用于向环境空气排热并设置有冷凝器风扇的冷凝器、和用于冷却所述内部货物空间的蒸发器；所述方法包括执行控制回路，所述控制回路包括：压缩机速度调节，包括调节所述压缩机的速度；冷凝器风扇调节，包括调节所述冷凝器风扇的速度；评估与所述航空货运制冷装置的飞行中状态相对应的飞行中标准，所述评估包括：基于从所述航空货运制冷装置的加速度计接收的信号，确定所述航空货运制冷装置的加速度是否与飞行中状态相对应；和/或基于从所述航空货运制冷装置的高度计接收的信号，确定所述航空货运制冷装置的高度是否与飞行中状态相对应；当所述评估表明所述航空货运制冷装置处于飞行中状态时：执行飞行中冷凝器风扇调节，在该飞行中冷凝器风扇调节中，将所述冷凝器风扇的速度从所述控制回路的所述冷凝器风扇调节中设定的早前设置按比例降低；和/或执行飞行中压缩机速度调节，在该飞行中压缩机速度调节中，当确定所述制冷循环的制冷剂的排放压力在高压范围内时，将所述压缩机的速度设置为预定的恒定速度。
技术总结
公开了一种控制航空货运制冷装置100的方法200，以调节压缩机速度和冷凝器风扇速度。还公开了一种基于确定制冷装置的飞行中状态来控制航空货运制冷装置100的方法500。控制航空货运制冷装置100的方法500。控制航空货运制冷装置100的方法500。
技术研发人员：
路易斯
受保护的技术使用者：
冷王公司
技术研发日：
2022.08.24
技术公布日：
2023/3/2
