(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211216564.X (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区回龙观 (72)发明人 王永利　陈鑫　陶思艺　王欢　 孙亚领　邢军台　刘泽强　向皓　 (74)专利代理 机构 河北国维致远知识产权代理 有限公司 13137 专利代理师 秦敏华 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 17/13(2006.01) G06N 3/00(2006.01) F26B 25/00(2006.01) F26B 25/22(2006.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/12(2020.01) (54)发明名称 热泵干燥系统运行优化方法、 终端设备及系 统 (57)摘要 本申请适用于热泵干燥系统技术领域， 提供 了热泵干燥系统运行优化方法、 终端设备及系 统， 该方法包括： 确定干燥物的显热负荷， 显 热负 荷根据二阶微分方程等效热参数模 型确定； 根据 显热负荷构建储能系统数学模型； 以运行成本最 低为目标函数， 根据热泵干燥系统的多个约束条 件， 优化储能系统数学模 型； 采用粒子群 ‑蚁群优 化算法求解优化后的储能系统数学模 型， 获得热 泵干燥系统运行优化方案。 本申请提供了一种热 泵干燥系统运行优化方法， 降低了热泵干燥系统 的运行成本 。 权利要求书3页 说明书14页 附图5页 CN 115470713 A 2022.12.13 CN 115470713 A 1.一种热泵干燥系统运行优化方法， 其特 征在于， 包括： 确定干燥物的显热负荷， 所述显热负荷根据二阶微分方程 等效热参数模型确定； 根据所述显热负荷构建储能系统数 学模型； 以运行成本最低为目标函数， 根据热泵干燥系统的多个约束条件， 优化所述储能系统 数学模型； 采用粒子群 ‑蚁群优化算法求解优化后的所述储能系统数学模型， 获得热泵干燥系统 运行优化方案 。 2.如权利要求1所述的热泵干燥系统运行优化方法， 其特征在于， 所述热泵干燥系统运 行优化方法还 包括： 确定所述干燥物的潜热负荷； 根据所述显热负荷和所述潜热负荷确定所述干燥物的全热负荷， 所述全热负荷为干燥 物在整个干燥过程中所需的全部能量； 其中， 所述全热负荷Q的表达式为： Q＝Qe+Qm 式中， Qe表示潜热负荷， Qm表示显热负荷； 所述潜热负荷的表达式为： Qe＝γ×Δm 式中， γ表示水分汽化的潜热系数， 是一个常数， Δm表示干燥物所含水分的质量。 3.如权利要求2所述的热泵干燥系统运行优化方法， 其特征在于， 所述干燥物所含水分 的质量Δm通过以下步骤确定： 获得所述热泵干燥系统中干燥物含水率和干燥 时间的对应关系， 所述干燥物含水率和 所述干燥时间对应关系的表达式为： 式中， MR(t)表示干燥时间为t时干燥物的含水率， Mt为干燥时间为t时干燥物的干基含 水率， Me为干燥物的平衡干基含 水率， Mi为干燥物的初始干基含 水率， mt表示干燥时间为t时 干燥物的质量， md表示干燥物在干燥前的初始质量； 简化所述干燥物含水率和所述干燥 时间对应关系的表达式， 得到简化后的所述干燥物 含水率和所述干燥时间对应关系的表达式， 所述简化后的所述干燥物含水率和所述干燥时 间对应关系的表达式为： 根据所述简化后的所述干燥物含水率和所述干燥时间对应关系的表达式得到所述干 燥物所含水分的质量Δm， 所述干燥物所含水分的质量Δm的表达式为： Δm＝mt‑md＝MR(t)×Mi×md。 4.如权利要求1所述的热泵干燥系统运行优化方法， 其特征在于， 所述二阶微分方程等权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115470713 A 2效热参数模型的表达式为： 式中， 表示干燥室内的温度变化值， 表示干燥室内干燥物的温度变化值， Tin表示 干燥室内的温度， Tout表示干燥室外的温度， Tm为干燥物的温度， Qm为所述显热负荷， Ca为干 燥室内空气的等效热容， Cm为干燥物的等效热容， Rm为干燥物的等效热阻， Rl为干燥室围护 结构的等效热阻。 5.如权利要求4所述的热泵干燥系统运行优化方法， 其特征在于， 所述储能系统包括干 燥室和储能单 元； 所述根据所述显热负荷构建储能系统数 学模型， 包括： 根据所述显热负荷确定所述干燥室内的温度； 根据所述干燥室内的温度构建储能系统数 学模型， 所述储能系统数 学模型包括： 式中， E(t)表示t ′时刻储能单元的储电量， Cr表示干燥室内包含干燥室、 空气和干燥物 在内所有物质的综合等效热容， COP表示电力 供给设备的电转热效率， Tmax表示干燥室内允 许的最高温度， Tin(t′)表示t时刻干燥室内的温度； 式中， EN表示储能单 元的额定储电量， Tmin表示干燥室内允许的最低温度； 式中， SOC(t)表示t时刻储能单 元的荷电状态； Pves(t)＝P′com(t)‑Pcom(t)权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115470713 A 3