對(duì)運(yùn)輸制冷系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)電源控制的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)揭示的各實(shí)施例通常涉及運(yùn)輸制冷系統(tǒng)(“TRS”)。特別地，本申請(qǐng)揭示的各實(shí)施例涉及對(duì)由TRS的發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)的電源量進(jìn)行控制。
【背景技術(shù)】
[0002]運(yùn)輸制冷系統(tǒng)(TRS)通常用于對(duì)冷藏運(yùn)輸裝置(例如平板車上的集裝箱、聯(lián)運(yùn)集裝箱等)、貨車、箱式車或其他類似運(yùn)輸裝置(通常被稱為“冷藏運(yùn)輸裝置”)內(nèi)的環(huán)境條件(例如溫度、濕度、空氣質(zhì)量等)進(jìn)行控制。冷藏運(yùn)輸裝置常常用于運(yùn)輸易腐爛的物品，例如農(nóng)產(chǎn)品、冷凍食品和肉制品。一般地，運(yùn)輸制冷裝置(TRU)被附著于上述冷藏運(yùn)輸裝置以對(duì)載貨空間的環(huán)境條件進(jìn)行控制。該TRU可以包括但不限于壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器以及風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)以對(duì)該載貨空間內(nèi)部的空氣與該冷藏運(yùn)輸裝置外部的周圍空氣之間的熱交換進(jìn)行控制。
[0003]對(duì)于用于冷藏運(yùn)輸裝置中的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)排放的規(guī)定變得越來越重要。例如，(美國)環(huán)境保護(hù)局(EPA)的4級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的顆粒物(PM)與氮氧化物(NOx)的排放，相比于先前標(biāo)準(zhǔn)被進(jìn)一步減少約90%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請(qǐng)所描述的各實(shí)施例用于對(duì)由TRS的發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)的有效電源量進(jìn)行控制。
[0005]本申請(qǐng)所描述的各實(shí)施例估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷并比較所估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷與來自該發(fā)動(dòng)機(jī)的給定每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)下的發(fā)動(dòng)機(jī)的最大可允許電源供應(yīng)。上述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷然后根據(jù)上述比較結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。這使得該TRS能夠?qū)┙o所述TRS的有效發(fā)動(dòng)機(jī)電源進(jìn)行控制，從而該發(fā)動(dòng)機(jī)的排放不會(huì)超過所規(guī)定的排放級(jí)別，例如4級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。本申請(qǐng)所描述的各實(shí)施例甚至可以在該發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷過重或過輕時(shí)防止TRS的發(fā)動(dòng)機(jī)超過所規(guī)定的排放級(jí)別。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種對(duì)由運(yùn)輸制冷系統(tǒng)(TRS)的發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)的有效發(fā)動(dòng)機(jī)電源量進(jìn)行控制的方法。該方法包括以下步驟:確定由上述發(fā)動(dòng)機(jī)最多可以供給該TRS的最大可允許電源量，估計(jì)上述發(fā)動(dòng)機(jī)的有效發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，以及獲取由上述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)的最大可允許電源量與上述有效發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間的差異。當(dāng)上述差異在預(yù)先確定的窗口內(nèi)時(shí)，由上述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)電源量以驅(qū)動(dòng)該TRS。上述電源量與上述有效發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷相等。當(dāng)上述差異在上述預(yù)先確定的窗口范圍之外時(shí)，調(diào)整上述有效發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，從而使上述差異在上述預(yù)先確定的窗口內(nèi)。
【附圖說明】
[0007]現(xiàn)參照各附圖，其中類似的附圖標(biāo)記在全文中表示相應(yīng)部件。
[0008]圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的附著于牽引機(jī)的冷藏運(yùn)輸裝置的側(cè)面立體圖。
[0009]圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的TRS的框圖，該TRS具有發(fā)動(dòng)機(jī)和TRS控制器，該TRS控制器用于對(duì)由該發(fā)動(dòng)機(jī)供給TRS的電源量進(jìn)行控制。
[0010]圖3A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的對(duì)由發(fā)動(dòng)機(jī)供給TRS的電源量進(jìn)行控制的方法的流程圖。
[0011]圖3B示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的對(duì)由發(fā)動(dòng)機(jī)供給TRS的電源量進(jìn)行控制的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本申請(qǐng)所描述的各實(shí)施例用于對(duì)由TRS的發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)的有效電源量進(jìn)行控制。本申請(qǐng)所描述的各實(shí)施例估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷并將所估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷與該發(fā)動(dòng)機(jī)的給定RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))下來自該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大可允許電源供應(yīng)進(jìn)行比較。上述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷然后根據(jù)上述比較結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。這使得該TRS能夠?qū)┙oTRS的有效發(fā)動(dòng)機(jī)電源進(jìn)行控制，從而該發(fā)動(dòng)機(jī)的排放不會(huì)超過所規(guī)定的排放級(jí)別，例如4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷被估計(jì)并與來自發(fā)動(dòng)機(jī)的最大可允許電源供應(yīng)進(jìn)行比較。TRU的壓縮機(jī)的節(jié)流閥可以根據(jù)該比較的結(jié)果被關(guān)閉以減少上述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、或被打開以增加上述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。
[0014]本申請(qǐng)所描述的各實(shí)施例可以提供對(duì)由發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)的有效電源量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，以確保該發(fā)動(dòng)機(jī)操作于預(yù)設(shè)操作窗口內(nèi)(例如發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷與來自該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大可允許電源供應(yīng)之間的差異在預(yù)設(shè)窗口內(nèi))并符合排放標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定。
[0015]參考形成本申請(qǐng)的一部分的附圖，并且在其中通過圖示的方式示出各實(shí)施例，在各實(shí)施例中本申請(qǐng)所描述的各方法和各系統(tǒng)可以被實(shí)施。術(shù)語“冷藏運(yùn)輸裝置”通常是指例如進(jìn)行溫度控制的拖車、集裝箱或其他類型的運(yùn)輸裝置等等。術(shù)語“運(yùn)輸制冷系統(tǒng)”或“TRS”是指用于對(duì)該冷藏運(yùn)輸裝置的內(nèi)部空間的制冷進(jìn)行控制的制冷系統(tǒng)。術(shù)語“發(fā)電機(jī)組”是指包括發(fā)動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)和/或發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)組。在某些實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)組可以位于TRU中。在其他實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)組可以是與TRU分離并被放置于該TRU外部的TRU發(fā)電機(jī)組。術(shù)語“交流發(fā)電機(jī)”是指附著于TRS并將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)電設(shè)備。交流發(fā)電機(jī)可以與發(fā)動(dòng)機(jī)和電池可操作性地連接并可以對(duì)該電池進(jìn)行充電。術(shù)語“發(fā)電機(jī)”是指附著于TRS并將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)電設(shè)備。術(shù)語“最大可允許電源”是指用戶定義的由電源供應(yīng)的電源量、或可以由電源供應(yīng)的物理最大電源量。用戶定義的電源量可以是例如可以由電源供應(yīng)的并符合特定排放規(guī)定的最大電源量。術(shù)語“發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷”是指TRS的各部件在特定時(shí)間從該TRS的發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的運(yùn)行各部件的電源量。
[0016]圖1示出了用于冷藏運(yùn)輸裝置100的TRS 150的一個(gè)實(shí)施例，該冷藏運(yùn)輸裝置100被附著于牽引機(jī)120。該牽引機(jī)120配置成拖曳該冷藏運(yùn)輸裝置100。該冷藏運(yùn)輸裝置100包括運(yùn)輸裝置125和該TRS 150。該運(yùn)輸裝置125可以經(jīng)由該牽引機(jī)120的第五車輪(未示出)被附著于該牽引機(jī)120?？蓮澢娺B接部108可以將該牽引機(jī)120的交流發(fā)電機(jī)(未示出)連接于該TRS150。在某些實(shí)施例中，上述可彎曲電連接部108是一個(gè)或多個(gè)SUZI牌引線。
[0017]該TRS 150包括TRU 110和發(fā)電機(jī)組(“機(jī)組”)16。該TRU 110對(duì)該運(yùn)輸裝置125內(nèi)的制冷進(jìn)行控制。該發(fā)電機(jī)組16與該TRU 110分離、可操作性地連接于該TRU 110并給該TRU 110和該TRS 150的其他部件供電。在某些實(shí)施例中，該TRS 150可以包括發(fā)電機(jī)組16以進(jìn)行自供電。
[0018]該運(yùn)輸裝置125包括頂面18、底面20、前壁22、后壁24，以及相對(duì)的側(cè)壁26、28。該TRU 110被放置于該運(yùn)輸裝置125的前壁22上。該TRS 150配置成傳遞該空調(diào)載貨空間30與外部環(huán)境之間的熱量。
[0019]如圖1所示，該TRU 110被封閉在殼體32中。該TRU 110與該載貨空間30連通并控制該載貨空間30中的溫度。該TRU 110包括閉合制冷劑回路(未示出)，該閉合制冷劑回路基于從TRS控制器(未示出)接收的指令來調(diào)控該空間30的各種操作條件(例如溫度、濕度等等)。該制冷劑回路可以由該發(fā)電機(jī)組16來供電。通常，在該TRS 150的不同部件之中壓縮機(jī)需要最多能量并且是該發(fā)電機(jī)組16的發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)所示的負(fù)荷的主要貢獻(xiàn)者。
[0020]該發(fā)電機(jī)組16通常包括發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)、燃料容器(未示出)和發(fā)電機(jī)(未示出)。該發(fā)動(dòng)機(jī)可以是內(nèi)燃機(jī)(例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等)、油潤滑系統(tǒng)，以及電氣系統(tǒng)(均未示出)，上述內(nèi)燃機(jī)可以通常具有冷卻系統(tǒng)(例如，水或液體冷卻劑系統(tǒng))?？諝膺^濾系統(tǒng)(未示出)對(duì)引入該發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室(未示出)的空氣進(jìn)行過濾。該發(fā)動(dòng)機(jī)也可以是專為該TRS 150配置的發(fā)動(dòng)機(jī)。該燃料容器與該發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通以輸送燃料供給到該發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0021]可以理解，本申請(qǐng)所描述的各實(shí)施例可以用于任何合適的進(jìn)行溫度控制的裝置中，例如船上集裝箱、載重貨車、長途運(yùn)輸?shù)呢涇嚺摰取Ｔ揟RS可以是蒸汽壓縮機(jī)式制冷系統(tǒng)或能夠使用制冷劑、冷板技術(shù)等的任何其他合適的制冷系統(tǒng)。
[0022]圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的冷藏運(yùn)輸裝置例如圖1所示的冷藏運(yùn)輸裝置100的TRS 200的框圖。該TRS 200可以對(duì)運(yùn)輸裝置(例如圖1中的運(yùn)輸裝置125)的載貨空間(例如圖1中的載貨空間30)內(nèi)部的溫度T進(jìn)行控制。該TRS 200包括TRU 220和可操作性地連接于該TRU 220的發(fā)電機(jī)組210。該發(fā)電機(jī)組210配置成給該TRU 220和該TRS 200的其他部件供電。
[0023]該發(fā)電機(jī)組210包括發(fā)動(dòng)機(jī)212、發(fā)電機(jī)213、交流發(fā)電機(jī)214以及可選的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置216。該發(fā)動(dòng)機(jī)212可操作性地連接于該TRU 220、該發(fā)電機(jī)213以及該交流發(fā)電機(jī)214，并配置成給該TRS 200的部件，例如該TRU220、該發(fā)電機(jī)213以及該交流發(fā)電機(jī)214提供電源量多達(dá)最大可允許電源供應(yīng)Pmax。該最大可允許電源供應(yīng)Pmax可以基于特定排放標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定等被預(yù)先確定。在某些實(shí)施例中，該最大可允許電源供應(yīng)Pmax可以是預(yù)先確定的閾值設(shè)置，從而來自該發(fā)動(dòng)機(jī)212的排放符合特定排放標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定，比如4級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。在某些實(shí)施例中，該最大電源供應(yīng)Pmax可以與該發(fā)動(dòng)機(jī)212的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(“RPM”)相關(guān)聯(lián)。在某些實(shí)施例中，該最大電源供應(yīng)Pmax可以是可以由該發(fā)動(dòng)機(jī)212供應(yīng)的物理最大電源量。該發(fā)動(dòng)機(jī)212可以被指令在期望的或給定的RPM下運(yùn)行以達(dá)到最大電源供應(yīng)Pmax。在某些實(shí)施例中，該最大電源供應(yīng)Pmax可以是該發(fā)動(dòng)機(jī)212可以提供的物理限制。在某些實(shí)施例中，該發(fā)動(dòng)機(jī)212可以被機(jī)械地操控并可以具有高于Pmax的電源供應(yīng)容量。
[0024]在某些實(shí)施例中，該TRS 200可以包括可選的瑋度傳感器(未示出)，上述瑋度傳感器配置成確定該TRS 200的位置的瑋度。該最大可允許電源供應(yīng)Pmax可以基于該瑋度來進(jìn)行調(diào)整。在某些實(shí)施例中，當(dāng)該TRS 200所處的瑋度處或高于該瑋度處特定排放標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定比如4級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)不再適用時(shí)，該最大可允許電源供應(yīng)Pmax可以被增加至例如可以由該發(fā)動(dòng)機(jī)212供應(yīng)的物理最大電源量。
[0025]在某些實(shí)施例中，該發(fā)電機(jī)213可以將來自該發(fā)動(dòng)機(jī)212的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并且可以從該發(fā)動(dòng)機(jī)212請(qǐng)求電源以進(jìn)行運(yùn)行。例如，在特定時(shí)間該發(fā)電機(jī)213可以從該發(fā)動(dòng)機(jī)212要求的電源量可以被表達(dá)為發(fā)電機(jī)負(fù)荷FgmOTatOT。該發(fā)電機(jī)213還可操作性地連接于該TRU 220并配置成給該TRS 200的某些部件比如該TRS 200的蒸發(fā)器風(fēng)扇和/或冷凝器風(fēng)扇提供電氣電源。
[0026]在某些實(shí)施例中，該交流發(fā)電機(jī)214可以將來自該發(fā)動(dòng)機(jī)212的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并且可以從該發(fā)動(dòng)機(jī)212請(qǐng)求電源以進(jìn)行運(yùn)行。例如，在特定時(shí)間該交流發(fā)電機(jī)214可以從該發(fā)動(dòng)機(jī)212要求的電源量可以被表達(dá)為交流發(fā)電機(jī)負(fù)荷FaltenatOT。在某些實(shí)施例中，該交流發(fā)電機(jī)214可以配置成對(duì)該TRS200的電池(未示出)進(jìn)行電氣充電。該電池可以給該TRS 200的某些部件比