CN104149578A - 一种车辆用冷冻冷藏装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于冷冻冷藏技术领域，具体公开了一种车辆用冷冻冷藏装置，包括发动机，及与发动机连接的第一发电机，及与第一发电机连接的电力变换装置，及与电力变换装置连接的AC商用电输入装置，及与电力变换装置连接的压缩机，及与压缩机连接的第一热交换器和冷冻库，其中第二热交换机与冷冻库连接，及分别与控制装置连接的温度感应器、电力变换装置、控制面板和天线，及分别与第一电池、电力变压器连接的余量计，及分别与第二电池连接的第一送风机、第二送风机和第二发电机，其中第二发电机与DC/DC转换器连接。本发明的有益效果在于：供电方式多样，通过第一发电机、商用电源，第一电池对压缩机供电，维持冷冻或冷藏功能，供电状态稳定。

Description

一种车辆用冷冻冷藏装置

技术领域

本发明涉及冷冻冷藏技术领域，具体涉及一种车辆用冷冻冷藏装置。

背景技术

一般来说，作为为了运送冷冻食品、生鲜食材的车，存在冷冻车。冷冻车可收纳食品等、具有冷冻或冷藏功能的冷冻库，为了使冷冻库达到所规定的低温会搭载冷冻装置。

如图6所示，车用冷冻装置具有，汽车引擎E发动时可压缩冷媒的压缩机5、汽车引擎E停止时压缩冷媒的压缩机7、驱动压缩机7的电动机M、凝缩冷媒的热交换器14、蒸发由热交换器15凝缩后的冷媒，使冷冻库31内部冷却的热交换器17、为热交换器15和17分别输送进行热交换空气的送风机19和21、调节冷冻库31内温度的压缩机5和7的ON、OFF以及控制风扇19和21的50转数的控制装置22。压缩机5通过离合器9接受使引擎E的动力，压缩机7接受电动机M的动力。电动机M的电源是3相200V的商用电源。送风机19和21通过AC/DC转换器接受商用电源或电池B0的电。

如上述构成的车用冷冻冷藏装置在汽车运行时，通过控制阀11a、11b形成循环路线a，该循环路线a通过如所示的冷冻循环执行冷冻库内的冷冻。换言之，这时，冷媒的压缩通过压缩机5进行运作。这时，压缩机5通过引擎E发动，压缩机5的转数依靠引擎E的转数，是无法进行稳定的冷冻装置运行的构成。

另一方面，在卸载货物、停车时，由于噪音和尾气排放等问题，希望停止引擎E的运行，在停车场所有商用电源的时候，则会停止运行引擎E。因此，接受引擎E动力的压缩机5则无法运行。因此，引擎E停止之时，控制阀11a、11b形成循环路线b，代替压缩机5，开始使用压缩机7。压缩机7通过电动机M发动，电动机M通过3相200V的商用电源供电。但是在没有商用电源时，会启动引擎E，通过压缩机5发动冷冻装置。

在目前的车用冷冻装置中，车辆运行时，压缩机5的转数依靠引擎E的转数，无法进行稳定地运行冷冻装置，而为了适应运行和停车时的需要，压缩冷媒需要配置压缩机5和7，使得车用冷冻装置大型化、费用增加。另外在停车时，由于避免环境污染等问题，需要停止运行引擎，在没有3相200V的商用电源的供电设备时，即使是停了车，为了制冷也需要使引擎E空转，由此会产生排放汽车尾气、振动、噪音等问题。

因此，基于上述问题，本发明提供一种车辆用冷冻冷藏装置。

发明内容

发明目的：本发明的目的提供一种车辆用冷冻冷藏装置，解决现有车载冷冻冷藏装置压缩机供电问题，使得车载冷冻、冷藏装置的小型化，并在停车制冷时减少振动、噪音，实现安全、环保运输生产。

技术方案：一种车辆用冷冻冷藏装置，包括发动机，及与发动机连接的第一发电机，及与第一发电机连接的电力变换装置，及与电力变换装置连接的AC商用电输入装置，及与电力变换装置连接的压缩机，及与压缩机连接的第一热交换器和冷冻库，其中第二热交换机与冷冻库连接，及分别与控制装置连接的温度感应器、电力变换装置、控制面板和天线，及分别与第一电池、电力变压器连接的余量计，及分别与第二电池连接的第一送风机、第二送风机和第二发电机，其中第二发电机与DC/DC转换器连接。

进一步的所述电力变换装置由第一整流回路、第二整流回路和变压器回路组成。

进一步的所述第一整流回路将第一发电机输出的交流电变为直流电，第二整流回路将AC商用电输入装置输出的交流电变为直流电。

进一步的所述电力变换装置还包括与第二整流回路连接的电抗器，其中电抗器与第二整流回路串联，与第一整流回路并联。

进一步的所述车辆用冷冻冷藏装置通过控制面板输入指令，与控制面板连接的控制装置压缩机的供电方式，其中输入指令包括商用电源供电、第一发电机供电或第一电池供电。

进一步的所述余量计用于显示第二电池电量，其中第二电池电量通过第二发电机充电。

进一步的所述车辆用冷冻冷藏装置通过控制面板控制商用电源供电、第一发电机供电或第一电池供电的工作状态，控制参数为连续供电运作时间、转数、运作电流或运作电压。

进一步的所述车辆用冷冻冷藏装置中的控制装置通过供电电压、供电电压的周波数或转数对供电方式进行识别，当供电方式为AC商用电输入装置时，则汽车发动机停止。

进一步的所述车辆用冷冻冷藏装置的压缩机为密闭型电动压缩机。

与现有技术相比，本发明的一种车辆用冷冻冷藏装置的有益效果在于：1、供电方式多样，通过车辆发动机进行驱动第一发电机、通过该发电机进行充电的电池、从商用电源获取电的电源输入部位，以至少以上一种之一作为电源，对压缩机进行供电；2、车用冷冻装置在汽车行进过程中依靠发电机、停车时，在可利用商用电源的情况下依靠商用电源，不可利用商用电源的情况下依靠电池对压缩机供电，同时车用冷冻装置在引擎停止的时候，以及商用电源无法供电的时候，通过电池的电力可以发动，维持冷冻或冷藏功能。

附图说明

图1是本发明一种车辆用冷冻冷藏装置结构示意图；

图2是本发明一种车辆用冷冻冷藏装置的电力变换装置实施例的处理流程结构示意图；

图3是本发明一种车辆用冷冻冷藏装置的控制面板结构示意图；

图4是本发明一种车辆用冷冻冷藏装置的压缩机13的处理工程作业流程图；

图5是本发明一种车辆用冷冻冷藏装置的电力变换装置另一实施例的处理流程结构示意图；

图6是现有车用冷冻装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

如图1是所示的一种车辆用冷冻冷藏装置，包括压缩冷媒的压缩机13、蒸发由热交换器15凝缩后的冷媒，使冷冻库31内部冷却的热交换器17、通过汽车引擎E发动的发电机G1、通过发电机G1充电的电池B1、从商用电源输电的商用电源输入部位AC、利用发电机G1和商用电源输入部位AC或电池B1所供电发动压缩机13所需的电力变换装置18、用以控制调节冷冻库31内温度的压缩机13转数和送风机19和21转数的控制装置23、进行设定以及表示温度的控制面板25，其中，压缩机13是内置发动机13m和压缩机构造13c的密闭型电动压缩机；商用电源为3相200V交流电；电池B1，基于电池B1状态，可开启或关闭、连接或切断电池B1与其相连的回路的开关SW串联。

另外，车辆用冷冻装置包括驱动送风机19、21的工作的电池B2、通过发动机10发动后使电池B2充电的发电机G2、发动机E停止时，为使电池B2充电，使电池B1的电压变换为规定电压的DC/DC转换器41，DC/DC转换器41的输入与电池B1及开关SW的串联回路的两端（结点a和结点b）连接。

控制装置23与控制面板25以及冷冻库31内的温度感应器27相连接，可以接收控制面板25上输入的设定信息以及冷冻库31内的温度信息。另外，控制装置23可检测发电机20G1、商用电源输入部位AC以及电池B1各自的输出电压。此外，控制装置可检出控制引擎E火花塞（图中未显示）的火花塞脉冲，借此可以检测出发动机E的状态（转数）；控制装置23与天线29相连，代替控制面板25，利用远程终端，可通过无线对控制装置23进行远程操作。

电力变换装置18由将第一发电机G1输出的交流电变为直流的整流回路D1、将商用电源输入30部位AC输入的商用电源电变为直流的整流回路D2、通过接收整流回路D1、D2或电池B1的输出电变换为发动压缩机13所需电的非电路IV构成；整流回路D1和整流回路D2与非电路IV并联，电池B1也通过开关SW和余量计57与非电路IV并联，余量计是检测电池B1余量的工具，例如电度表等。

如图2所示电力变换装置18，整流回路D1、D2是由3组二极管组成的二极管桥构成的。非电路IV具有开关组件Q1~Q6、基于控制装置23的控制信号控制开关组件Q1~Q6ON/OFF的控制部位51。开关组件Q1~Q6，例如，可由IGBT（Insula ted Gate Bipolar Transister）构成。非电路IV具有平滑整流回路D1、D2输出电的平滑电容器C和为平滑电容器C充电的回路——充电回路53，并且电力变换装置18拥有电抗器L。电抗器L与商用电源用的整流回路D2的低压结点串联，其串联回路为了使第一发电机G1所用的整流回路D1并联而被插入（在这样的位置插入电抗器L是为了使电抗器L通过发电机G1供电时不产生影响，提高以商用电源为电源加以利用场合时的功率系数）。另外，电力变换装置18具有检测压缩机13运行电流的电流检测部55，其输出通过控制装置23输入。

如图3所示控制面板25具有表示商用电源、第一发电机G1、第一电池B1任何之一作为电源被使用的表示器25a~25c、开启或关闭车用冷冻装置的开关25d、表示冷冻库31温度以及设定温度的表示器25e、设定冷冻库31温度的温度设定器25f、表示电池B1充电动作并开启或关闭充电的开关25g、通过蜂鸣声等声音通知发生故障的错误通知器25h。各个表示器都具有各种颜色的发光组件，根据其状态不同，表示的颜色也有所不同（比如，在表示电源的表示器25a~25c之中，显示使用电源时为绿色，显示电源异常时为红色）。

实施例

以下为了便于说明，预设第一电池B1处于正常状态，开关SW处于关闭状态。在之后对开关SW具体的开关控制进行说明。

控制面板25上的冷冻装置开关15d被打开后，控制装置23可通过温度感应器25检测出冷冻库31内部的温度，为使冷冻库31内部的温度通过温度设定器25f变为设定后的温度，对压缩机13的转数进行控制。换言之，控制装置23依据温度感应器27的检测值和控制面板25上的设定值，对非电路IV输出控制压缩机13 的转数指令，非电路IV的控制部51根据此转数指令控制开关组件Q1~Q6的开关，将整流回路D1变换为直流的从第一发电机G1输出的电、通过整流回路D2变成直流的商用电源输出的电或第一电池B1供给的电变成所需要的电，提供给压缩机13，车辆冷冻装置的操作中，第二电池B2在引擎E发动时，通过第二发电机G2充电，发动机E在停止时，通过第一电池B1借助DC/DC转换器41充电，另外第二电池B2提供发动送风机19、21所需用电。

以下将对压缩机13的电源切换进行说明，首先对车辆行进时即发动机E发动时的情况进行说明，通过发动机引擎E第一发电机G1被发动，第一发电机G1产生的交流电压输入整流回路D1，整流回路D1中，第一发电机G1输出的交流电压变为直流电压，输入非电路IV；非电路IV中，将整流回路D1的电依据控制装置23的转数指令10变为所需要的电，施加于压缩机13的发动机13m，同第一电池B1通过第一发电机G1产生的电进行充电。

以下将对车辆停止时（即发动机E停止时的情形），提供商用电源（3相、200V）之时，通过商用电源输入部位AC，商用电源输入的电压通过整流回路D2变为直流电压，输入非电路IV；非电路IV通过整流回路D2，将输入的电按照控制装置23的转数指令变换20为所需要的电，施加于压缩机的电动机13m，压缩机13被发动，此时第一电池B1通过商用电源的电充电。

另外，发动机E停止时，商用电源无法供给电的情况下，第一电池B1的直流电压输入非电路IV，非电路IV将第一电池B1输入的电基于控制装置23的转数指令变换为所需要的电，施加于压缩机的电动机13m，压缩机13被发动。

本实施形态中的车辆冷冻装置中，第一发电机G1、商用电源（商用电源输入部位AC）以及第一电池B1与非电路IV相互并联连接，故无需具有切换这些电源的功能，这些电源中向非电路IV施加电压的作为驱动压缩机13的电源为非电路IV供电。换言之，发动机E发动，第一发电机G1在发电期间，通过第一发电机G1的电发动压缩机13，发动机E停止，第一发电机G1不供电的时候，可以连接商用电源之时，依靠商用电源（商用电源输入部位AC）的电发动压缩机13。因此，在发动机E停止之时，无需依赖商用电源，也可以运转车用冷冻装置。另外为了各电源与非电路IV并联书店，可以通过数个电源供电，由此可以提高冷冻能力。例如冷冻50装置在发动之后，压缩机13的负荷大，且发动机E由于低转数导致发电量不足的时候，可以自动由第一电池B1供电。

为了保护压缩机13以及控制其的回路，并防止第一电池B1的过度放电，对压缩机13的转数、运作电流或运作电等的上限值进行了设置，在不超过这些上限值范围时，压缩机13则可以运作。尤其是根据电源的种类对其上限值加以限定。事实上，控制装置23，根据电流检测部55的检测值和压缩机13的输入电压可检测压缩机13的运作电流和运作电，通过将这些值与设定的上限值加以比较，为了控制开关组件Q1~Q6的开关，使转数、运作电流或运作电不超过这些上限值，会对控制部51输出转数指令。

如图4所示的工程作业流程图对压缩机13的转数、运作电流或运作电等的上限值的设置处理进行说明（车辆冷冻装置的启动一同开始，车用冷冻装置根据运行时所规定的时间，反复执行操作）。

控制部23判断为压缩机13供电的电源是否为第一电池B1（S1），控制装置23检测第一发电机G1、商用电源输入部位AC的输出电压后，可判断非电路的供电电源（例如，控制装置23可通过发电机G1的电压高于规定值判断出是通过发电机供电的）。当第一发电机G1的输出电压周波数高于规定值时，则可判断是由第一发电机G1提供电压的。同样控制装置23可通过商用电源输入部位AC的输出电压超过规定数值（与第一发电机G1规定数值不同的规定数值）判断此时为通过商用电源供电；当第一发电机G1与商用电源输入部位AC的电压均小于各自规定值时，控制装置23可判断出是有第一电池B1供电；若检测出发动机E的状态（转数）后，发现发动机E为停止，且商用电源输入部位AC的电压较低时，则可判断为正在使用第一电池B1。此时，控制装置23会使控制面板25上的判断出电源正在使用的电源表示器25a、25b或者25c灯亮。

根据步骤S1中的判断结果，当电源为第一电池B1的时候，设置第一电池B1工作时的上限值（S4），具体是设定运行电力的上限值为800W，运行电流的上限值为3.3A，转数为3000rpm。换言之，即设定第一电池B1作为电源开始使用的连续可运行时间（例如30~60分钟），这是由于第一电池B1是车载用电池，其大小、重量、耗资都受到限制，因此其容量也会受到限制。故，在本实施形态的车辆冷冻装置中，尤其是当第一电池B1作为电源加以使用之时，并不是出于保护压缩机等，而是为了在受限制的第一电池B1容量范围内能够发动压缩机，即对运行时间、运行电流等上限值进行设定（此时，只要至少要对运行时间、运行电流等上限值其中之一加以设定即可）。

电源不是第一电池B1的时候，可判断电源是否为第一发动机G1（S2），根据判断结果，当电源为第一发电机G1的时候，设置第一发电机G1时的上限值（S5）即设定运行电力的上限值为2500W，运行电流的上限值为10.4A，转数为9000rpm。

当电源不是第一发电机G1的时候，则判断电源是否为商用电源（S3），根据判断结果，电源是商用电源的时候，设置并返回商用电源的上限值（S6）即设定运行电力的上限值为2000W，运行电流的上限值为8.3A，转数为7000rpm。控制装置23可根据电源的种类变更转数等上限值（此时，只要至少要对运行时间、运行电流等上限值其中之一加以设定即可）。

下面将对防止第一电池B1过度充电过度放电的第一电池B1的充放电控制（即开关SW的开关控制）加以说明，控制装置23通过余量计57的输出判断第一电池B1的余量。当余量低于规定范围时，为禁止放电，则开启开关SW；当余量高于规定范围时，则为禁止充电开启开关SW40，进而延长第一电池B1的使用年限。第一电池B1在放电禁止状态时，控制面板25上的电池用表示器25c和错误通知器25h则会灯亮；当为充电禁止状态时，控制面板25上的电池用表示器25g和错误通知器25h则会灯亮，以此告知车上人员第一电池B1是否处于放电禁止或充电禁止状态。

另外，控制装置23为了根据第一电池B1的电压防止第一电池B1过度充电或过度放电，可以按下控制开关SW的开关（即控制装置23监视着第一电池B1的电压，通常开关SW处于关闭状态，但是，当电池的电压高于规定上限值，认为处于过度充电状态，为保护电池，则开启开关SW；电池的电压低于规定上限值，认为处于过度放电状态，则开启开关SW），同时控制装置23可监视商用电源输入部位AC的输出电压，判断出正在通过商用电源供电时，通过关闭与发动机E相连接的火花塞回路等（图中未显示），使发动机E自动停止。

根据上面的说明，控制装置23可检测第一发电机G1、商用电源（商用电源输入部位AC）以及第一电池B1的电压、第一电池B1的余量，通过压缩机13的转数、运行电力等上限值的设定，对第一电池B1的充放电进行控制，上述控制也可以通过电力变换装置18的控制部51进行实现（即，如图5所示，通过借助电压检测部61、63、65分别对电力变换装置18的控制部51输入第一发电机G1、商用电源（商用电源输入部位AC）以及第一电池B1的电压，并通过输入检测出的第一电池B1的余量值，则可由控制部51实现控制装置23进行的控制）。

综上所述，本发明的优点体现在以下几点：1、本发明的车辆冷冻装置，即使在停车时没有商用电源，也无需通过发动发动机E进行冷冻或冷藏，解决噪音、尾气等造成的环境问题；2、本发明的车辆冷冻装置，压缩机13采用的是密闭型电动压缩机（不存在冷媒泄漏的情况），可减少对环境的不良影响；3、本发明的车辆冷冻装置，只需要一个压缩机13便可以进行冷冻或冷藏，所以相比以往的更加轻便、节省开支和空间；4、本发明的车辆冷冻装置，将压缩机13与发动机E分离减少振动、安全性高、安装维护便捷且耐用使用寿命长；5、本发明的车辆冷冻装置，采用非电路IV可控制压缩机13的转数，则无需依靠发动机E的转数，便可运行压缩机13，能够实现稳定的冷冻装置运行；6、本发明的车辆冷冻装置，车辆发动后立刻可实现温度调节，对冷冻装置的负担较小时，通过降低压缩机的能力（转数），可以避免冷冻过度的问题，防止浪费电力（而不需要像以往的车辆在运行和停止时切换冷媒的循环路线，即使是在运行状态变为停车状态时，也不需要进行特殊的切换操作，可以实现连续的压缩机运行）。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种车辆用冷冻冷藏装置，其特征在于：包括发动机，及与发动机连接的第一发

电机，及与第一发电机连接的电力变换装置，及与电力变换装置连接的AC商用电输入装置，及与电力变换装置连接的压缩机，及与压缩机连接的第一热交换器和冷冻库，其中第二热交换机与冷冻库连接，及分别与控制装置连接的温度感应器、电力变换装置、控制面板和天线，及分别与第一电池、电力变压器连接的余量计，及分别与第二电池连接的第一送风机、第二送风机和第二发电机，其中第二发电机与DC/DC转换器连接。

2.根据权利要求1所述的一种车辆用冷冻冷藏装置，其特征在于：所述电力变换装置由第一整流回路、第二整流回路和变压器回路组成。

3.根据权利要求2所述的一种车辆用冷冻冷藏装置，其特征在于：所述第一整流回路将第一发电机输出的交流电变为直流电，第二整流回路将AC商用电输入装置输出的交流电变为直流电。

4.根据权利要求1或2所述的一种车辆用冷冻冷藏装置，其特征在于：所述电力变换装置还包括与第二整流回路连接的电抗器，其中电抗器与第二整流回路串联，与第一整流回路并联。

5.根据权利要求1所述的一种车辆用冷冻冷藏装置，其特征在于：所述车辆用冷冻冷藏装置通过控制面板输入指令，与控制面板连接的控制装置压缩机的供电方式，其中输入指令包括商用电源供电、第一发电机供电或第一电池供电。

6.根据权利要求1所述的一种车辆用冷冻冷藏装置，其特征在于：所述余量计用于显示第二电池电量，其中第二电池电量通过第二发电机充电。

7.根据权利要求1所述的一种车辆用冷冻冷藏装置，其特征在于：所述车辆用冷冻冷藏装置通过控制面板控制商用电源供电、第一发电机供电或第一电池供电的工作状态，控制参数为连续供电运作时间、转数、运作电流或运作电压。

8.根据权利要求1所述的一种车辆用冷冻冷藏装置，其特征在于：所述车辆用冷冻冷藏装置中的控制装置通过供电电压、供电电压的周波数或转数对供电方式进行识别，当供电方式为AC商用电输入装置时，则汽车发动机停止。

9.根据权利要求1所述的一种车辆用冷冻冷藏装置，其特征在于：所述车辆用冷冻冷藏装置的压缩机为密闭型电动压缩机。