CN105722749A - 节能模块 - Google Patents

Abstract

一种节能模块(10)，包括与温度调节系统(20)和温度传感器(30)连接的装置(14)，温度调节系统(20)与空气调节装置相关联并且被配置为根据温度传感器(30)测得的与驾驶室的温度对应的温度来维持驾驶室的温度处于规定温度。所述模块(10)包括温度偏移装置(15)，适于使温度传感器(30)测得的所述温度偏移预定值，当空气调节装置被配置为加热时，由温度传感器(30)测得的温度递增，而当空气调节装置被配置为制冷时，由温度传感器(30)测得的温度减小。在公共运输车辆，尤其是铁路车辆中的应用。

Description

节能模块

技术领域

本发明涉及一种节能模块，其包括与温度调节系统和温度传感器连接的装置。

背景技术

通常，温度调节装置与空气调节装置相关联，并且配置为将驾驶室温度维持在规定温度。

因此，空气调节装置能够配置以使驾驶室升温或使驾驶室降温。

根据由温度传感器测得的温度值，空气调节装置能够被激活、停止或者甚至功率调制，以将驾驶室维持在规定温度。

因此，例如如果温度传感器测得的温度高于规定温度，并且空气调节装置配置为以工作功率加热，则空气调节装置停止，或者工作功率的值减小直至温度传感器测得的温度小于规定温度。当温度传感器测得的温度变为小于规定温度时，空气调节装置启动，或者工作功率值增加。

一些公共运输车辆，例如铁路车辆处于连续(直流)电压下，以确保其可用性。

事实上，经营铁路车辆的公司考虑到在长期停运之后运行时，可能出现一些故障，导致组织困难。

因此，通常这些公司决定，即使车辆停运延长，例如其停运一晚，也将这些铁路车辆维持供电。

因此，当车辆停运时，铁路车辆的空气调节装置继续工作。

空气调节装置设施的电能消耗占停运车辆的大部分能耗。

发明内容

本发明旨在提供一种节能模块，能够节省空气调节装置消耗的电能。

为此目的，根据第一方面，本发明旨在提供一种节能模块，其包括与温度调节系统和温度传感器连接的装置，该调节系统与空气调节装置相关联并且被配置为根据由温度传感器测得的与驾驶室的温度对应的温度来维持驾驶室的温度处于规定温度。

根据本发明，节能模块包括温度偏移装置，温度偏移装置适于使由温度传感器测得的温度偏移预定值，当空气调节装置被配置为加热时，由温度传感器测得的温度递增，而当空气调节装置被配置为制冷时，由温度传感器测得的温度减小。

因此，调节系统根据已经偏移(即增大或减小预定值)的由温度传感器测得的温度来维持驾驶室的温度处于规定温度。

该递增或减小每次增加了在规定温度和作为调节系统的参考值的温度(即已偏移的由温度传感器测得的温度)之间的差值。

因此，调节系统防止空气调节装置对驾驶室加热或制冷，直至已偏移的由温度传感器测得的温度分别减小或增大至接近规定温度的值才加热或制冷。

因此，调节系统防止空气调节装置对驾驶室加热或制冷，并且减少了电能消耗。

应当注意到，节能模块改变温度传感器测得的温度，而温度调节系统未根据温度传感器实际测得的温度，而是根据已偏移的由温度传感器测得的温度，将驾驶室的温度维持在规定温度。

根据一个特征，偏移装置根据驾驶室外的温度来使温度传感器测得的温度递增或减小。

因此，根据所述驾驶室外的温度，温度偏移装置使由温度传感器测得的温度递增或减小。

因此，当外部温度使得空气调节装置被配置以加热时，温度传感器测得的温度值递增，而当外部温度使得空气调节装置被配置以制冷时，控制温度减小。

根据一个特征，节能模块包括用于设置节能模块处于工作模式或停止模式的控制装置。

根据一个实施方式，节能模块还包括适于接收命令信号的接收装置，并且控制装置根据接收的命令信号来设置节能模块处于工作模式或停止模式。

因此，无需人员移动以设置铁路车辆内的节能装置工作或停止。

根据另一实施方式，节能模块还包括用户接口模块，并且控制装置根据来自用户接口模块的命令信号来设置节能模块处于工作模式或停止模式。

根据一个特征，命令信号包括时间信息，节能模块应当根据该时间信息被设置为工作或者停止其工作。

因此，应当设置节能模块工作或停止的时间被远程编程。

有利的是，节能模块包括运动检测模块，并且所述控制装置被配置为根据来自所述运动检测模块的信号来设置所述模块工作或停止工作。

由于该特征，运动检测装置构成节能模块在工作和停止中的冗余度。

根据另一特征，节能模块包括能量生成装置，以对节能模块供电。

因此，节能模块无需模块外供电。

在一个实施方式中，能量生成装置包括太阳能电池。

在另一个实施方式中，能量生成模块包括将机械能转换成电能的装置。

因此，例如，车辆振动可以用来产生电能。

有利的是，节能模块包括储能装置。

例如当模块工作时，可以使用这些储能装置。

根据第二方面，本发明涉及一种温度调节组件，其包括温度调节系统、温度传感器、以及根据本发明的节能模块。

根据第三方面，本发明涉及一种空气调节装置的控制系统，其包括根据本发明的温度调节组件和配置中心，温度调节组件位于公共运输车辆内，而配置中心位于公共运输车辆外部并且配置以发送适于配置节能模块工作或停止的命令。

根据第四方面，本发明涉及一种公共运输车辆，尤其是铁路车辆，其包括空气调节装置以及根据本发明的温度调节组件。

根据一个特征，设置节能模块工作或停止是由从所述公共运输车辆外部的配置中心接收的命令所配置的。

所述温度调节组件、空气调节装置的控制系统、以及公共运输车辆具有参考根据本发明的节能模块在前面描述的类似优点。

尤其，这种温度调节组件允许在减少空气调节装置使驾驶室加热或制冷所消耗的电能的同时调节驾驶室的温度。

具有根据本发明的温度调节组件的公共运输车辆也消耗较少电能。

在下文中，本发明的其他特点和优点将更为清楚。

附图说明

以下附图作为非限制性例子提供：

-图1示出了根据本发明的节能模块的使用环境；以及

-图2示出了根据本发明的一个实施方式的节能模块。

具体实施方式

图1示出了其中节能模块用于公共运输车辆中的环境的一个例子。

本发明尤其可应用于铁路车辆，例如火车、地铁、有轨电车。

然而，本发明适于所有其他类型的公共运输车辆，例如公共汽车、大客车、气动有轨电车、无轨电车等。

在所述的例子中，公共运输车辆是铁路车辆1，尤其是火车。

每个铁路车辆1包括空气调节装置(未示出)，配置为对一节或多节驾驶室加热或制冷。

在下文中，将参考被配置用于使一个驾驶室加热或制冷的空气调节装置。

当然，本发明同样适于配置用于使多个驾驶室加热或制冷的空气调节装置。

空气调节装置可以包括加热驾驶室的设备和使驾驶室制冷的设备，或者包括用于使驾驶室加热或制冷的单一设备。

空气调节装置与温度调节系统(图2中附图标记为20)相关联，所述温度调节系统被配置为根据对应于由温度传感器(图2中附图标记为30)测得的驾驶室内温度的温度传感器测得的温度，来把铁路车辆驾驶室温度维持处于规定温度。

图2示出了根据一个实施方式的节能模块10，其连接至温度调节系统20和温度传感器30。

节能模块10可以处于工作模式或停止模式。

控制装置11被配置以管理节能模块10的运行，尤其用于设置节能模块10处于工作模式或停止模式。

因此，控制装置11可以根据来自用户接口模块12的命令来将节能模块10设置在工作模式或停止模式，该用户接口模块12适于接收来自操作者的信息。

因此，操作者可以手动设置节能模块10工作或停止，例如通过使用命令机构，诸如按钮、旋钮、触感设备等。

在一个实施方式中，用户接口模块12适于接收来自操作者的信息，以便在准确的时刻将节能模块10设置在工作或停止模式。

根据另一实施方式，设置节能模块10处于工作模式或停止模式可以通过位于铁路车辆外部的配置中心2进行配置。

配置中心2适于通过通信网络3向铁路车辆1发送命令。

通信中心2例如是服务器，其适于产生命令信号，命令信号配置将位于每辆铁路车辆1中的节能模块10设置在工作或停止模式。

例如，配置中心2可以命令将位于一辆或多辆铁路车辆1中的节能模块10设置为瞬时工作。

在另一例子中，命令信号包括时间信息，在该时间时应当设置节能模块10工作或应当停止。

因此，根据命令信号内的时间信息，设置节能模块10处于工作模式或停止模式。

因此，例如，配置中心2能够配置为在到达铁路车辆1的站台之后一定时间时设置铁路车辆1的节能模块10工作，并且在铁路车辆1离开之前一定时间设置节能模块10停止工作。

因此，当铁路车辆1停车时，节能模块10处于工作模式，铁路车辆1的电能消耗减少。

来自配置中心2的命令信号通过设置在节能模块10内的接收器模块13接收。

控制装置11因此根据接收器模块13接收的命令信号或者根据用户接口模块12接收的命令信号，而配置节能模块10的运行。

节能模块10包括与温度调节系统20和测量铁路车辆1的驾驶室温度的温度传感器30连接的装置14。

在一个实施方式中，连接装置14适于接收来自温度调节系统20的电线20a、20b以及来自温度传感器30的电线30a、30b。

当然，在其他实施方式中，节能模块10经过连接装置14和调节系统20和/或温度传感器30之间的连接，可以由其他装置实现，例如由经由无线技术的通信(例如短距离无线电链接、例如红外线或“蓝牙”无线技术(注册商标))。

节能模块10包括温度偏移装置15，适于使得温度传感器测得的温度偏移预定值。

控制装置11配置偏移装置15，以便根据空气调节装置加热或制冷的配置来使由温度传感器测得的温度递增或减小。

尤其是，当空气调节装置被配置为加热驾驶室时，温度传感器测得的温度递增，而当空气调节装置被配置为对驾驶室制冷时，温度传感器测得的温度降低。

因此，节能模块应当例如通过用户接口模块12或配置中心2而被配置用于使由温度传感器测得的温度递增或减少。

因此，调节系统20根据递增的由温度传感器测得的温度或者减小的规定温度，而将驾驶室温度维持在规定温度。

因此，节能模块修改由温度传感器测得的温度，而调节系统不再考虑传感器实际测得的温度。

在一个实施方式中，温度偏移装置12包括第一电阻RA、第一断路器IA、第二电阻RB和第二断路器IB。

第一电阻RA与第一断路器IA串联，而第二电阻RB与第二断路器IB并联。

第一电阻RA和第一断路器IA形成的组件以及第二电阻RB和第二断路器IB形成的组件彼此之间串联。

第一电阻RA的第一端子RA1连接至第一连接点14a以及第二连接点14b。

第二电阻RB的第一端子RB1连接至第三连接点14c，而第二电阻RB的第二端子RB2连接至第四连接点14d。

连接点14a、14b、14c、14d构成连接装置14。

因此，如图2中所示，在所述的实施方式中，温度调节系统20通过第一连接点14a和第四连接点14d而与节能模块10相连，温度调节系统20分别通过第一连接线20a和第二连接线20b而连接到这两个连接点。

温度传感器30通过第二连接点14b和第三连接点14c借助于第三连接线30a和第四连接线30b而连接至节能模块10。

第一电阻R1通过第二端子RA2连接至第一断路器IA，第一断路器IA同时连接至第二断路器IB和第二电阻RB的第一端子RB1。

第二电阻RB的第一端子RB1连接至第三连接点14c，而第二电阻RB的第二端子RB2连接至第四连接点14d。

第一断路器IA和第二断路器IB的打开和闭合，由控制装置11控制，以便配置偏移装置15，用于使由温度传感器测得的温度递增或减少。

因此，尤其基于空气调节装置的运转，即空气调节装置配置为加热或制冷，来实现对断路器IA、IB的控制。断路器IA、IB的控制另外根据节能模块10的运转模式(工作模式或停止模式)来实现。

在所述的实施方式中，偏移装置12被配置以增大或减小温度传感器30的电阻。

在一个实施方式中，温度传感器30测得的温度直接与其电阻成比例。

调节系统允许根据温度传感器测得的温度而启动和停止空气调节装置，温度传感器测得的该温度与温度传感器30的电阻值相关联。

通过将电阻RA和RB连接至温度传感器，与由温度传感器测得的温度相关联的电阻值变动。

电阻RA、RB根据断路器IA、IB的打开或闭合而连接或断开。

因此，在一个实施方式中，当空气调节装置被配置以对驾驶室制冷时，第一断路器IA和第二断路器IB闭合。

因此，第一电阻RA与温度传感器30并联，使得第一电阻RA和温度传感器30形成的电阻小于对于当温度传感器30在无节能模块的情况下运行时的确定温度的温度传感器30的单一电阻。

因此，在该实施方式中，温度传感器测得的温度降低，使用降低的由温度传感器测得的温度的调节系统设置空气调节装置工作或停止，以便将驾驶室温度维持在规定温度。

在所述实施方式中，当空气调节装置被配置为加热驾驶室时，第一断路器IA和第二断路器IB断开。

因此，第二电阻RB与温度传感器30串联，第二电阻RB和温度传感器形成的电阻大于针对当温度传感器30在无节能模块10的情况下运行时的确定温度的温度传感器30的单一电阻。

在所述的实施方式中，在温度传感器30测得的温度线性地取决于其电阻的情况下，温度传感器测得的温度递增。

作为非限制性例子，温度传感器30的电阻等于100欧姆+0.385欧姆/℃。

因此，调节系统20使用的温度高于由温度传感器30实际测得的温度。

当节能模块10处于停止模式时，温度调节系统20正常运转，即其运转如同节能模块10未与温度调节系统20连接。

在所述的实施方式中，当节能模块10被配置为处于停止模式时，第一断路器IA断开，而第二断路器IB闭合。

因此，在该结构中，温度传感器30以及第一电阻RA和/或第二电阻RB形成的电阻等于温度传感器30的电阻，因此温度传感器测得的温度不被偏移。

上文所述的节能模块10的运转对于电阻随着测得的温度线性增大的温度传感器是有效的。然而，可以使用其中电阻直接随着温度线性减小的温度传感器。

在该情况下，当对于确定的温度，由温度传感器30以及第一电阻RA和/或第二电阻RB形成的电阻小于温度传感器30的电阻时，由温度传感器测得的温度递增，并且调节系统20使用的由温度传感器测得的温度大于由温度传感器30实际测得的温度。

相反地，当对于确定的温度由温度传感器30以及第一电阻RA和/或第二电阻RB形成的电阻大于温度传感器30的电阻时，温度传感器测得的温度减小，并且调节系统20使用的由温度传感器测得的温度小于由温度传感器30实际测得的温度。

节能模块还包括运动检测装置16。该运动检测装置16适于检测铁路车辆1处于运动中或处于停止时。

由运动检测装置16产生的信息被控制装置11使用以便配置节能模块10处于工作或停止。

因此，当来自于运动检测装置16的信号表示铁路车辆1停运时，设置节能模块10处于工作模式，而当来自运动检测装置16的信号表示铁路车辆1行进时，则设置节能模块10处于停止模式。

来自运动检测装置16的信息可以与来自用户接口模块12的信息或者位于铁路车辆1外部的配置中心2的信息耦合。

因此，例如，当超过铁路车辆的停止规定时间，并且运动检测装置16不再检测到运动时，则控制装置13设置节能模块10处于停止模式。

作为非限制性例子，运动检测装置16可以包括压电或磁加速度计。

节能模块10还包括发电模块17，用于对节能模块10供电，该发电模块17例如可以是太阳能电池。

该节能模块10因此是自主的，并且无需连接至铁路车辆1的供电系统。

在另一实施方式中，发电模块包括将机械能转化为电能的多个装置(未示出)，其适于将例如由运动检测装置16检测的铁路车辆1的振动转换成电能。

节能模块10包括储能装置18，例如可以是超级电容。

该储能装置18适于存储启动设置节能模块10运转所需的能量。

一旦节能模块10处于运转状态，该储能模块17就产生节能模块10工作时所需的电能。

因此，由于本发明，在车辆停止时，调节系统防止空气调节系统对公共运输车辆的驾驶室加热或制冷，因此减少在其停止时公共运输车辆的耗电量。

Claims (15)

1.一种节能模块(10)，包括连接到温度调节系统(20)和温度传感器(30)的装置(14)，温度调节系统(20)与空气调节装置相关联并且被配置为根据由温度传感器(30)测得的与驾驶室的温度对应的温度来维持驾驶室的温度处于规定温度，所述节能模块(10)的特征在于包括温度偏移装置(15)，温度偏移装置(15)适于使由温度传感器(30)测得的所述温度偏移预定值，当空气调节装置被配置为加热时，由温度传感器(30)测得的所述温度递增，而当空气调节装置被配置为制冷时，由温度传感器(30)测得的所述温度减小。

2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于，温度偏移装置根据所述驾驶室外的温度来使由温度传感器(30)测得的温度递增或减小。

3.根据权利要求1或2所述的模块，其特征在于，包括用于设置节能模块(10)处于工作模式或停止模式的控制装置(11)。

4.根据权利要求3所述的模块，其特征在于，还包括适于接收命令信号的接收装置(13)，并且控制装置(11)根据接收的命令信号来设置节能模块(10)处于工作模式或停止模式。

5.根据权利要求3所述的模块，其特征在于，还包括用户接口模块(12)，并且控制装置(11)根据来自用户接口模块(12)的命令信号来设置节能模块(10)处于工作模式或停止模式。

6.根据权利要求4或5所述的模块，其特征在于，命令信号包括时间信息，根据该时间信息应当设置节能模块(10)工作或者停止其工作。

7.根据权利要求3至6之一所述的模块，其特征在于，包括运动检测模块(16)，并且所述控制装置(11)被配置为根据来自所述运动检测模块(16)的信号来设置所述模块(10)工作或停止工作。

8.根据权利要求1至7之一所述的模块，其特征在于，包括用于向节能模块(10)提供电能的能量生成装置(17)。

9.根据权利要求8所述的模块，其特征在于，能量生成装置(17)包括太阳能电池。

10.根据权利要求8或9所述的模块，其特征在于，能量生成模块包括将机械能转换成电能的装置。

11.根据权利要求1至10之一所述的模块，其特征在于，包括储能装置(18)。

12.一种温度调节组件，其特征在于，包括温度调节系统(20)、温度传感器(30)以及根据权利要求1至11之一所述的节能模块(10)。

13.一种空气调节装置的控制系统，包括根据权利要求12所述的温度调节组件和配置中心(2)，所述温度调节组件位于公共运输车辆(1)内，而所述配置中心(2)位于公共运输车辆(1)外部并且被配置为发送适于配置节能模块(10)工作或停止的命令。

14.一种公共运输车辆，尤其是铁路车辆，包括空气调解装置以及根据权利要求12所述的温度调节组件。

15.根据权利要求14所述的公共运输车辆，其特征在于设置节能模块(10)工作或停止是通过从所述公共运输车辆(1)外部的配置中心(2)接收的命令而配置的。