CN109716044A - 制冷系统、控制装置 - Google Patents

制冷系统、控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109716044A
CN109716044A CN201780056628.5A CN201780056628A CN109716044A CN 109716044 A CN109716044 A CN 109716044A CN 201780056628 A CN201780056628 A CN 201780056628A CN 109716044 A CN109716044 A CN 109716044A
Authority
CN
China
Prior art keywords
output
refrigeration machine
refrigeration
generator
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780056628.5A
Other languages
English (en)
Inventor
泷泽亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN109716044A publication Critical patent/CN109716044A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00364Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for caravans or trailers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3205Control means therefor
    • B60H1/3211Control means therefor for increasing the efficiency of a vehicle refrigeration cycle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3226Self-contained devices, i.e. including own drive motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3236Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3255Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
    • B60H2001/3261Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature of the air at an evaporating unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3269Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/327Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
    • B60H2001/3272Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit to control the revolving speed of a compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/85Food storage or conservation, e.g. cooling or drying

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

本发明的制冷系统(20)具备:发电机(26);发电用发动机(24);制冷机(24);电力转换装置(28);输出控制部(100b);特性推定部(100c),该特性推定部推定与外部气体温度以及冷却对象空间的温度对应的制冷机的制冷机特性。制冷系统具备输出计算部(100d),该输出计算部基于由特性推定部推定出的制冷机特性、发电用发动机的发动机特性、发电机的发电机特性,计算系统整体中的能量效率最优的驱动输出并将该能量效率最优的驱动输出作为目标驱动输出。并且,输出控制部构成为对驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近由输出计算部计算出的目标驱动输出。

Description

制冷系统、控制装置
关联申请的相互参照
本申请基于在2016年9月19日申请的日本专利申请2016-182461号,并在此引用其记载内容。
技术领域
本发明涉及一种应用于移动体的制冷系统及其控制装置。
背景技术
以往,作为应用于移动体的制冷系统,已知有对制冷车辆的拖车内的库内空间进行冷却的拖车用制冷装置(例如,参照专利文献1)。专利文献1所公开的拖车用制冷装置构成为向库内空间供给由制冷机冷却后的空气。并且,制冷机构成为由来自发电机的电力驱动,该发电机由发电用发动机驱动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-11643号公报
可是,在上述的制冷系统中,通常采用维持在规定的转速的定速型的柴油发动机作为发电用发动机。当发电用发动机由定速型的发动机构成时,即使在制冷机的负荷较小的情况下,发电用发动机也会以较高的转速工作。这种情况由于会成为使作为系统整体的能量效率恶化的主要原因,因此不优选。
与此相对,可以考虑使发电用发动机成为能够根据制冷机的负荷而变更转速的结构,从而实现作为系统整体的能量效率的提高。
然而,在使发电用发动机成为能够根据制冷机的负荷而变更转速的结构的情况下,存在需要在发电用发动机追加用于变更转速的结构,并且系统结构变得非常复杂这样的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能够抑制系统结构的复杂化,并且实现作为系统整体的能量效率的提高的制冷系统及其控制装置。
根据本发明的一个观点,制冷系统具备:
发电机;
发电用发动机,该发电用发动机对发电机进行驱动;
制冷机,该制冷机对冷却对象空间的温度进行调节;
电力转换装置,该电力转换装置将由发电机发出的电力转换为制冷机的驱动输出并将该驱动输出向制冷机供给;
输出控制部,该输出控制部对从电力转换装置向制冷机输出的驱动输出进行控制,并对制冷机的工作状态进行调节;
特性推定部,该特性推定部推定与外部气体温度以及冷却对象空间的温度对应的制冷机的制冷机特性;以及
输出计算部,该输出计算部基于由特性推定部推定出的制冷机特性、预先设定的发电用发动机的发动机特性、预先设定的发电机的发电机特性,计算系统整体中的能量效率最优的驱动输出并将该能量效率最优的驱动输出作为目标驱动输出。
并且,输出控制部对驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近由输出计算部计算出的目标驱动输出。
像这样,若构成为将系统整体的能量效率最优的驱动输出作为目标驱动输出而对制冷机的工作进行控制的话,则能够实现系统整体中的能量效率的最优化,而不追加用于变更发电用发动机的转速的功能零部件。即,在本发明的制冷系统中,能够抑制系统结构的复杂化,并且实现作为系统整体的能量效率的提高。
根据本发明的另外的观点,制冷系统的控制装置构成为包括:发电机;发电用发动机,该发电用发动机驱动发电机;制冷机,该制冷机对冷却对象空间的温度进行调节;以及电力转换装置,该电力转换装置将由发电机发出的电力转换为制冷机的驱动输出。
该控制装置具备:
输出控制部,该输出控制部对从电力转换装置向制冷机输出的驱动输出进行控制,并对制冷机的工作状态进行调节;
特性推定部,该特性推定部推定与外部气体温度以及冷却对象空间的温度对应的制冷机的制冷机特性;以及
输出计算部,该输出计算部基于由特性推定部推定出的制冷机特性、预先设定的发电用发动机的发动机特性、预先设定的发电机的发电机特性,计算系统整体中的能量效率最优的驱动输出并将该能量效率最优的驱动输出作为目标驱动输出。
输出控制部对驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近由输出计算部计算出的目标驱动输出。
由此,由于能够实现系统整体中的能量效率的最优化,而不追加用于变更发电用发动机的转速的功能零部件,因此能够抑制系统结构的复杂化,并且实现系统整体的能量效率的提高。
附图说明
图1是搭载有第一实施方式的制冷系统的制冷车辆的概略结构图。
图2是第一实施方式的制冷系统的示意性的结构图。
图3是第一实施方式的制冷系统的框图。
图4是表示规定了制冷机的制冷机负荷和制冷效率的对应关系的制冷机特性的特性图。
图5是表示规定了发电用发动机的发动机负荷和驱动效率的对应关系的发动机特性的特性图。
图6是表示规定了发电机的发电机负荷和发电效率的对应关系的发电机特性的特性图。
图7是表示第一实施方式的制冷系统的控制装置执行的控制处理的流出的流程图。
图8是用于说明针对外部气体温度以及库内空间的温度而设定的多个制冷机特性的说明图。
图9是用于说明第一实施方式的制冷系统中的目标驱动输出的计算方法的说明图。
图10是表示第二实施方式的制冷系统的控制装置执行的控制处理的流出的流程图。
图11是用于说明第二实施方式的制冷系统中的目标驱动输出的计算方法的说明图。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边说明用于实施本发明的方式。此外,在以下的实施方式中,存在对于与在先前的方式中已说明的事项相同或等同的部分标注相同的附图标记,并且省略其重复的说明的情况。另外,在实施方式中,在仅仅说明结构要素的一部分的情况下,关于结构要素的其他部分,能够应用在先前的实施方式中已说明的结构要素。以下的实施方式,只要是在组合过程中不特别产生障碍的话,即使没有明示也能够将各实施方式彼此进行部分地组合。
(第一实施方式)
参照图1~图9对本实施方式进行说明。在本实施方式中,对将本发明的制冷系统20应用于运输冷冻食品等的制冷车辆1的例子进行说明。此外,在本实施方式中,制冷车辆构成作为制冷系统20的应用对象的移动体。
如图1所示,制冷车辆1具有:牵引车12;以及储藏冷冻食品等货物的拖车14。牵引车12是牵引拖车14的牵引车。在牵引车12内置有车辆行驶用的发动机EG。
在拖车14的内部形成有储藏冷冻食品等货物的库内空间140。在拖车14的与牵引车12相对的部位安装有使制冷系统20的结构要素单元化的装置。
制冷系统20构成为包括:对库内空间140的温度进行调节的制冷机22;发电用发动机24;以及由发电用发动机24驱动并输出向制冷机22供给的电力的发电机26。
如图2所示,本实施方式的制冷机22构成为蒸汽压缩式的制冷循环220。制冷循环220对冷却库内空间140的空气的温度进行调节。在本实施方式中,库内空间140构成冷却对象空间。压缩机222、散热器224、膨胀阀226和蒸发器228经由制冷剂配管而连接,从而构成制冷循环220。
制冷循环220的结构要素中的压缩机222压缩并排出制冷剂。压缩机222构成为通过电动机对排出容量固定的固定容量型的压缩机构进行旋转驱动的电动压缩机。压缩机222的电动机根据从后述的控制装置100输出的控制信号而控制其转速。
压缩机222的制冷剂排出侧与散热器224的制冷剂入口侧连接。散热器224是使从第一送风机225吹送的外部气体与从压缩机222排出的制冷剂进行热交换而使制冷剂散热的热交换器。第一送风机225由从发电机26供给的电力驱动。
散热器224的制冷剂出口侧与膨胀阀226的制冷剂入口侧连接。膨胀阀226是使从散热器224流出的制冷剂减压膨胀的减压装置。膨胀阀226构成为电气式膨胀阀,该电气式膨胀阀具有:构成为能够变更节流开度的阀芯;以及使该阀芯的节流开度变化的电动致动器。膨胀阀226根据从后述的控制装置100输出的控制信号而控制其节流开度。
膨胀阀226的制冷剂出口侧与蒸发器228的制冷剂入口侧连接。蒸发器228是通过第二送风机229使在库内空间140循环吹送的空气与制冷剂进行热交换而使制冷剂蒸发的热交换器。从第二送风机229吹送到蒸发器228的空气通过蒸发器228中的制冷剂的蒸发潜热的吸热作用而被冷却。第二送风机229由从发电机26供给的电力驱动。
发电用发动机24是与车辆行驶用的发动机EG分开设置的发动机。发电用发动机24构成为其转速维持在规定的基准转速的定速型的发动机。本实施方式的发电用发动机24构成为将其转速维持在恒定的转速(例如,1800rpm)的恒速型的发动机。
发电机26与发电用发动机24的输出轴直接连接。发电机26通过发电用发动机24的动力发电。发电机26经由电力转换装置28并经由电配线Ew而与制冷机22的压缩机222连接。此外,制冷机22的第一送风机225以及第二送风机229构成为不经由电力转换装置28而从发电机26供电。
电力转换装置28是将发电机26输出的电力转换为规定的电力的装置。电力转换装置28构成为包括逆变器281,该逆变器281将发电机26输出的电力转换为规定的频率的交流电压,并将该交流电压向制冷循环220的压缩机222输出。
接下来,参照图3对本实施方式的制冷系统20的电子控制部进行说明。如图3所示,制冷系统20具备控制装置100作为电子控制部。控制装置100由包括进行控制处理、运算处理的处理器和存储程序、数据等的ROM、RAM等存储部100a的微型计算机及其周边电路(例如,辅助存储装置)构成。此外,控制装置100的存储部100a由非过渡性的物理存储介质构成。控制装置100基于存储在存储部100a的程序进行各种控制处理以及运算处理,并且对连接于输出侧的各种控制设备的工作进行控制。
控制装置100的输出侧与电力转换装置28连接。控制装置100对电力转换装置28输出控制信号,并且向压缩机222供给期望的电力,从而对压缩机222进行控制。
在控制装置100的输入侧连接有对外部气体温度进行检测的外部气体温度传感器101和对库内空间140的温度进行检测的库内温度传感器102。另外,虽未图示,但在控制装置100连接有控制面板,该控制面板具有使制冷机22工作的工作设定部和对库内空间140的温度进行设定的温度设定部等。
在此,本实施方式的控制装置100根据来自与输入侧连接的各种传感器的传感器信号进行各种运算,或对与输出侧连接的各种控制设备进行控制。控制装置100是汇集由硬件以及软件构成的多个控制部的装置。
在控制装置100汇集有:对制冷机22的工作状态进行调节的输出控制部100b;推定制冷机22的制冷剂特性的特性推定部100c;以及对作为制冷机22的驱动输出的控制目标值的目标驱动输出进行计算的输出计算部100d等。
输出控制部100b是对从电力转换装置28向制冷机22的压缩机222输出的驱动输出进行控制从而对制冷机22的工作状态进行调节的控制部。输出控制部100b构成为对驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近由输出计算部100d计算出的目标驱动输出。
特性推定部100c是推定与外部气体温度以及库内空间140的温度对应的制冷机22的制冷特性的控制部。特性推定部100c参照针对外部气体温度以及库内空间140的温度而预先设定的多个制冷特性,而推定与外部气体温度传感器101的检测值以及库内温度传感器102的检测值对应的制冷机特性作为现状制冷机特性。换言之,本实施方式的特性推定部100c构成为基于外部气体温度以及库内空间140的温度,根据存储在存储部100a的多个制冷机特性来确定作为现状的制冷机22的制冷剂特性的现状制冷机特性。
例如,如图4所示,制冷机特性是规定与制冷机22的驱动输出相关地变化的制冷机负荷与制冷机22的制冷效率的对应关系的控制特性。制冷机负荷是在对压缩机222、第一送风机225、第二送风机229等设备进行驱动时所需的工作量。此外,在压缩机222中,负荷根据来自电力转换装置28的输出而变动。另一方面,关于第一送风机225、第二送风机229等,由于没有与电力转换装置28连接,因此为大致恒定的负荷。因此,制冷机负荷实质上根据压缩机222的负荷而变动。
在本实施方式中,规定制冷机负荷作为制冷机22的驱动输出,规定制冷机22的驱动输出与制冷机22的制冷效率的对应关系作为制冷机特性。在实施方式的存储部100a中,作为数据,存储有针对外部气体温度以及库内空间140的温度而设定的多个制冷机特性。
在输出计算部100d中,基于由特性推定部100c推定出的制冷机特性(即,现状制冷机特性)、发电用发动机24的发动机特性以及发电机26的发电机特性,对作为制冷机22的驱动输出的控制目标值的目标驱动输出进行计算。
例如,如图5所示,发动机特性是规定与发电机26的驱动输出相关地变化的发动机负荷与发电用发动机24的驱动效率的对应关系的控制特性。发动机负荷是为了将发电用发动机24的转速维持在基准转速而所需的工作量。发动机负荷伴随着发电机26的驱动输出的增加而增大。并且,驱动效率伴随着发动机负荷的增大而提高。因此,在本实施方式中,规定发动机负荷作为与发电机26的驱动输出具有相关性的制冷机22的驱动输出,规定制冷机22的驱动输出与发电用发动机24的驱动效率的对应关系作为发动机特性。在本实施方式的存储部100a中,作为数据,存储有发动机特性。
另外,例如,如图6所示,发电机特性是规定与制冷机22的驱动输出相关地变化的发电机负荷与发电机26的发电效率的对应关系的控制特性。发电机负荷是驱动制冷机22所需的工作量。在本实施方式中,规定发电机负荷作为制冷机22的驱动输出,规定制冷机22的驱动输出与发电机26的驱动效率的对应关系作为发电机特性。在本实施方式的存储部100a中,作为数据,存储有发电机特性。此外,发电机负荷受到电力转换装置28中的转换效率的影响。因此,期望考虑电力转换装置28中的转换效率而设定发电机负荷。
接下来,对上述结构中的制冷系统20的工作进行说明。当在控制面板的工作设定部设定制冷机22的工作时,本实施方式的制冷系统20使制冷机22工作并开始库内空间140的温度调节。该库内空间140的温度调节通过控制装置100执行存储在存储部100a的控制程序来进行。
以下,参照图7的流程图对控制装置100执行的库内空间140的温度调节处理进行说明。图7是表示控制装置100执行的控制处理的流程的流程图。图7所示的控制程序按照规定的控制周期执行。此外,图7所示的各控制步骤构成实现控制装置100执行的各种功能的功能实现部。这一点在后述的图10的各控制步骤中也是相同的。
如图7所示,在步骤S100中,控制装置100读入存储在存储部100a的发动机特性、发电机特性以及多个制冷机特性。另外,在步骤S110中,控制装置100读入外部气体温度传感器101、库内温度传感器102等各种传感器的传感器信号。
接着,在步骤S120中,控制装置100推定现状制冷机特性。具体而言,在步骤S120的处理中,参照规定了与图8所示的外部气体温度、库内空间140的温度和制冷机特性的对应关系的控制图,而推定与现状的外部气体温度以及库内空间140的温度对应的制冷机特性作为现状制冷机特性。此外,图8所示的控制图由预先存储在存储部100a的数据构成。
返回图7,在步骤S130中,控制装置100对作为制冷机22的驱动输出的目标控制值的目标驱动输出进行计算。在该步骤S130的处理中,基于存储在存储部100a的发动机特性以及发电机特性、以及在步骤S120中推定的现状制冷机特性对目标驱动输出进行计算。
具体而言,在步骤S130的处理中,如图9所示,将与发动机特性、发电机特性和现状制冷机特性中的各种负荷对应的效率彼此相乘,从而对表示与制冷机负荷和系统整体的能量效率的对应关系的系统效率特性进行计算。并且,在步骤S130的处理中,根据系统效率特性确定系统整体的效率最优的制冷机负荷,并且将与该制冷机负荷对应的驱动输出作为目标驱动输出进行计算。
返回图7,在步骤S140中,控制装置100对制冷机22的驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近目标驱动输出。具体而言,控制装置100经由电力转换装置28而向制冷机22的压缩机222供给期望的电力,从而对制冷机22中的压缩机222进行控制,使得制冷机22的驱动输出接近目标驱动输出。由此,在制冷系统20中,制冷机22在系统整体的能量效率最优的状态下工作。
以上说明的本实施方式的制冷系统20构成为将系统整体的能量效率最优的驱动输出作为目标驱动输出而对制冷机22的工作进行控制。
在这样构成的制冷系统20中,能够实现系统整体中的能量效率的最优化,而不追加用于变更发电用发动机24的转速的功能零部件。也就是说,在本实施方式的制冷系统20中,能够抑制系统结构的复杂化,并且实现作为系统整体的能量效率的提高。
具体而言,本实施方式的制冷系统20构成为基于发动机特性、发电机特性以及现状制冷机特性对目标驱动输出进行计算。在像这样构成的制冷系统20中,能够实现系统整体中的能量效率的最优化,而不使发电用发动机24成为转速能够变更的结构。
另外,本实施方式的制冷系统20由蒸汽压缩式的制冷循环220构成,该蒸汽压缩式的制冷循环220构成为制冷机22包括电动式的压缩机222。并且,电力转换装置28构成为包括逆变器281,该逆变器281将由发电机26所产生的电力转换为压缩机222的驱动输出并对压缩机222的转速进行控制。在这样的结构中,用逆变器281对压缩机222的转速进行控制,以得到目标驱动输出,从而能够实现系统整体中的能量效率的最优化。
进一步,本实施方式的制冷系统20的发电用发动机24由转速维持在规定的基准转速的定速型的发动机构成。在本实施方式的制冷系统20中。即使发电用发动机24由定速型的发动机构成,也能够实现作为系统整体的能量效率的提高。
(第二实施方式)
接下来,参照图10、图11对第二实施方式进行说明。在本实施方式中,控制装置100执行的控制处理的内容与第一实施方式不相同。
以下,参照图10的流程图,对本实施方式的控制装置100执行的库内空间140的温度调节处理进行说明。图10是表示控制装置100执行的控制处理的流出的流程图。图10所示的控制程序按照规定的控制周期执行。此外,图10所示的步骤S100~步骤S140的处理与图7所示的步骤S100~步骤S140的处理是相同的。因此,在本实施方式中,对于图10所示的步骤S100~步骤S140的处理省略或简化其说明。
如图10所示,本实施方式的控制装置100在步骤S130中计算出目标驱动输出之后,在步骤S150中,对目标驱动输出是否低于库内空间140的温度调节所需的制冷机22的所需驱动输出进行判定。
在此,所需驱动输出例如被设定为伴随着与外部气体温度以及库内空间140的温度的温度差的扩大而变大,伴随着与外部气体温度以及库内空间140的温度的温度差的缩小而变小。此外,所需温驱动输出也可以被设定为固定的值。
在步骤S150的判定处理中,在判定目标驱动输出低于所需驱动输出的情况下,在步骤S160中,控制装置100将所需驱动输出设定为目标驱动输出。之后,控制装置100进入步骤S140而对驱动输出进行控制。
具体而言,在步骤S160的处理中,当图11所示的目标驱动输出低于所需驱动输出时,将所需驱动输出设定为目标驱动输出。
另一方面,在步骤S150的判定处理中,在判定目标驱动输出为所需驱动输出以上的情况下,控制装置100跳过步骤S160并进入步骤S140而对驱动输出进行控制。
其他的结构与第一实施方式是相同的。本实施方式的制冷系统20能够与第一实施方式的制冷系统20相同地获得由与第一实施方式共同的结构所实现的作用效果。
本实施方式的制冷系统20构成为在根据系统效率特性而计算出的目标驱动输出低于所需驱动输出的情况下,对驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近所需驱动输出。本实施方式的制冷系统20由于至少能够确保所需驱动输出,因此能够避免制冷机22的能力不足,并且实现作为系统整体的能量效率的提高。
(其他实施方式)
以上,对本发明的具有代表性的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,例如,能够如下进行各种变形。
在上述各实施方式中,对由蒸汽压缩式的制冷循环220构成制冷机22的例子进行了说明,但并不限定于此。制冷机22不限于制冷循环220,也可以由其他形式的制冷机构成。
在上述各实施方式中,对通过外部气体温度传感器101对外部气体温度进行检测的例子进行了说明,但并不限定于此。制冷系统20例如也可以构成为根据对压缩机222的制冷剂排出侧的制冷剂压力进行检测的压力传感器的检测值来推定外部气体温度。
在上述各实施方式中,对通过库内温度传感器102对库内空间140的温度进行检测的例子进行了说明,但并不限定于此。制冷系统20例如也可以构成为根据对压缩机222的制冷剂吸入侧的制冷剂压力进行检测的压力传感器的检测值来推定库内空间140的温度。
在上述各实施方式中,对发电机26构成为与发电用发动机24的输出轴直接连接的例子进行了说明,但并不限定于此。发电机26例如也可以构成为经由带轮以及传送带等动力传递机构而与发电用发动机24连接。
在上述各实施方式中,举例说明了定速型的发动机作为发电用发动机24,但并不限定于此。发电用发动机24例如也可以由将其转速维持在低速转速以及高速转速这样的多级的基准转速的定速型的发动机构成。在该情况下,只要将与各基准转速对应的发动机特性、发电机特性存储在存储部100a即可。
在上述各实施方式中,对将本发明的制冷系统20应用于运输冷冻食品等的制冷车辆1的例子进行了说明,但并不限定于此。本发明的制冷系统20不限于制冷车辆,也能够应用于其他的移动体。
在上述实施方式中,对于构成实施方式的要素,除了特别明示为必须的情况以及原理上明显被认为是必须的情况等之外,不一定是必须的,这是不言而喻的。
在上述实施方式中,在提及实施方式的结构要素的个数、数值、量、范围等的数值的情况下,除了特别明示为必须的情况以及原理上明显地限定于特定的数的情况等之外,并不限定于其特定的数。
在上述各实施方式中,在提及结构要素等的形状、位置关系等时,除了特别明示的情况以及原理上被限定为特定的形状、位置关系等的情况等之外,并不限定于其形状、位置关系等。
(总结)
根据上述实施方式的一部分或全部所示的第一观点,制冷系统具备特性推定部,该特性推定部推定与外部气体温度以及冷却对象空间的温度对应的制冷机的制冷机特性。另外,制冷系统具备输出计算部,该输出计算部基于由特性推定部推定出的制冷机特性、预先设定的发电用发动机的发动机特性、预先设定的发电机的发电机特性,计算系统整体中的能量效率最优的驱动输出并将该能量效率最优的驱动输出作为目标驱动输出。并且,输出控制部对驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近由输出计算部计算出的目标驱动输出。
另外,根据第二观点,制冷系统具备存储部,在该存储部中,作为数据,存储有发动机特性、发电机特性和针对外部气体温度和冷却对象空间的温度而设定的多个制冷机特性。
制冷机特性规定与驱动输出相关地变化的制冷机负荷与制冷机的制冷效率的对应关系。发动机特性规定与驱动输出相关地变化的发动机负荷与发电用发动机的驱动效率的对应关系。发电机特性规定与驱动输出相关地变化的发电机负荷与发电机的发电效率的对应关系。
特性推定部构成为基于外部气体温度以及冷却对象空间的温度,并根据存储在存储部的多个制冷机特性来推定作为现状的制冷机的制冷机特性的现状制冷机特性。并且,输出计算部构成为基于发动机特性、发电机特性以及现状制冷机特性而对目标驱动输出进行计算。
像这样,若构成为基于发动机特性、发电机特性以及现状制冷机特性而对目标驱动输出进行计算的话,则能够实现系统整体中的能量效率的最优化,而不使发电用发动机成为转速能够变更的结构。
另外,根据第三观点,制冷系统的输出控制部构成为在由输出计算部计算出的目标驱动输出低于冷却对象空间的温度调节所需的制冷机的所需驱动输出的情况下,对驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近所需驱动输出。由此,由于至少能够确保所需驱动输出,因此能够避免制冷机的能力不足,并且实现系统整体的能量效率的提高。
另外,根据第四观点,制冷系统的制冷机由蒸汽压缩式的制冷循环构成,该蒸汽压缩式的制冷循环构成为包括电动压缩机,该电动压缩机压缩并排出制冷剂。并且,电力转换装置构成为包括逆变器,该逆变器将由发电机发出的电力转换为电动压缩机的驱动输出并对电动压缩机的转速进行控制。在这样的结构中,通过逆变器对压缩机的转速进行控制,以得到目标驱动输出,从而能够实现系统整体中的能量效率的最优化。
另外,根据第五观点,制冷系统的发电用发动机由定速型的发动机构成,该定速型的发动机将转速维持在规定的基准转速。在本发明的制冷系统中,即使发电用发动机由定速型的发动机构成,也能够实现作为系统整体的能量效率的提高。
另外,根据第六观点,制冷系统的控制装置具备输出控制部,该输出控制部对从电力转换装置向制冷机输出的驱动输出进行控制,并对制冷机的工作状态进行调节。另外,控制装置具备特性推定部,该特性推定部推定与外部气体温度以及冷却对象空间的温度对应的制冷机的制冷机特性。进一步,控制装置具备输出计算部,该输出计算部基于由特性推定部所推定的制冷机特性、规定的发电用发动机的发动机特性、规定的发电机的发电机特性,计算系统整体中的能量效率最优的驱动输出并将该能量效率最优的驱动输出作为目标驱动输出。并且,输出控制部对驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近由输出计算部计算出的目标驱动输出。

Claims (6)

1.一种制冷系统,该制冷系统应用于移动体(1),该制冷系统的特征在于,具备:
发电机(26);
发电用发动机(24),该发电用发动机对所述发电机进行驱动;
制冷机(22),该制冷机对冷却对象空间的温度进行调节;
电力转换装置(28),该电力转换装置将由所述发电机发出的电力转换为所述制冷机的驱动输出,并将该驱动输出向所述制冷机供给;
输出控制部(100b),该输出控制部对从所述电力转换装置向所述制冷机输出的所述驱动输出进行控制,并对所述制冷机的工作状态进行调节;
特性推定部(100c),该特性推定部推定与外部气体温度以及所述冷却对象空间的温度对应的所述制冷机的制冷机特性;以及
输出计算部(100d),该输出计算部基于由所述特性推定部推定出的所述制冷机特性、预先设定的所述发电用发动机的发动机特性、预先设定的所述发电机的发电机特性,计算系统整体中的能量效率最优的所述驱动输出并将该能量效率最优的驱动输出作为目标驱动输出,
所述输出控制部对所述驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近由所述输出计算部计算出的所述目标驱动输出。
2.如权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,
具备存储部(100a),在该存储部中,作为数据,存储有所述发动机特性、所述发电机特性以及针对所述外部气体温度和所述冷却对象空间的温度而设定的多个所述制冷机特性,
所述制冷机特性规定与所述驱动输出相关地变化的制冷机负荷与所述制冷机的制冷效率的对应关系,
所述发动机特性规定与所述驱动输出相关地变化的发动机负荷与所述发电用发动机的驱动效率的对应关系,
所述发电机特性规定与所述驱动输出相关地变化的发电机负荷与所述发电机的发电效率的对应关系,
所述特性推定部构成为,基于所述外部气体温度以及所述冷却对象空间的温度,并根据存储在所述存储部的多个所述制冷机特性来推定作为现状的所述制冷机的制冷机特性的现状制冷机特性,
所述输出计算部构成为,基于所述发动机特性、所述发电机特性以及所述现状制冷机特性而对所述目标驱动输出进行计算。
3.如权利要求1或2所述的制冷系统,其特征在于,
所述输出控制部构成为,在由所述输出计算部计算出的所述目标驱动输出低于所述冷却对象空间的温度调节所需的所述制冷机的所需驱动输出的情况下,对所述驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近所述所需驱动输出。
4.如权利要求1至3中任一项所述的制冷系统,其特征在于,
所述制冷机由蒸汽压缩式的制冷循环(220)构成,该蒸汽压缩式的制冷循环构成为包括电动压缩机(222),该电动压缩机压缩并排出制冷剂,
所述电力转换装置构成为包括逆变器(281),该逆变器将由所述发电机发出的电力转换为所述电动压缩机的驱动输出,并对所述电动压缩机的转速进行控制。
5.如权利要求1至4中任一项所述的制冷系统,其特征在于,
所述发电用发动机由定速型的发动机构成,该定速型的发动机将转速维持在规定的基准转速。
6.一种制冷系统的控制装置,该制冷系统构成为包括:发电机(26);发电用发动机(24),该发电用发动机对所述发电机进行驱动;制冷机(22),该制冷机对冷却对象空间的温度进行调节;以及电力转换装置(28),该电力转换装置将由所述发电机发出的电力转换为所述制冷机的驱动输出,该控制装置的特征在于,具备:
输出控制部(100b),该输出控制部对从所述电力转换装置向所述制冷机输出的所述驱动输出进行控制,并对所述制冷机的工作状态进行调节;
特性推定部(100c),该特性推定部推定与外部气体温度以及所述冷却对象空间的温度对应的所述制冷机的制冷机特性;以及
输出计算部(100d),该输出计算部基于由所述特性推定部推定出的制冷机特性、预先设定的所述发电用发动机的发动机特性、预先设定的所述发电机的发电机特性,计算系统整体中的能量效率最优的所述驱动输出并将该能量效率最优的驱动输出作为目标驱动输出,
所述输出控制部对所述驱动输出进行控制,使得该驱动输出接近由所述输出计算部计算出的所述目标驱动输出。
CN201780056628.5A 2016-09-19 2017-07-20 制冷系统、控制装置 Pending CN109716044A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-182461 2016-09-19
JP2016182461 2016-09-19
PCT/JP2017/026348 WO2018051635A1 (ja) 2016-09-19 2017-07-20 冷凍システム、制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109716044A true CN109716044A (zh) 2019-05-03

Family

ID=61619525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780056628.5A Pending CN109716044A (zh) 2016-09-19 2017-07-20 制冷系统、控制装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10946725B2 (zh)
EP (1) EP3517865B1 (zh)
JP (1) JP6699739B2 (zh)
CN (1) CN109716044A (zh)
CA (1) CA3036344A1 (zh)
WO (1) WO2018051635A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4338990A1 (en) * 2022-09-19 2024-03-20 Sicaf Srl Improved monoblock refrigeration system and related parameter control method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2156122A1 (zh) * 1971-10-07 1973-05-25 Thermo King Corp
CN1051421A (zh) * 1989-09-07 1991-05-15 塞梅尔金公司 具有消声罩的运输制冷装置
JP2002372357A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Matsushita Refrig Co Ltd 冷蔵庫
CN102483275A (zh) * 2009-09-16 2012-05-30 大金工业株式会社 集装箱用制冷系统
JP2012197988A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Daikin Industries Ltd コンテナ用冷凍装置の発電システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3513074B2 (ja) * 2000-03-29 2004-03-31 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両を利用した電力供給システム
JP2007113874A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Daikin Ind Ltd トレーラー用冷凍装置
US9057317B2 (en) * 2006-10-26 2015-06-16 Deere & Company System and method for electrical power management for a vehicle
US8295950B1 (en) * 2008-07-02 2012-10-23 Jerry Lee Wordsworth Intelligent power management system
JP5521410B2 (ja) 2009-07-02 2014-06-11 ダイキン工業株式会社 トレーラ用冷凍装置
JP5594335B2 (ja) * 2011-12-21 2014-09-24 株式会社デンソー 車両制御システム
US11104230B2 (en) * 2019-01-18 2021-08-31 Thermo King Corporation Multi-source power management for a transport refrigeration system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2156122A1 (zh) * 1971-10-07 1973-05-25 Thermo King Corp
CN1051421A (zh) * 1989-09-07 1991-05-15 塞梅尔金公司 具有消声罩的运输制冷装置
JP2002372357A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Matsushita Refrig Co Ltd 冷蔵庫
CN102483275A (zh) * 2009-09-16 2012-05-30 大金工业株式会社 集装箱用制冷系统
JP2012197988A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Daikin Industries Ltd コンテナ用冷凍装置の発電システム

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018051635A1 (ja) 2019-03-07
CA3036344A1 (en) 2018-03-22
EP3517865A4 (en) 2019-10-02
EP3517865B1 (en) 2021-03-10
WO2018051635A1 (ja) 2018-03-22
EP3517865A1 (en) 2019-07-31
US20190210431A1 (en) 2019-07-11
JP6699739B2 (ja) 2020-05-27
US10946725B2 (en) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2128545B1 (en) Refrigeration device for refrigeration vehicle
EP2102569B1 (en) Methods and systems for controlling an air conditioning system operating in free cooling mode
JP4801810B2 (ja) 廃熱利用装置を備える冷凍装置
US9097449B2 (en) Pressure based control of parallel compressors in multiple refrigeration units
US20160153707A1 (en) Refrigeration device with variable capacity compressor and cycle priming action through capacity control and associated methods
CN106558742A (zh) 具有组合客舱和电池冷却的混合动力车辆
CN108826781A (zh) 用于运输中的气候控制系统的基于反馈的负载控制方法和系统
CN100467299C (zh) 车辆用制冷剂循环装置及控制系统
EP2938508A1 (en) Method and system for controlling operation of condenser and evaporator fans
US9618246B2 (en) Refrigeration arrangement and methods for reducing charge migration
CN107076477A (zh) 用于自由和积极除霜的系统和方法
CN107388445B (zh) 移动空调及其控制方法、控制装置和控制系统
US20110271698A1 (en) Method Of Controlling A Compressor In An Air-Conditioning System
US11852392B2 (en) Speed control strategies for a condenser fan in a refrigeration system
EP3771814B1 (en) Control system and method for an electronically governed engine of a refrigeration system
CN109716035A (zh) 用于空气调节和热水供给的系统
JP2011152855A (ja) 車両用空調制御装置
CN105716348B (zh) 冰箱
JP2006138314A (ja) 可変容量コンプレッサのトルク算出装置及びトルク算出方法
CN109716033A (zh) 用于空气调节和热水供给的系统
JP2004066847A (ja) 車両用空調装置
CN109716044A (zh) 制冷系统、控制装置
CN107388644A (zh) 变频水冷冷机组及其控制方法
CN107466491B (zh) 针对电器外壳冷却设备的调节方法
JP4338539B2 (ja) 車両用空調装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190503