CN111114323A - 用于控制为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统的方法和系统 - Google Patents

用于控制为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统的方法和系统 Download PDF

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Abstract

提供了用于控制轻度混合系统的能源的方法和系统，该轻度混合系统为运输气候控制系统提供动力。轻度混合系统包括被配置为将第一直流电压供应至运输气候控制系统的直流电源。该系统还包括连接至直流电源并被配置为将来自直流电源的第一直流电压改变至第一交流电压的逆变器。该系统进一步包括连接至逆变器并被配置为将第一交流电压转变成第二交流电压的变压器。该系统还包括驱动压缩机的电动机。电动机通过第二交流电压驱动，该第二交流电压大于第一交流电压。

Description

用于控制为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统的方 法和系统
技术领域
本公开通常涉及为运输气候控制系统提供动力的能源管理。更具体地，本公开涉及用于管理和控制为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统的方法和系统。
背景技术
运输气候控制系统可包括例如运输制冷系统(Transport RefrigerationSystem，TRS)和/或供热通风与空气调节(Heating Ventilation and Air Conditioning，HVAC)系统。TRS通常用于控制在运输单元(例如，卡车、集装箱(例如，平板车上的集装箱、联运集装箱等)、厢式车、半牵引车、公交汽车或其他相似的运输单元)的载货空间内的环境条件(例如，温度、湿度、空气质量等)。TRS可维持载货空间的环境条件以维持货物(例如，农产品、冷冻食品、药物等)。在一些具体实施例中，运输单元可包括HVAC系统以控制在车辆的车厢空间内的气候。
发明内容
减少例如来自车辆原动机(例如，柴油机等内燃机)的排放(例如，颗粒物排放、氮氧化物排放、噪音排放等)的规定，已经导致车辆内的部件由电驱动，并且导致在车辆动力舱内的车辆交流发电机和原动机之间的空间中减排部件(例如，排放控制装置、自动启停系统等)的增加。同样地，公用电源(岸电)更经常用来为电气部件充电和/或提供动力。对于运输气候控制系统，产业标准电气备用选项(例如，230V/460V电动机等)经常用来与公用电源一起工作。电气化要求也导致电池组(例如，24V/48V电池组)的更多使用。与产业标准电气备用选项相匹配的高电压电池组可以是受成本过高限制的。本文所公开的实施例提供了有成本效益的设计以控制为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统的能源。轻度混合系统可以解决诸如电压(例如，电池组的电压和产业标准电机所要求的电压等)不兼容的问题。
在一个实施例中，提供了一种用于运输气候控制系统的轻度混合系统。轻度混合系统包括被配置为将第一直流电压供应至运输气候控制系统的直流电源。系统还包括连接到直流电源并被配置为将来自直流电源的第一直流电压改变至第一交流电压的逆变器。系统进一步包括连接到逆变器并被配置为将第一交流电压转换成第二交流电压的变压器。系统还包括驱动变压器的电动机。电动机由第二交流电压驱动，第二交流电压大于第一交流电压。
在另一实施例中，提供了用于管理为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统的方法。该方法包括通过逆变器将来自直流电源的直流电压转换成第一交流电压。该方法还包括通过变压器将第一交流电压转换成第二交流电压。第二交流电压大于第一交流电压。该方法进一步包括通过第二交流电压驱动电动机。该方法还包括通过电动机驱动压缩机。
通过考虑下面的详细描述和附图，其他特征和方面将变得清晰。
附图说明
下面将参照附图进行描述，这些附图构成本公开的一部分，并举例说明可能实践本文所述的系统和方法的实施例。
图1A示出了根据一个实施例的卡车的侧视图，其中，卡车具有安装在前壁的车辆供能运输制冷单元。
图1B是根据一个实施例的制冷运输单元的示意截面侧视图，其中，该制冷运输单元具有多温度运输制冷系统。
图1C是根据一个实施例的具有APU的车辆的透视图。
图1D示出了根据一个实施例的APU的前透视图。
图1E示出了根据一个实施例的厢式货车的侧视图，其中，该厢式货车具有顶部安装的车辆供能运输制冷单元。
图2A示出了根据一个实施例的用于为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统。
图2B示出了根据另一个实施例的用于为运输气候控制系统提供能力的轻度混合系统。
图2C示出了根据又一个实施例的用于为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统。
图3是根据一个实施例的用于管理为运输温度控制系统提供动力的轻度混合系统的方法的流程图。
全文中相似的附图标记表示相似的部分。
具体实施方式
本公开通常用涉及用于为运输气候控制系统提供动力的能源管理。更具体地，本公开涉及用于管理和控制轻度混合系统的方法和系统，该轻度混合系统为运输气候控制系统提供动力。
本文中公开的实施例可提供有成本效益的设计以控制为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统的能源。
本文所定义的“轻度混合”指的是以下混合系统：其包括能量储存系统(例如，可再充电式能量储存系统)，该能量储存系统不能提供足够的能量/电力以支持运输气候控制系统在其自身全性能下的运行。
本文所定义的“全混合”指的是以下混合系统：其包括能量储存系统(例如，可再充电式能量储存系统)，该能量储存系统能够提供足够的能量/电力以支持运输气候控制系统在其自身全性能下的运行。
本文中所描述的具体实施例可提供能量系统，在该能量系统中，电池组的电压需要升压以与例如产业标准电气备用选项的电压需求相匹配。
图1A描绘了温控单体卡车(Straight Truck)11，其包括用于载货的空气调节的装载空间12。运输制冷单元(Transport Refrigeration Unit，TRU)14安装在装载空间12的前壁16。通过控制器15控制TRU 14以在装载空间12内提供温度控制。卡车11还包括车辆动力舱18，车辆动力舱18容纳原动机21，例如，内燃机(例如，柴油机等)，原动机21提供动力以移动卡车11并运行TRU 14。在一些实施例中，原动机21可以与可选机器22(例如，交流发电机)相结合工作以运行TRU 14。在一个实施例中，TRU 14包括车辆电气系统。此外，在一些具体实施例中，卡车11可以是通过原动机21与电池电源相结合提供动力的混合动力车辆，或者可以用电力电源(例如，电池电源)替代原动机21的电驱动的卡车。
虽然图1A示出了温控单体卡车11，但是应理解，本文中所描述的实施例还可以应用于任何其他类型的运输单元，包括但不限于集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱等)、厢式车或其他相似的运输单元。
图1B示出了用于可由例如牵引车(未图示)牵引的TU 125的MTRS 100的一个具体实施例。MTRS 100包括在TU 125的内部空间150内提供环境控制(例如：温度、湿度、空气质量等)的TRU 110。MTRS 100还包括MTRS控制器170和一个或多个传感器(例如，霍尔效应传感器、电流变送器等)，该一个或多个传感器被配置为测量MTRS 100的一个或多个参数(例如：环境温度、压缩机吸入压力、压缩机排放压力、供气温度、回气温度、湿度等)并且将参数数据传达至MTRS控制器170。MTRS 100通过电源模块112提供动力。TRU110设置在TU 125的前壁130上。在其他实施例中，应理解的是，TRU 110可以设置在例如TU 125的顶棚126或其他壁上。
在一些实施例中，MTRS 100可以包括挂载(undermount)单元113。在一些具体实施例中，挂载单元113可以是TRU，该TRU也可以在TU 125的内部空间150内提供环境控制(例如：温度、湿度、空气质量等)。挂载单元113可以与TRU 110相结合工作以提供冗余或能替代TRU 110。此外，在一些实施例中，挂载单元113可以是包括例如可以帮助为TRU 110提供动力的发电机的电源模块。
可编程MTRS控制器170可以包括单一集成控制单元，或可以包括TRS控制元件的分布式网络。在给定的网络中的分布式控制元件的数量可以取决于本文中所描述的原理的具体应用。MTRS控制器170被配置为控制MTRS 100的运行。
如图1B中所示，电源模块112设置在TRU 110中。在其他实施例中，电源模块112可以包括与TRU 110分离。此外，在一些实施例中，电源模块112可以包括设置在TRU 110内部或外部的两个或更多的不同的电源。在一些实施例中，电源模块112可以包括一个或多个原动机、电池、交流发电机、发电机、太阳能电池板、燃料电池等。此外，原动机可以是内燃机或微型涡轮发动机，并且可以作为双速原动机、变速原动机等。电源模块112可以为例如MTRS控制器170、压缩机(未图示)、多个DC(直流)部件(未图示)、电源管理单元(未图示)等提供电力。DC部件可以是需要DC电力来运行的MTRS 100的附件或部件。DC部件的示例可以包括例如用于冷凝器风扇或蒸发器鼓风机的DC风扇电动机(例如，电整流电动机(ElectricallyCommutated Motor，ECM)、无刷DC(Brushless DC，BLDC)电动机等)、燃油泵、引流管加热器、电磁阀(例如，受控脉冲控制阀)等。
电源模块112可以包括用于将DC电力提供至多个DC部件(未图示)的DC电源(未图示)、电源管理单元(未图示)等。DC电源可以从例如公用电源(例如：市电等)、与发动机(例如：皮带传动交流发电机、直接驱动发电机等)联接的原动机(例如，柴油机等内燃机)等接收机械动力或电力。例如，在一些实施例中，由柴油机产生的机械能可以通过发电机转换成电能。通过皮带驱动的交流发电机产生的电能接着通过例如双向电压转换器转换成DC电力。该双向电压转换器可以是双向多电池电压转换器。
内部空间150可以被划分成多个区域152。术语“区域”意味着通过壁175分开的内部空间150的区域的一部分。应理解的是，本文所公开的发明还可以用于单一区域TRS中。
用于TU 125的MTRS包括TRU 110和多个远程蒸发器单元180。在一些实施例中，HVAC系统可以通过辅助动力单元(Auxiliary Power Unit，APU，见图1C和1D)供给动力。可以在TU 125的主原动机关闭时，例如当驾驶员停放TU 125延长的时间段以休息时，运行APU。APU可以提供例如动力以运行次HVAC系统以将调节的空气提供至TU 125的车厢。APU还可以提供动力以运行在车厢内的诸如电视、微波炉、咖啡机、冰箱等的车厢附件。APU可以是机器驱动(例如：原动机驱动)的APU或者电驱动(例如：电池驱动)的APU。
牵引车包括用于将电力供应至牵引车、MTRS 100和/或TU 125的电负载的车辆电系统。
图1C示出了根据一个实施例的车辆10。车辆10是用于将储存在货厢(例如集装箱、挂车等)中的货物运输到一个或多个目的地的半挂牵引车。在下文中，术语“车辆”应用作代表所有这样的牵引车和卡车，并且不应被解释为将本发明的应用仅限制于在牵引车挂车组合中的牵引车。在一些实施例中，车辆10可以是例如单体卡车、厢式货车等。
车辆10包括主动力源20、限定了睡觉部分30和驱动部分35的车厢25、APU 40以及多个车辆附属部件45(例如：电子通信设备、车厢灯、主和/或次HVAC系统、主和/或次HVAC风扇、用于车辆10的车窗/挡风玻璃的遮光罩、车厢配件等)。车厢25可以通过驾驶员侧车门(未图示)和乘客侧车门32进入。车厢25可以包括主HVAC系统(未图示)和次HVAC系统(未图示)。该主HVAC系统可以被配置为在驾驶部分35以及潜在地整个车厢25内提供调节的空气，而该次HVAC系统用于在车厢25的睡觉部分30内提供调节的空气。车厢25还可以包括多个车厢配件(未图示)。车厢配件的示例可包括例如冰箱、电视机、电子游戏机、微波炉、设备充电站、持续气道正压通气(Continuous Positive Airway Pressure，CPAP)机器、咖啡机、用于将调节的空气提供至睡觉部分30的次HVAC系统。
主动力源20能提供足够的动力以运行(例如：驱动)车辆10和多个车辆附属部件45和车厢附属部件47中的任意一个。主动力源20还可以为主HVAC系统和次HVAC系统提供动力。在一些实施例中，主动力源20可以是原动机，例如内燃机(例如，柴油机等)。
APU 40是当主动力源20不可用时的车辆10的次动力单元。例如，当主动力源20不可用时，APU 40可以被配置为为车辆附属部件、车厢配件、主HVAC系统和次HVAC系统中的一个或多个提供动力。在一些实施例中，APU 40可以是电供能的APU。在另一些实施例中，APU40可以是原动机供能的APU。APU 40可以使用任何附接方法附接至车辆10。在一些实施例中，APU 40可以通过车辆10的乘员(例如，驾驶员或者乘客)开启(即：激活)或者关闭(即，禁用)。APU 40通常不提供足够的用于运行(例如，驱动)车辆10的动力。APU 40可以通过APU控制器41控制。
图1D示出了根据一个实施例的可以与车辆(例如：在图1C中示出的车辆10)一起使用的电APU 140。APU 140包括多个能量储存元件60，每个能量储存元件联接至多个转换器70中的一个。转换器70可以将由APU 140产生的电力(例如：AC或DC电力)提供至车辆附属部件、车厢附属部件、主HVAC系统和次HVAC系统中的一个或多个。次HVAC系统可以将调节的空气提供至车辆车厢的睡觉部分(例如：在图1C中示出的车厢25的睡觉部分30)。能量储存元件60可以是例如电池组、燃料电池等。在一些实施例中，APU 140可以通过车辆的乘员(例如：驾驶员或乘客)开启或者关闭。例如，当关闭车辆的主动力源时，乘员可以开启APU 140以提供储存在能量储存元件60中的动力。应理解的是，本文中所描述的实施例还可以与原动机供能的APU一起使用。
在一些实施例中，APU(例如，如图1C中所示的APU 40和/或图1D中所示的APU 140)包括车辆电气系统。
图1E描绘了包括用于载货的空气调节的装载空间82(或者内部空间)的温度控制的厢式货车80。运输制冷单元(TRU)85安装在装载空间82的顶棚84。TRU8 5通过控制器83控制以在装载空间82内提供温度控制。厢式货车80还包括提供动力以移动货车80并运行TRU85的车辆动力舱86，该车辆动力舱86容纳有诸如内燃机(例如，柴油机等)的原动机87。在一些实施例中，原动机87可以与可选机器88(例如，交流发电机)相结合工作以运行TRU 85。在一个实施例中，TRU 85包括车辆电气系统。此外，在一些实施例中，厢式货车80可以是通过原动机87与电池电源相结合提供动力的混合动力车辆，或者可以用电力电源(例如，电池电源)替代原动机87的电驱动的卡车。
图2A示出了根据一个实施例的用于为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统200。该运输气候控制系统可以包括例如图1A、图1B和图1E的运输制冷单元/系统。轻度混合系统200可以包括例如图1C和图1D的APU。
轻度混合系统通常包括装备有电机(例如：在并联混合构造中的电动机/发电机)的原动机(例如，内燃机)，该电机被配置为在车辆例如滑行、刹车或停止时允许关闭原动机。如本文中所限定的，与全混合车辆(其具有高电压电池组等)相比，轻度混合系统不需要相同级别的电池动力。应理解的是，轻度混合系统可以是混合方式的较低成本的实现。较低成本通常表示更少的能量储存。更少的能量储存通常导致更低的电压。同样地，更少的动力可以由更低成本的机器来产生。还应理解的是，轻度混合系统可以再生成动力并且为运行循环中的一些部分提供动力，但可能不会适合于全混合系统中那样多数量的部分。与轻度混合系统相比，全混合系统通常具有更大量的能量储存和可获得的发电机动力。与全混合系统相比，轻度混合系统的能量储存系统(例如，可再充电式能量储存系统)不能够提供足够的能量/动力以支持运输气候控制系统在其自身全性能下的运行。
在轻度混合系统中，能量储存系统可以是低电压电池组。在一些实施例中，低电压电池组可以是可再充电式电池组。在轻度混合系统中的电池组的电压可以是例如，24V、48V、88V、120V、200V等。产业标准电气备用选项(例如，230VAC/460VAC电动机等)经常与公用电源一起使用。通过定义，轻度混合是以下系统：在该系统中储能器(例如，电池组)的电压需要升压以与待驱动的电部件(例如，产业标准电动机)的电压要求相匹配。例如，储能器(例如，电池组)的电压是48V以及待驱动电部件的电压要求(例如：产业标准电电动机)是230VAC/460VAC，储能器的电压需要升压以驱动电部件。
高电压(定义为与待驱动的电部件的电压要求相匹配的电压)储能器可以是受成本过高限制。本文中所公开的实施例提供有成本效益的设计以控制用于轻度混合系统的能源。然而，有不使用高电压DC为运输气候控制系统提供动力的安全理由。在一些实施例中，高电压电池不是一直可用的。在本文中所公开的实施例中提供有成本效益的设计以控制用于轻度混合系统的能源。
当在运输气候控制系统中提供低电压电池(例如，48V)，在一些实施例中，找到可以与运输气候控制系统的运输制冷单元相适应的电动机(例如，低电压DC电动机，诸如48V电整流电动机(Electrically Commutated Motor，ECM))可能是困难的。产业标准电动机(例如，与公用电源的电压相匹配的230VAC/460VAC电动机)是通常容易获得的。本文中所公开的实施例可以使用驱动器(例如，48V逆变器)，并且增加逆变器的输出以与产业标准电动机的电压相匹配以运行例如运输气候控制系统。
在一个实施例中，低电压(在轻度混合系统中)可以指大于0VDC但等于或小于144VDC(或大于0VAC但等于或者小于100VAC)。例如，低电压(在轻度混合系统中)可以是例如12VDC、24VDC、48VDC等。在一些实施例中，低电压(在轻度混合系统中)可以是250VDC或更小。应理解的是，可获得许多在12VDC至14VDC范围内运行的逆变器。例如，用于诸如可能没有HV电池组的高尔夫球车等类似物的逆变器。
在一个实施例中，针对AC机器的电压要求可以大于144VDC但小于1200VDC(或大于100VAC但等于或小于1000VAC)。这样的电压要求典型地包括正常的100VAC-506VAC的公用电压(单相或三相)。许多AC机器被制造用于根据公用电源运行。从使用低电压逆变器的低电压网络上驱动这样的AC机器需要变压器(或自耦变压器)以获得所需的电压要求。
如图2A中所示，系统200包括压缩机205和驱动压缩机205的电动机215。电动机215可以是产业标准电动机，诸如230V(或460V)AC电动机。系统200还包括原动机210。原动机210可以是内燃机(例如，柴油原动机)。电动机215连接至压缩机205以驱动压缩机205。原动机210联接(例如，机械地联接)至电动机215和压缩机205。应理解的是机械能从原动机210流动到压缩机205。还应理解的是，可以存在用来断开机械联接的离合器(未图示)。例如，离合器可以用来断开原动机210，并连接电动机215来驱动压缩机205。在另一个实施例中，电动机215可具有曲柄轴(jack)(或者通轴等)。(相连接的)原动机210和压缩机205能连接至曲柄轴的一端，并且负载(诸如风扇等)能连接至曲柄轴的另一端。应理解的是，如果原动机210驱动压缩机205，电动机的转子可以作为静载荷快速旋转。
系统200还包括插座220。系统200可以通过插座220连接至公用电源(未图示)。公用电源能提供动力以驱动电动机215。系统200还包括AC负载225。公用电源可以提供动力以驱动AC负载225。
系统200包括储能器250。储能器250可以是TRU储能器、车辆储能器等。在一些实施例中，储能器250可以是电池组。电池组可以是低电压电池组以提供轻度混合能源(例如，不超过250V)，例如，24V、48V、88V、120V、200V、250V等。系统200还包括发电机240。发电机240可以是例如，太阳能电源。应理解的是，发电机240可以是高电压发电机。发电机240可以被配置为给储能器250充电。
系统200还可以包括能源网络245。能源网络245可以提供来自车辆动力源(例如，APU，辅助/蓄冷(holdover)电池等)的动力。能源网络245可以给储能器250充电。
系统200还包括逆变器235和变压器230。逆变器235可以将来自储能器250、能源网络245，和/或发电机240的DC电力逆变成第一AC电力。变压器230可以将来自逆变器235的第一AC电力的电压转换成第二AC电压。第二AC电压与例如电动机215和/或AC负载225的电压要求相匹配。从变压器230输出的AC电力可以驱动电动机215和/或AC负载225。
应理解的是，在一个实施例中，当变压器230将来自逆变器235的第一AC电力的电压转换成第二AC电压时，电压可以上升(例如，用于驱动机器)。在另一个实施例中，当变压器230将来自逆变器235的第一AC电力的电压转换成第二AC电压时，电压可以下降(例如，用于从机器产生动力)。
插座220和变压器230连接至开关226。应理解的是，控制器(例如，图1A-1E的控制器)可以控制开关226，以使得(通过插座220)来自公用电源的电力或来自变压器230的电力可以用于驱动电动机215和/或AC负载225。例如，当控制器(通过例如，传感器)确定公用电源连接时，控制器可以控制开关226，以使得仅(通过插座220)来自公用电源的电力可以用来驱动电动机215和/或AC负载225。当控制器(通过例如，传感器)确定没有连接公用电源时，控制器可以控制开关226，以使得来自变压器230的电力可以用来驱动电动机215和/或AC负载225。
应理解的是，在一个实施例中，原动机210可以机械地驱动发电机(未图示)。发电机可以产生电力以驱动电动机215。电动机215可以机械地驱动压缩机205。
还应理解的是，当变压器230将来自逆变器235的第一AC电力的电压升压至第二AC电压时，用于提升电压的升压电路是“无源升压电路”。“无源升压电路”是指仅包括无源元件的升压电路。无源元件是不产生电力，反而消耗、储存和/或释放电力的电气部件。无源元件包括电阻器、电容器、感应器、变压器(可以增加电压或电流但不能增加电力)、二极管(当它们没有负微分电阻元件时)等。还应理解的是，“无源升压电路”意味着升压电路不包括任何有源元件。有源元件是给电路提供电力的元件。有源元件包括例如，电压源和电流源、发电机和三极管等。例如，与有源升压电路不同，无源升压电路不包括三极管或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在一个实施例中，无源升压电路可以包括逆变器235。
应理解的是，变压器通常不在轻度混合系统中使用，因为它们是大的(空间上)、重的(重量上)和笨重的，并因此不能轻易地容纳在轻度混合系统中。在一个实施例中，变压器可以安装在运输单元上/下方(例如，在图1A中示出的运输单元11)。不管变压器的笨重，与带有DC-DC升压器以及逆变器的系统，和带有升压逆变器(其可以受成本过高限制)的系统相比，在轻度混合系统200中使用变压器可以是有成本效益的(例如，不需要额外的开关)和有效的。本文中所公开的实施例在没有使用DC-DC升压器的情况下，能将储能器的电压与AC机器的电压要求水平相匹配。当来自驱动(例如，逆变器235)的电压到达AC机器(例如，电动机215)时，变压器230使该电压可以到一个合适的水平。
还应理解的是，AC负载225可以是运输气候控制系统的一个或多个负载，包括例如AC蒸发器风扇275、冷凝器风扇280等。
图2B示出了根据另一个实施例的为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统200。应理解的是，除了以下讨论的，图2B的元件与图2A的元件相似。
如图2B中所示，系统200可以包括AC/DC/DC转换器260。应理解的是，AC负载225可以包括AC/DC/DC转换器260。系统200还可以包括DC蒸发器风扇265和/或DC冷凝器风扇270。来自储能器250、能源网络245、和/或发电机240的DC电力可以驱动DC蒸发器风扇265和/或DC冷凝器风扇270。
在一个实施例中，AC/DC/DC转换器260可以包括AC转DC转换器(未图示)。AC转DC转换器能将来自公用电源(未图示)的AC电力或来自变压器230的AC电力转换成DC电压。AC/DC/DC转换器260还可以包括DC转DC转换器(未图示)。DC转DC转换器可以是DC转DC降压转换器，该DC转DC降压转换器将来自AC转DC转换器的DC电压向下转换成较低的DC电压。来自DC转DC降压转换器的较低的DC电压可以驱动DC蒸发器风扇265和/或DC冷凝器风扇270。
在另一个实施例中，AC/DC/DC转换器260可以包括AC转DC转DC降压转换器(未图示)。AC转DC转DC降压转换器可以将来自公用电源(未图示)的AC电力或来自变压器230的AC电力转换成DC电压，并接着将DC电压向下转换成较低的DC电压。较低的DC电压可以驱动DC蒸发器风扇265和/或DC冷凝器风扇270。
图2C示出了根据又一个实施例的为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统200。应理解的是，除了以下讨论的，图2C的元件与图2A和2B的元件相似。
如图2C所示，电动机215可以使用例如逆变器(未图示)，从原动机210提取额外动力，从而驱动发电机240。发电机240可以被配置为给储能器250充电。应理解的是，如图2A和2B所示，从发电机240产生的动力也可以用来驱动负载225和/或压缩机205。应理解的是，当原动机210运行时，原动机210可以有额外动力容量，并且在一定情形下(例如：在城市区域中)，可以禁止运行原动机210。此外，在原动机210上增加额外的负载的情况下，会有导致燃料使用和/或排放的轻微增长的情况。同样地，当原动机210正在运行时，额外动力可以被获得和储存在例如储能器250中，以便当车辆驶入城市区域时，可以有从免排放源(例如储能器250)能够获得的动力。
图3是示出根据一个实施例的用于管理为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统的方法300的流程图。
如图3中所示，该方法从310开始，其中设备(诸如图2A、2B和2C的逆变器235)将来自DC电源(诸如图2A、2B和2C的储能器250)的DC电压(例如，24V、48V、88V、120V、200V等)转换成第一AC电压(例如，对应于DC电压的AC电压)。应理解的是，对应于待通过逆变器转换的DC电压，转换的AC电压可以在或大约在VDC/sqrt(2)。例如，对应于24VDC的转换的AC电压在或大约在24/21/2VAC，对应于48VDC的转换的AC电压在或大约在48/21/2VAC，等等。应进一步理解的是，在310中，DC负载可以通过第一DC电压驱动。DC负载可以是DC蒸发器风扇、DC冷凝器风扇等。方法进入至320。
在320，变压器(诸如图2A、2B和2C的变压器230)将第一AC电压转换成第二AC电压(例如，230VAC、460VAC等)。第二AC电压与例如图2A和2B的电动机215和/或AC负载225的电压要求相匹配。第二AC电压大于第一AC电压。方法进入至330。
在330，连接至变压器的负载(诸如图2A、2B和2C的电动机215等)通过第二AC电压驱动。应理解的是，在330，连接至变压器的AC负载(诸如图2A、2B和2C的AC负载225)通过第二AC电压驱动。AC负载可以是，例如，AC蒸发器风扇、AC冷凝器风扇等。此外，应理解的是，在一个实施例中，在330，AC转DC转换器可以将第二AC电压转换成第二DC电压。接着，DC转DC降压转换器可以将第二DC电压向下转换成第三DC电压(例如，24V、48V、88V、120V、200V等)。还应理解的是，在另一个实施例中，在330，AC转DC转DC降压转换器可以将第二AC电压向下转换成较低的DC电压(例如，24V、48V、88V、120V、200V等)。应理解的是，第一DC电压可以与较低的第三DC电压相等。方法进入至340。
在340，负载(诸如图2A、2B和2C的电动机215，或风扇等)驱动运输气候控制系统的设备(诸如图2A和2B的压缩机205)。应理解的是，在340，DC负载可以通过第三/较低的DC电压驱动。DC负载可以是例如DC蒸发器风扇、DC冷凝器风扇等。
方面：
应理解的是，方面1-9中的任何一个方面可以与方面10-18中的任何一个方面相结合。
方面1、一种用于为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统，包括：
直流电源，其被配置为将第一直流电压供应至该运输气候控制系统；
逆变器，其连接至该直流电源并且被配置为将来自该直流电源的该第一直流电压改变成第一交流电压；
变压器，其连接至该逆变器并且被配置为将该第一交流电压转换成第二交流电压；以及
电动机，其连接至该变压器并且被配置为驱动该运输气候控制系统的压缩机，
其中，该电动机通过该第二交流电压驱动，该第二交流电压大于该第一交流电压。
方面2、根据方面1所述的系统，还包括：
交流负载，其连接至该变压器，
其中，该交流负载通过该第二交流电压驱动，并且该交流负载是交流蒸发器风扇和交流冷凝器风扇中的一个或多个。
方面3、根据方面1所述的系统，还包括：
交流转直流转换器；
直流转直流降压转换器；以及
直流负载，
其中，该交流转直流转换器将该第二交流电压转换成第二直流电压，该直流转直流降压转换器将该第二直流电压向下转换成第三直流电压。
方面4、根据方面1所述的系统，还包括：
交流转直流转直流降压转换器，其连接至该变压器；以及
直流负载，其连接至该交流转直流转直流降压转换器；
其中，该交流转直流转直流降压转换器将该第二交流电压向下转换成供应至该直流负载的第二直流电压。
方面5、根据方面4所述的系统，其中，该第二直流电压驱动该直流负载，该直流负载时直流蒸发器风扇和直流冷凝器风扇中的一个或多个。
方面6、根据方面4所述的系统，其中，该第一直流电压驱动该直流负载，该直流负载是直流蒸发器风扇和直流冷凝器风扇中的一个或多个，并且该第一直流电压与该第二直流电压相等。
方面7、根据方面1-6中任一方面所述的系统，其中，该第一直流电压是48V。
方面8、根据方面1-7中任一方面所述的系统，其中，该第二交流电压是230V和460V中的至少一个。
方面9、根据方面1-8中任一方面所述的系统，其中，该电动机是通过230V交流电压和460V交流电压中的一个驱动。
方面10、一种用于管理为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统的方法，该方法包括：
通过逆变器将来自直流电源的直流电压转换成第一交流电压；
通过变压器将该第一交流电压转换成第二交流电压，该第二交流电压大于所示第一交流电压；
通过该第二交流电压驱动电动机；以及
通过该电动机驱动该运输气候控制系统的压缩机。
方面11、根据方面10所述的方法，还包括：
通过该第二交流电压驱动交流负载，
其中，该交流负载是交流蒸发器风扇和交流冷凝器风扇中的至少一个。
方面12、根据方面10所述的方法，还包括：
通过交流转直流转换器将该第二交流电压转换成第二直流电压；以及
通过直流转直流降压转换器将该第二直流电压向下转换成第三直流电压。
方面13、根据方面10所述的方法，还包括：
通过交流转直流转直流降压转换器将该第二交流电压向下转换成第二直流电压。
方面14、根据方面13所述的方法，还包括：
通过该第二直流电压驱动直流负载，
其中，该直流负载是直流蒸发器风扇和直流冷凝器风扇中的至少一个。
方面15、根据方面13所述的方法，还包括：
通过该第一直流电压驱动直流负载，
其中，该直流负载是直流蒸发器风扇和直流冷凝器风扇中的至少一个，以及该第一直流电压与该第二直流电压相等。
方面16、根据方面10-15中任一方面所述的方法，其中，该第一直流电压是48V。
方面17、根据方面10-16中任一方面所述的方法，其中，该第二交流电压是230V和460V中的一个。
方面18、根据方面10-17中任一方面所述的方法，其中，该电动机是通过230V交流电压和460V交流电压中的一个驱动。
本说明书中所使用的术语旨在描述特定实施例，而不是旨在限制。术语“一”以及“该”除另行指明外，也包括复数形式。当术语“包含”和/或“包括”在本说明书中使用时，表示存在陈述的特征、数值、步骤、操作、元素和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数值、步骤、操作、元素和/或部件。
关于以上描述，应当理解，在不背离本公开的范围的情况下，可以进行细节的变更，特别是在所使用的构造材料以及部件的形状、尺寸和布置方面。本说明书和所描述的实施例仅是示例，本公开的真实范围和精神由所附的权利要求书所指示。

Claims (18)

1.一种用于为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统，包括：
直流电源，其被配置为将第一直流电压供应至所述运输气候控制系统；
逆变器，其连接至所述直流电源并且被配置为将来自所述直流电源的所述第一直流电压改变成第一交流电压；
变压器，其连接至所述逆变器并且被配置为将所述第一交流电压转换成第二交流电压；以及
电动机，其连接至所述变压器并且被配置为驱动所述运输气候控制系统的压缩机，
其中，所述电动机通过所述第二交流电压驱动，所述第二交流电压大于所述第一交流电压。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
交流负载，其连接至所述变压器，
其中，所述交流负载通过所述第二交流电压驱动，并且所述交流负载是交流蒸发器风扇和交流冷凝器风扇中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
交流转直流转换器；
直流转直流降压转换器；以及
直流负载，
其中，所述交流转直流转换器将所述第二交流电压转换成第二直流电压，所述直流转直流降压转换器将所述第二直流电压向下转换成第三直流电压。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
交流转直流转直流降压转换器，其连接至所述变压器；以及
直流负载，其连接至所述交流转直流转直流降压转换器；
其中，所述交流转直流转直流降压转换器将所述第二交流电压向下转换成供应至所述直流负载的第二直流电压。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二直流电压驱动所述直流负载，所述直流负载是直流蒸发器风扇和直流冷凝器风扇中的一个或多个。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一直流电压驱动所述直流负载，所述直流负载是直流蒸发器风扇和直流冷凝器风扇中的一个或多个，并且所述第一直流电压与所述第二直流电压相等。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一直流电压是48V。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二交流电压是230V和460V中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电动机是通过230V交流电压和460V交流电压中的一个驱动。
10.一种用于管理为运输气候控制系统提供动力的轻度混合系统的方法，所述方法包括：
通过逆变器将来自直流电源的直流电压转换成第一交流电压；
通过变压器将所述第一交流电压转换成第二交流电压，所述第二交流电压大于所述第一交流电压；
通过所述第二交流电压驱动电动机；以及
通过所述电动机驱动所述运输气候控制系统的压缩机。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
通过所述第二交流电压驱动交流负载，
其中，所述交流负载是交流蒸发器风扇和交流冷凝器风扇中的至少一个。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
通过交流转直流转换器将所述第二交流电压转换成第二直流电压；以及
通过直流转直流降压转换器将所述第二直流电压向下转换成第三直流电压。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
通过交流转直流转直流降压转换器将所述第二交流电压向下转换成第二直流电压。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：
通过所述第二直流电压驱动直流负载，
其中，所述直流负载是直流蒸发器风扇和直流冷凝器风扇中的至少一个。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：
通过所述第一直流电压驱动直流负载，
其中，所述直流负载是直流蒸发器风扇和直流冷凝器风扇中的至少一个，以及所述第一直流电压与所述第二直流电压相等。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一直流电压是48V。
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二交流电压是230V和460V中的一个。
18.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电动机是通过230V交流电压和460V交流电压中的一个驱动。
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