CN112313100A - 利用寒冷气候电池加热的运输制冷单元 - Google Patents

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J·J·伯基尔
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Abstract

一种运输制冷单元(26)，其包括：压缩机(58)，其配置成使制冷剂压缩；压缩机马达(60)，其配置成驱动压缩机(58)，压缩机马达(60)由储能装置(152)供电；蒸发器换热器(76)，其操作性地耦合到压缩机(58)；控制器(82)，其用以控制运输制冷单元(26)的操作；环境空气温度传感器(83)，其与控制器(82)进行电子通信，环境空气温度传感器(83)检测运输制冷单元(26)的外部的环境空气温度，其中，控制器(82)响应于环境空气温度而针对储能装置(152)来调整温度控制系统(153)的操作，温度控制系统(153)调整储能装置(26)的温度。

Description

利用寒冷气候电池加热的运输制冷单元
技术领域
本文中所公开的主题大体上涉及运输制冷单元，并且更具体地涉及用于针对运输制冷单元的功率源而控制环境条件的设备和方法。
背景技术
传统的制冷货物卡车或制冷拖拉机拖车(诸如，被利用来经由海路、铁道或公路而运输货物的那些)是大体上限定货物隔间并且被修改成包括位于卡车、拖车或货物货厢的一端处的制冷系统的卡车、拖车或货物货厢。制冷系统典型地包括根据已知的制冷剂蒸汽压缩循环而在封闭的制冷剂回路中通过制冷剂管路来串联地连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器。动力单元(诸如，燃烧发动机)驱动制冷单元的压缩机，并且可以是柴油动力式发动机、天然气动力式发动机或其它类型的发动机。在许多拖拉机拖车运输制冷系统中，压缩机通过带驱动或通过机械轴间连结件而由发动机轴驱动。在其它系统中，制冷单元的发动机驱动生成电功率的发电机，这转而驱动压缩机。
在当前的环境趋势下，运输制冷单元中的改进特别地对于效率、声音以及环境影响的方面而为理想的。在对环境友好的制冷单元的情况下，在可靠性、成本以及减重的方面的改进也是理想的。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种运输制冷单元。运输制冷单元包括：压缩机，其配置成使制冷剂压缩；压缩机马达，其配置成驱动压缩机，压缩机马达由储能装置供电；蒸发器换热器，其操作性地耦合到压缩机；控制器，其用以控制运输制冷单元的操作；环境空气温度传感器，其与控制器进行电子通信，环境空气温度传感器检测运输制冷单元的外部的环境空气温度，其中，控制器响应于环境空气温度而针对储能装置来调整温度控制系统的操作，温度控制系统调整储能装置的温度。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：DC/DC转换器，其配置成通过使储能装置的高压直流的小部分转换成低压直流而向温度控制系统提供电力。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：储能装置包括电池系统。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：电池系统配置成利用电池系统内的所选择的数量的电池单体来向温度控制系统提供电力，其中，所选择的数量的电池单体具有小于或等于15 VDC的电压。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：温度控制系统是电加热器。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：温度控制系统和储能装置位于运输制冷单元的外部。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：温度控制系统和储能装置位于运输制冷单元内。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：当环境空气温度低于所选择的温度时，控制器启动电加热器。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：电加热器利用对流加热和传导加热中的至少一个。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：电加热器将空气和液体中的至少一种利用于对流加热，以从电加热器传热到储能装置。
根据另一实施例，提供了一种操作运输制冷单元的方法，方法包括：使用储能装置来给运输制冷单元供电；使用环境空气温度传感器来检测运输制冷单元的外部的环境空气温度；以及使用温度控制系统来响应于环境空气温度而调节储能装置的温度。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：使用DC/DC转换器来使储能装置的高压直流的小部分转换成低压直流，以向温度控制系统提供电力。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：储能装置包括电池系统。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：使用电池系统内的所选择的数量的电池单体来给温度控制系统供电，其中，所选择的数量的电池单体具有小于或等于15 VDC的电压。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：温度控制系统是电加热器。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：温度控制系统和储能装置位于运输制冷单元的外部。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：温度控制系统和储能装置位于运输制冷单元内。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：当环境空气温度低于所选择的温度时，启动电加热器。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：电加热器利用对流加热和传导加热中的至少一个。
除了上述的特征中的一个或多个之外或作为备选方案，另外的实施例可以包括：电加热器将空气和液体中的至少一种利用于对流加热，以从电加热器传热到储能装置。
本公开的实施例的技术效果包括一种运输制冷单元，该运输制冷单元由储能装置供电，在TRU的外部的温度通过TRU的外部空气温度而检测时，储能装置在热力学上被调整。
除非另外明确地指示，否则前文的特征和元件可以无排他性地组合成各种组合。这些特征和元件以及其操作将鉴于下文的描述和附图而变得更明显。然而，应当理解，下文的描述和附图旨在本质上为说明性的和解释性的而非限制性的。
附图说明
被视为本公开的本主题在说明书结尾被特别地指出并且清楚地要求保护。本公开的前文的特征和优点及其它特征和优点从结合附图进行的下文的详细描述明显可见，其中：
下文的描述不应当以任何方式被认为是限制性的。参考附图，同样的元件同样地编号：
图1是根据本公开的实施例的作为一个非限制性示例的具有无发动机式运输制冷单元的运输制冷系统的透视图；
图2是根据本公开的实施例的无发动机式运输制冷单元的示意图；
图3是根据本公开的实施例的运输制冷单元的电源接口的框图；以及
图4是图示根据本公开的实施例的操作运输制冷单元的方法的流程图。
具体实施方式
所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详述在本文中参考附图来通过例证而非限制的方式提出。
参考图1，图示本公开的运输制冷系统20。在所图示的实施例中，运输制冷系统20可以包括拖拉机或交通工具22、货厢24以及无发动机式运输制冷单元(TRU)26。货厢24可以被交通工具22拉动。理解到，本文中所描述的实施例可以应用于通过铁道、海路、航空途径而装运的装运货厢或任何其它合适的货厢，因而，交通工具可以是卡车、火车、轮船、飞机、直升机等等。
交通工具22可以包括操作人员的隔间或驾驶室28和作为交通工具22的动力系统或驱动系统的部分的发动机42。发动机42可以是包括但不限于电动马达、燃烧发动机或它们的组合的推进发动机。货厢24可以联接到交通工具22，并且因而被拉动或推进到期望的目的地。拖车可以包括顶壁30、与顶壁30相反并且隔开的底壁32、彼此隔开并且相反的两个侧壁34以及相反的前壁36和后壁38，其中，前壁36最靠近交通工具22。货厢24可以进一步包括位于后壁38或任何其它壁处的门(未示出)。壁30、32、34、36、38一起限定货物隔间40的边界。典型地，运输制冷系统20用于运输并且配送货物，诸如，例如易腐烂商品和对环境敏感的商品(在本文中被称为易腐烂商品)。易腐烂商品可以包括但不限于水果、蔬菜、谷物、豆、坚果、蛋、乳品、种子、花、肉、家禽、鱼、冰、血、药物或要求冷链运输的任何其它合适的货物。在所图示的实施例中，TRU 26与货厢24相关联，以提供期望的环境参数，诸如，例如温度、压力、湿度、二氧化碳、乙烯、臭氧、光暴露量、振动暴露量以及对于货物隔间40的其它条件。在另外的实施例中，TRU 26是能够提供期望的温度和湿度范围的制冷系统。
参考图1和图2，货厢24大体上构造成在隔间40中存储货物(未示出)。无发动机式TRU 26大体上集成到货厢24中，并且可以装配到前壁36。通过经由使制冷的空气流循环到货厢24的货物隔间40中并且循环通过货物隔间40的TRU 26来使隔间40冷却而将货物维持于期望的温度。进一步预期并且理解的是，TRU 26可以应用于任何运输隔间(例如，装运货厢或运输货厢)，并且不一定可以应用于在拖拉机拖车系统中使用的那些运输隔间。此外，运输货厢可以是交通工具22的部分，或构造成针对备选装运手段(例如，海运、铁路、航空以及其它手段)而从货厢24的构架和轮(未示出)移除。
无发动机式TRU 26的构件可以包括压缩机58、电动压缩机马达60、电动储能装置152、冷凝器64(其可以是空气冷却式的)、冷凝器风扇组件66、接收器68、过滤干燥机70、换热器72、膨胀阀74、蒸发器76、蒸发器风扇组件78、吸入调制阀80以及控制器82，如将在本文中进一步描述的，控制器82可以包括基于计算机的处理器(例如，微处理器)等等。无发动机式TRU 26的操作可以通过从压缩机58开始而最清楚地理解，在压缩机58中，吸入气体(例如，天然制冷剂、氢氟烃(HFC) R-404a、HFC R-134a……等等)在吸入端口84处进入压缩机58，并且被压缩至更高的温度和压力。制冷剂气体在出口端口85处从压缩机58放出，并且然后可以流动到冷凝器64的(一个或多个)管86中。
横过多个冷凝器盘管翅片(未示出)和管86流动的空气使气体冷却至其饱和温度。横过冷凝器64的空气流动可以通过冷凝器风扇组件66的一个或多个风扇88而促进。冷凝器风扇88可以由风扇组件66的相应的冷凝器风扇马达90(其可以是电动的)驱动。通过去除潜热，管86内的制冷剂气体冷凝成高压并且高温的液体，并且流动到接收器68，接收器68在低温操作期间为过多的液体制冷剂提供存储。液体制冷剂可以从接收器68通过冷凝器64的过冷器换热器92传递，通过保持制冷剂清洁并且干燥的过滤干燥机70传递，然后传递到提高制冷剂过冷度的换热器72，并且最后传递到膨胀阀74。
随着液体制冷剂通过膨胀阀74的孔口传递，液体中的一些汽化成气体(即，闪蒸气体)。来自制冷空间(即，货物隔间40)的回流空气流经蒸发器76的传热表面。随着制冷剂流过蒸发器76的多个管94，剩余的液体制冷剂从回流空气吸热，并且，在如此进行动作的过程中，被汽化并且由此使回流空气冷却。
蒸发器风扇组件78包括可以由相应的风扇马达98(其可以是电动的)驱动的一个或多个蒸发器风扇96。横过蒸发器76的空气流动通过蒸发器风扇96而促进。然后，呈蒸汽形式的制冷剂可以从蒸发器76流过吸入调制阀80并且流回到压缩机58。膨胀阀74可以是恒温的或可电调整的。在实施例中，如所描绘的，膨胀阀74是恒温的。恒温膨胀阀球头传感器100可以定位成接近蒸发器管94的出口。球头传感器100旨在控制恒温膨胀阀74，由此控制蒸发器管94的出口处的制冷剂过热度。恒温膨胀阀74可以是与TRU控制器82通信的电子膨胀阀。控制器82可以响应于蒸发器76的出口处的温度测量值和压力测量值而对阀进行定位。进一步预期并且理解的是，上文大体上描述可以用于HFC(诸如，R-404a和R-134a)和天然制冷剂(诸如，丙烷和氨)的单级蒸汽压缩系统。还可以应用使用二氧化碳(CO2)制冷剂并且可以是两级蒸汽压缩系统的其它制冷剂系统。
旁通阀(未示出)可以促进制冷剂的闪蒸气体绕过蒸发器76。这将允许蒸发器盘管以液体填充，并且完全地‘润湿’，以改进传热效率。在CO2制冷剂的情况下，该旁通闪蒸气体可以再次被引入到两级压缩机58的中间级中。
压缩机58和压缩机马达60可以经由互连的驱动轴102来连结。压缩机58、压缩机马达60以及驱动轴102可以全都被密封于公共壳体104内。压缩机58可以是单个压缩机。单个压缩机可以是两级压缩机、涡旋型压缩机或适于使HFC或天然制冷剂压缩的其它压缩机。天然制冷剂可以是CO2、丙烷、氨或可以包括大约一(1)的全球变暖潜势(GWP)的任何其它天然制冷剂。
在继续参考图1的情况下，继续讨论图2。图2还图示通过TRU 26和货物隔间40的空气流。空气流借助于TRU 26来循环到货厢24的货物隔间40中并且循环通过货物隔间40并且从货物隔间40向外循环。回流空气流134从货物隔间40通过回流空气进气口136流动到TRU26中并且经由风扇96来横过蒸发器76流动，因而将回流空气流134调节到所选择或预确定的温度。所调节的回流空气流134(其现在被称为供应空气流138)通过制冷单元出口140供应到货厢24的货物隔间40中，在一些实施例中，制冷单元出口140位于货厢24的顶壁30附近。供应空气流138使货厢24的货物隔间40中的易腐烂商品冷却。将意识到，当例如外部温度非常低时，TRU 26能够进一步被相反地操作，以使货厢24变暖。
回流空气温度传感器142(即，热敏电阻、热电偶、RTD等等)放置于空气流中、放置于蒸发器76上、放置于回流空气进气口136处等等，以监测来自货物隔间40的回流空气流134的温度。指示指代为RAT的回流空气流温度的传感器信号经由线路144来可操作地连接到TRU控制器82，以促进TRU 26的控制和操作。同样地，供应空气温度传感器146放置于供应空气流138中、放置于蒸发器76上、放置于制冷单元出口140处，以监测被指引到货物隔间40中的供应空气流138的温度。同样地，指示指代为SAT 14的供应空气流温度的传感器信号经由线路148来可操作地连接到TRU控制器82，以促进TRU 26的控制和操作。
现在，在还继续参考图1的情况下，参考图2和图3，TRU 26可以包括大体上示出为120的电源接口或与该电源接口可操作地通过接口接合。电源接口120可以包括对于大体上指代为122的各种功率源并且更具体地在本文中如下地针对TRU 26及其构件的接口。在实施例中，功率源122可以包括但不限于储能装置152和电网功率182。功率源122中的每个可以配置成选择性地给TRU 26供电，TRU 26包括压缩机马达60、冷凝器风扇马达90、蒸发器风扇马达98、控制器82以及TRU 26的可以包括各种螺线管和/或传感器的其它构件99。经由通过各种途径108的一系列数据和命令信号的控制器82可以例如如TRU 26的冷却需要所规定的那样控制对电动马达60、90、98的功率的施加。
TRU 26包括与TRU控制器82进行电子通信的环境空气温度传感器83。环境空气温度传感器检测TRU 26的外部的环境空气温度。
无发动机式TRU 26可以包括具有采用交流(AC)的所选择的构件和采用直流(DC)的其它构件的AC或DC架构。例如，在实施例中，马达60、90、98可以配置为AC马达，而在其它实施例中，马达60、90、98可以配置为DC马达。功率源122在它们将功率供应到TRU 26时的操作可以由功率管理系统124管理并且监测。功率管理系统124可以包括电力变压器。功率管理系统124配置成基于TRU 26的各种要求而确定各种功率源122的状态、控制其操作并且将功率指引往返于各种功率源122等等。在实施例中，TRU控制器82接收指示TRU 26的操作状态的各种信号，并且相应地确定对于TRU系统26的功率要求，并且指导电源接口120以及具体地功率管理系统124相应地指引功率，以解决TRU 26的要求。在一个实施例中，如分别由回流空气温度传感器142和供应空气温度传感器146测量的那样，TRU控制器监测RAT以及任选地SAT。TRU控制器82基于RAT(除了其它之外)而估计对于TRU 26的功率要求，并且相应地向电源接口120的各种构件以及具体地功率管理系统124和储能系统150提供命令，以管理电源接口120和TRU系统26中的功率的转换和路由。
TRU 26针对由TRU 26的用户提供的温度设定点指令而被控制。TRU控制器82可以响应于设定点值和所测量的RAT而确定估计功率需求。例如，如果(RAT-设定点)高于第一阈值(即>10华氏度)，则需要TRU 26的全功率(即，在某一电压下，最大安培数是已知的)。如果(RAT-设定点)处于第一阈值与第二阈值之间，则电流是有限的(在某一电压下)，以实现中等功率(即，50%功率)。如果(RAT-设定点)低于第二阈值，则电流是有限的(在某一电压下)，以实现最小功率(即，20%功率)。
关于开关功率，TRU控制器82已知TRU 26是否接通并且对于TRU 26的操作而需要什么功率。TRU控制器82还可以被编程为已知电网功率182是否可用。如果电网功率182可用，则TRU 26接通，并且，储能装置152的电荷状态指示储能装置152被充满电，电网功率182将满足TRU 26功率需求。如果电网功率182可用，则TRU 26接通，并且，储能装置152未被充满电，TRU 26的功率需求作为第一优先级而被满足，并且然后，DC/AC逆变器156将被启动以作为第二优先级而向储能装置152提供必要的充电安培数。如果电网功率182可用，则TRU26被切断，并且，储能装置152未被充满电，则DC/AC逆变器156将被启动，以向储能装置152提供必要的充电安培数。如果电网功率182不可用，则对于TRU 26的所有功率需求都被储能装置152满足。
TRU控制器82配置成根据运输制冷系统20的操作需要而控制储能系统150的构件以及在TRU 26中的构件。TRU控制器82通信地耦合到DC/AC转换器156、电池管理系统154以及DC/DC转换器155，以致于转换器155、156和储能装置152的操作满足TRU 26的功率需求和/或储能装置152的加热需求的需要。DC/DC转换器155可以配置成通过使储能装置152的高压直流的小部分转换成低压直流而向温度控制系统153提供电力。
继续讨论图3以及被采用来给TRU 26及其构件供电的电源接口120和各种功率源122的架构。在实施例中，功率源122中的一个可以包括但不限于可操作地耦合到功率管理系统124的储能系统150。此外，电网功率源182在所选择的条件下向功率管理系统124提供三相AC功率。储能系统150将直流(DC)功率157传送到功率管理系统124并且从功率管理系统124接收功率。储能系统150可以包括但不限于储能装置152和DC/AC转换器156以及电池管理系统154。在一个实施例中，功率管理系统124向DC/AC转换器156提供三相AC功率158，以制定DC电压和电流，以在储能装置152上充电并且储能。储能装置152将直流供应到DC/AC转换器156，以供应三相AC功率158，以便给TRU 26供电。TRU还可以包括用以给TRU控制器82供电的专用的TRU控制电池85。例如，TRU控制电池85可以包括用以向TRU控制器82提供电力的12V或24V铅酸(DC)电池。来自TRU控制电池85的功率还用于在需要时支持传感器和阀操作。
电池管理系统154监测储能装置152的性能。例如，监测储能装置152的电荷状态、储能装置152的健康状态以及储能装置152的温度。储能装置152的示例可以包括电池系统(例如，电池或电池组)、燃料电池、液流电池以及能够存储并且输出可以为直流(DC)的电能的其它装置。储能装置152可以包括电池系统，电池系统可以采用组织成电池组的多个电池，冷却空气可以流过电池组，以便进行电池温度控制，如在提交于2018年1月11日的美国专利申请序号No.62/616,077中描述的那样，该申请的内容以其整体合并于本文中。电池系统可以配置成利用电池系统内的所选择的数量的电池单体来向温度控制系统153提供电力。在实施例中，所选择的数量的电池单体具有小于或等于15 VDC的电压。
如果储能系统150包括用于储能装置152的电池系统，则电池系统可以具有处于大约二百伏(200V)至大约六百伏(600V)的范围内的电压电位。大体上，电压越高，优选的电功率的可持续性就越大。然而，电压越高，例如储能装置152中的电池的尺寸和重量就越大，这在运输货物时并非优选的。另外，如果储能装置152是电池，则为了增大电压和/或电流，电池需要取决于电力需要而串联或并联连接。电池储能装置152中的较高的电压将与较低的电压相比而要求更多的串联的电池，这转而导致更大并且更重的电池储能装置152)。可以使用较低电压并且较高电流的系统，然而，这样的系统可能要求更大的布线或汇流条。在一个实施例中，储能装置152可以被包含在TRU 26的结构27内。在实施例中，储能装置152位于TRU 26内，然而，其它配置是可能的。在实施例中，储能装置152位于TRU 26的外部，然而，其它配置是可能的。在另一实施例中，储能装置152可以诸如与货厢24一起例如定位于货物隔间40底下。同样地，DC/AC转换器156可以诸如与货厢24一起例如定位于货物隔间40底下，然而，在一些实施例中，可以为理想的是，具有极接近于功率管理系统124和/或TRU 26和TRU控制器82的DC/AC转换器156。将意识到，在一个或多个实施例中，虽然关于包括储能装置152和/或DC/AC转换器156的所选择的构件的连接和放置而描述特定位置，但这样的描述只不过是说明性的，并且不旨在为限制性的。构件的变化的位置、布置以及配置是可能的，并且处于本公开的范围内。
储能系统150还可以包括温度控制系统153。温度控制系统153配置成控制储能装置152的温度。温度控制系统153可以利用对流加热和传导加热中的至少一种。而且，温度控制系统153可以将空气和液体中的至少一个利用于对流加热，以从温度控制系统153传热到储能装置152。在实施例中，如图3中所示出的，温度控制系统153可以是电加热器。电加热器可以是低压DC加热器。TRU控制器82可以配置成当环境空气温度如由TRU 26的环境空气温度传感器83测量的那样低于所选择的温度时，启动电加热器(例如，温度控制系统)。例如，如果所选择的温度是10°C(50°F)，并且，环境空气温度低于所选择的温度，则DC/DC逆变器155可以被启动，并且，(1)来自储能装置152的高压直流的部分转换成低压直流，以给温度控制系统153供电，或(2)具有小于15 VDC的组合的电压的额外的电池单体或串联的单体可以用于给温度控制系统153供电。BMS 154可以检测储能装置152的温度，并且然后，当储能装置152的温度已达到第二个所选择的温度(例如，20°C(68°F))时，与TRU控制器82通信，以便TRU控制器82可以关闭温度控制装置153。在另一实施例中，温度控制系统153可以是风扇。
在示例中，如果温度控制系统153是电加热器，则用以给电加热器供电的电力可以通过来自储能装置152的高压DC的DC/DC转换155或经由储能装置152内的耦合单体来供应。在一个示例中，电加热器可以对与储能装置152的内部处于流动连通(即，在使用风扇的情况下)的空气进行加热。在第二示例中，电加热器可以对液体进行加热，以通过装配于储能装置152内部的热板而泵送经加热流体(即，在使用泵的情况下)，并且，电加热器可以与电池单体/模块处于直接热连通，或电加热器可以与装配/附接成与储能装置152的壳体处于直接热连通的管处于直接热连通。
TRU控制器82响应于由环境空气温度传感器83检测的环境空气温度而针对储能装置152来调整温度控制系统153的操作。在一个实施例中，如图3中所示出的，温度控制系统153和储能装置152位于TRU 26的外部。在另一实施例中，温度控制系统153和储能装置152位于TRU 26内。TRU 26可以包括储能装置152和温度控制系统153。
电池管理系统154和DC/AC转换器156与TRU控制器82可操作地连接并且通过接口接合。TRU控制器82接收关于储能系统150的状态的信息，包括储能装置152将向DC/AC转换器156提供控制输入以监测储能装置152、控制储能装置152的充电速率和放电速率等等。
继续讨论图3，如先前所描述的，电源接口120可以包括对于由功率管理系统124管理并且监测的各种功率源122的接口。功率管理系统124基于TRU 26的操作需要和电源接口120中的构件(例如，储能装置152等等)的能力而管理并且确定电源接口120中的电功率流。功率管理系统124配置成基于TRU 26的各种要求而确定各种功率源122的状态、控制其操作并且将功率指引往返于各种功率源122等等。
在实施例中，存在由功率管理系统124管理的四个主功率流。第一，当TRU系统26可操作地连接到电网功率源182时供应到功率管理系统124的功率。第二，从储能装置152供应到功率管理系统124的功率。第三，从功率管理系统124指引到储能装置152的功率。第四，从功率管理系统124指引到TRU 26以便提供功率以操作TRU 26的功率。
四个功率流将基于强加于功率管理系统124的要求和电源接口120的特定配置而通过不同路径转移。功率管理系统124作为用以使各种功率源122连接在一起以供应TRU 26的功率需要的中心电力总线而操作。功率管理系统124如满足TRU 26的功率要求所需要的那样控制往/返于五个功率流的功率的切换、指引或再指引。切换、指引以及再指引可以容易地采用功率管理系统124的总线控制开关装置126来完成。总线控制开关装置126可以包括但不限于机电半导体开关装置和固态半导体开关装置，包括继电器、接触器、固态接触器以及诸如晶体管、FET、MOSFET、IGBT、晶闸管、SCR的等等的半导体开关装置。另外，为了促进并且实施功率管理系统124的功能性，不论是由电网电源182供应还是由储能系统150的DC/AC转换器156供应的功率的电压和频率都需要被同步以提供将供应到TRU 26和/或对储能装置152进行充电的公共功率源。电流消耗量将由TRU 26和对储能装置152进行充电的需要确定。
来自电网功率源182的电网功率和/或被指引往/返于储能系统150的功率如由总线控制开关装置126确定的那样在重叠或先断后通的条件下供应到总线控制开关装置126。当作为DC到AC转换器而操作时的DC/AC转换器156在需要时利用总线控制开关装置126来使所生成的功率(例如，157)的电压和频率同步，以便将功率从储能装置152转移到功率管理系统124(以及由此TRU 26)。同样地，一旦被连接，向功率管理系统124提供的来自电网功率源182的电网功率就由总线控制开关装置126指引，并且，DC/AC高压电池转换器将在进行电网功率转移之前确定是否被同步。DC/AC转换器156将监测总线控制开关装置126的总线电压/频率，以确定上文的参数是否在连接性之前相等，因而允许电力总线系统的最低限度的中断。电力总线控制装置126与TRU控制器82通信，以确定所连接的流的状态。在实施例中，功率管理系统124和/或TRU控制器82提供哪个源被选择并且正在总线控制开关装置126上操作的视觉指示。
现在参考图4，同时参考图1-3的构件。图4示出操作TRU 26的方法400的流程图。在实施例中，方法300可以由TRU控制器82实行。在框404，TRU 26使用储能装置152来供电。在框406，环境空气温度使用环境空气温度传感器83来在TRU 26的外部检测。在框408，储能装置152的温度通过温度控制系统153而使用温度控制系统153来响应于环境空气温度而调节。温度控制系统153配置成通过将储能装置152的温度向上或向下调整而调节储能装置152的温度。方法400可以进一步包括：监测储能装置152的温度；和当储能装置152的温度高于第二个所选择的温度时，停用温度控制系统153。
方法400还可以包括：使用DC/DC转换器155来使储能装置152的高压直流的小部分转换成低压直流，以向温度控制系统153提供电力。另外，方法400可以进一步包括：使用电池系统内的所选择的数量的电池单体来给温度控制系统153供电。所选择的数量的电池单体可以具有小于或等于15 VDC的电压。
虽然上文的描述已按特定顺序描述图4的流程过程，但应当意识到，除非另外在所附权利要求中具体地要求，否则步骤的排序可以变更。
如上文中所描述的，实施例能够呈由处理器实现的过程和用于实践那些过程的装置(诸如，处理器)的形式。实施例还能够呈计算机程序代码的形式，该计算机程序代码包含在有形介质(诸如，网络云存储设备、SD卡、闪存驱动器、软盘、CD ROM、硬盘驱动器或任何其它计算机可读存储介质)中体现的指令，其中，当计算机程序代码装载到计算机中并且由计算机执行时，计算机成为用于实践实施例的装置。实施例还能够呈计算机程序代码(例如，不论是存储于存储介质中，装载到计算机中和/或由计算机执行，还是通过某一传输介质而传送，装载到计算机中和/或由计算机执行，还是通过某一传输介质(诸如，通过电气布线或布缆、通过光纤或经由电磁辐射)而传送)的形式，其中，当计算机程序代码装载到计算机中并且由计算机执行时，计算机成为用于实践实施例的装置。当在通用微处理器上实现时，计算机程序代码段将微处理器配置成创建具体逻辑电路。
术语“大约”旨在包括与基于在提交本申请时可利用的装备的特定量的测量相关联的误差度。例如，“大约”能够包括给定值的±8%或5%或2%的范围。
本文中所使用的术语仅仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文中所使用的，除非上下文清楚地另外规定，否则单数形式“一”、“一个”以及“该”旨在也包括复数形式。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises和/或comprising)”指定所阐明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件构件和/或以上项的群组的存在或添加。
虽然已参考(一个或多个)示范性实施例而描述本公开，但本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以作出各种改变，并且，等同物可以替代其元件。另外，在不脱离其基本范围的情况下，可以作出许多修改，以使特定情形或材料适于本公开的教导。因此，旨在本公开不限于作为实施本公开所预期的最佳模式而公开的特定实施例，而是本公开将包括落入权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (20)

1.一种运输制冷单元，包括：
压缩机，其配置成使制冷剂压缩；
压缩机马达，其配置成驱动所述压缩机，所述压缩机马达由储能装置供电；
蒸发器换热器，其操作性地耦合到所述压缩机；
控制器，其用以控制所述运输制冷单元的操作；
环境空气温度传感器，其与所述控制器进行电子通信，所述环境空气温度传感器检测所述运输制冷单元的外部的环境空气温度，
其中，所述控制器响应于所述环境空气温度而针对所述储能装置来调整温度控制系统的操作，所述温度控制系统调整所述储能装置的温度。
2.根据权利要求1所述的运输制冷单元，还包括：
DC/DC转换器，其配置成通过使所述储能装置的高压直流的小部分转换成低压直流而向所述温度控制系统提供电力。
3.根据权利要求1所述的运输制冷单元，其中，所述储能装置包括电池系统。
4. 根据权利要求3所述的运输制冷单元，其中，所述电池系统配置成利用所述电池系统内的所选择的数量的电池单体来向所述温度控制系统提供电力，其中，所述所选择的数量的电池单体具有小于或等于15 VDC的电压。
5.根据权利要求1所述的运输制冷单元，其中，所述温度控制系统是电加热器。
6.根据权利要求1所述的运输制冷单元，其中，所述温度控制系统和所述储能装置位于所述运输制冷单元的外部。
7.根据权利要求1所述的运输制冷单元，其中，所述温度控制系统和所述储能装置位于所述运输制冷单元内。
8.根据权利要求5所述的运输制冷单元，其中，当所述环境空气温度低于所选择的温度时，所述控制器启动所述电加热器。
9.根据权利要求5所述的运输制冷单元，其中，所述电加热器利用对流加热和传导加热中的至少一个。
10.根据权利要求8所述的运输制冷单元，其中，所述电加热器将空气和液体中的至少一种利用于所述对流加热，以从所述电加热器传热到所述储能装置。
11.一种操作运输制冷单元的方法，所述方法包括：
使用储能装置来给运输制冷单元供电；
使用环境空气温度传感器来检测所述运输制冷单元的外部的环境空气温度；以及
使用温度控制系统来响应于所述环境空气温度而调节所述储能装置的温度。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
使用DC/DC转换器来使所述储能装置的高压直流的小部分转换成低压直流，以向所述温度控制系统提供电力。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述储能装置包括电池系统。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
使用所述电池系统内的所选择的数量的电池单体来给所述温度控制系统供电，其中，所述所选择的数量的电池单体具有小于或等于15 VDC的电压。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述温度控制系统是电加热器。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述温度控制系统和所述储能装置位于所述运输制冷单元的外部。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述温度控制系统和所述储能装置位于所述运输制冷单元内。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括：
当所述环境空气温度低于所选择的温度时，启动所述电加热器。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电加热器利用对流加热和传导加热中的至少一个。
20.根据权利要求18所述的运输制冷单元，其中，所述电加热器将空气和液体中的至少一种利用于所述对流加热，以从所述电加热器传热到所述储能装置。
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