CN116691287A - 用于运输制冷系统的模块 - Google Patents

用于运输制冷系统的模块 Download PDF

Info

Publication number
CN116691287A
CN116691287A CN202310169259.8A CN202310169259A CN116691287A CN 116691287 A CN116691287 A CN 116691287A CN 202310169259 A CN202310169259 A CN 202310169259A CN 116691287 A CN116691287 A CN 116691287A
Authority
CN
China
Prior art keywords
modules
fuel
refrigeration system
load
power
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
CN202310169259.8A
Other languages
English (en)
Inventor
S·M·奥贾努
M·马克温斯基
B·A·范哈塞尔
E·C·彼得森
M·林斯
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.)
Carrier Corp
Original Assignee
Carrier 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 Carrier Corp filed Critical Carrier Corp
Publication of CN116691287A publication Critical patent/CN116691287A/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
    • B60H1/00507Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
    • B60H1/00514Details of air conditioning housings
    • B60H1/00542Modular assemblies
    • 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
    • B60H1/3232Cooling devices using compression particularly adapted for load transporting vehicles
    • 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
    • B60H1/00421Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning
    • B60H1/00428Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning electric
    • 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
    • B60H1/00507Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
    • B60H1/00585Means for monitoring, testing or servicing the air-conditioning
    • 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
    • B60H1/3227Cooling devices using compression characterised by the arrangement or the type of heat exchanger, e.g. condenser, evaporator
    • 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
    • B60H1/3228Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

本发明名称为用于运输制冷系统的模块。运输制冷系统包括多个组件级,所述组件级包括燃料源、电源和至少一个负载,所述电源包括在操作上耦合到燃料源并且配置成产生电力的燃料电池,所述负载被连接到所述电源并且可操作以从所述电源接收电力。至少一个负载包括具有制冷剂回路的制冷单元,通过所述制冷剂回路循环制冷剂。多个组件级中的至少一个组件级包括多个模块。

Description

用于运输制冷系统的模块
技术领域
本公开的实施例涉及制冷系统,以及更具体地,涉及由燃料电池系统供电的运输制冷系统。
背景技术
制冷卡车、拖车和集装箱常用来运输易腐货物(perishablecargo),例如,诸如农产品(produce)、肉类、家禽、鱼类、乳制品、切花、药品以及其他新鲜或冷冻易腐产品。按常规,运输制冷系统包括具有制冷剂压缩机的运输制冷单元、具有一个或多个关联冷凝器风扇的冷凝器、膨胀装置以及具有一个或多个关联蒸发器风扇的蒸发器,它们经由闭环制冷剂回路中的适当制冷剂管线而连接。借助于与蒸发器关联的(一个或多个)蒸发器风扇从货物箱的内部体积中吸取空气或者空气/气体混合物,通过与制冷剂处于热交换关系的蒸发器的空气侧来传递空气或者空气/气体混合物,藉此制冷剂吸收来自空气的热量,由此冷却空气。冷却的空气然后又被供应到货物箱。
运输制冷单元通常使用来自比如柴油发动机的源的电力。在较新的系统中,电力可从位于运输制冷系统上的燃料电池提供。但是,燃料电池及其到运输制冷单元的连接可形成单个故障点,所述故障点对运输制冷系统的操作可能是潜在灾难性的。
发明内容
按照实施例,运输制冷系统包括多个组件级,所述组件级包括燃料源、电源和至少一个负载,所述电源包括在操作上耦合到燃料源并且配置成产生电力的燃料电池,至少一个负载连接到所述电源并且可操作以从所述电源接收电力。至少一个负载包括具有制冷剂回路的制冷单元,通过所述制冷剂回路循环制冷剂。多个组件级中的至少一个组件级包括多个模块。作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,至少一个负载进一步包括与制冷单元分离的负载。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,至少一个负载包括多个负载模块。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,制冷单元是多个负载模块中的单个负载模块。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,制冷单元进一步包括多个电负载,所述多个电负载中的每个电负载是不同的负载模块。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,制冷单元的多个电负载进一步包括压缩机和至少一个风扇组合件,其中第一负载模块包括压缩机,以及第二负载模块包括至少一个风扇组合件。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,多个负载模块中的至少一个负载模块关联与制冷单元分离的组件。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,电源包括多个电源模块。多个电源模块中的每个电源模块在操作上耦合到多个负载模块中的至少一个负载模块。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,多个电源模块中的每个电源模块在操作上耦合到多个负载模块中的至少一个负载模块。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,多个电源模块中的每个电源模块在操作上耦合到多个负载模块中的每个负载模块。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,包括分配装置,所述分配装置在操作上耦合到多个电源模块中的每个电源模块的出口以及多个负载模块中的每个负载模块的入口。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,燃料源包括多个燃料源模块,所述多个燃料源模块中的每个燃料源模块在操作上耦合到多个电源模块中的相应电源模块,以及多个电源模块中的每个电源模块在操作上耦合到多个负载模块中的相应负载模块。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,制冷单元在操作上耦合到集装箱,所述集装箱具有其中形成的多个不同区段,所述多个区段中的每个区段是多个负载模块中的对应负载模块的一部分。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,燃料源包括多个燃料源模块。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,所述多个燃料源模块中的至少一个燃料源模块远离制冷系统定位。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,电源包括多个电源模块,多个燃料源模块中的每个燃料源模块在操作上耦合到所述多个电源模块中的至少一个电源模块。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,多个燃料源模块中的每个燃料源模块在操作上耦合到多个电源模块中的每个电源模块。
按照实施例,一种操作运输制冷系统的方法包括;使用包括燃料电池的电源来生成电力并且经由输送路径向负载输送所述电力;监测制冷系统的一个或多个组件的操作;以及响应于所述监测而调整所述输送路径。调整输送路径包括下列中的至少一项:(i)调整可操作以生成电力的至少一个电源模块;以及(ii)调整可操作以供应用来生成电力的燃料的至少一个燃料源模块。
作为对本文所述特征中的一个或多个特征的补充或替代,在另外的实施例中,监测一个或多个组件的操作进一步包括感测一个或多个组件的故障或即将发生的故障。
按照实施例,一种用于运输制冷系统的连续可操作电力系统,所述电力系统包括电源、加注站(fillingstation)、多个燃料罐和管道系统,所述管道系统将所述多个燃料罐连接到加注站并且连接到电源。所述管道系统包括至少一个隔离阀,所述隔离阀可操作以控制所述管道系统内的流量。至少一个隔离阀是可定位的,使得多个燃料罐中的燃料罐与电源处于流体连通并且与多个燃料罐中的另一燃料罐隔离,所述另一燃料罐与加注站处于流体连通。
附图说明
以下描述无论如何都不应当被视为进行限制。参照附图,相似元件被相似地编号:
图1是按照实施例的示范运输制冷系统的透视图;
图2是按照实施例的运输制冷系统的示范运输制冷单元的示意图;
图3是按照实施例的运输制冷系统的若干组件级的示意图;
图4是按照实施例的运输制冷系统的若干组件级的示意图;
图5是按照实施例的多个燃料模块的示范管道系统的透视图;
图6是按照实施例的运输制冷系统的若干组件级的示意图;
图7是按照实施例的运输制冷系统的若干组件级的示意图;
图8是按照实施例的运输制冷系统的若干组件级的示意图;
图9是按照实施例的运输制冷系统的若干组件级的示意图;
图10是按照实施例的运输制冷系统的若干组件级的示意图;以及
图11是按照实施例、用于管理运输制冷系统的一个或多个模块的操作的管理系统的示意图。
具体实施方式
本文参照附图作为例示而不是限制来提供对所公开设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。
现在参照图1,示出示范运输制冷系统20。在所示的非限制性实施例中,运输制冷系统20示为拖车系统。如所示的,制冷集装箱系统20包括货物集装箱或拖车22,所述货物集装箱或拖车由拖车头24来拖带或者以其他方式运输,所述拖车头包括驾驶室或舱26并且还包括充当运输制冷系统20的动力传送系统的引擎或其他电源(例如,诸如燃料电池)。制冷单元30配置成通过冷却集装箱22的货物空间来将位于集装箱22内的货物保持在所选择的温度。如所示的,制冷单元30通常安装在集装箱22的前壁28处。制冷单元30和货物集装箱22可共同形成运输制冷系统20。本领域的那些技术人员应当领会到,本文所述的实施例可应用于任何运输制冷系统,例如,诸如通过铁路、海洋(经由船舶)来装运的装运集装箱或者任何其他适当集装箱,而不使用拖车头24。
现在参照图2,示出示范制冷单元30的示意图。制冷单元30包括压缩机32、排热热交换器或冷凝器34、膨胀阀36以及热吸收热交换器或蒸发器38,它们流体耦合以形成闭环制冷回路。在制冷单元30的操作期间,制冷剂R进入压缩机32,并且被压缩到更高的温度和压力。从压缩机32的出口,制冷剂气体然后被提供到冷凝器34。在所示的非限制性实施例中,冷凝器34是空气冷却冷凝器,使得跨冷凝旋管(condensercoil)40的空气流将制冷剂气体R冷却到其饱和温度。通过移除潜热,冷凝器34内的制冷剂气体冷凝成高压力/高温度液体。跨冷凝器34的空气流可由冷凝器风扇组合件42来给予能量(energize),所述冷凝器风扇组合件包括一个或多个风扇44,例如,诸如两个风扇。如所示的,每个风扇44可由单独风扇电机46来驱动。
在具有基本蒸汽压缩循环的制冷单元30中,来自冷凝器34的流输出直接被提供到恒温膨胀阀36和蒸发器38。在液体制冷剂R经过膨胀阀36的孔口时,有些制冷剂蒸发为气体。来自制冷空间的返回空气在蒸发器38的热传递表面之上流动。在制冷剂流经蒸发器38中的管子48时,剩余液体制冷剂R从返回空气中吸收热量,并且在这样做时被蒸发。跨蒸发器38的空气流可由蒸发器风扇组合件50来给予能量,所述蒸发器风扇组合件包括至少一个风扇52和对应的风扇电机54。从蒸发器38,蒸汽然后通过吸入调制阀56流回压缩机32的入口。在实施例中,恒温膨胀阀球或传感器(未示出)位于蒸发器出口管子处。预期所述球控制恒温膨胀阀36,由此控制蒸发器出口管处的制冷剂过热。
在所示的非限制性实施例中,制冷单元30包括布置在冷凝器34与膨胀阀36之间的多个组件。如所示的,接收器60直接布置在冷凝器34的出口下游。接收器60配置成为低温操作期间的过量液体制冷剂提供存储。从接收器60,液体制冷剂R可经过过冷器热交换器62。过冷器62可布置成与冷凝器34成一直线(in-line)并且布置在冷凝器34下游,使得来自至少一个风扇组合件42的空气流依次跨冷凝器34和过冷器62移动。在实施例中,在过冷器62的出口,制冷剂R被提供到过滤干燥器64(所述过滤干燥器保持制冷剂冷却和干燥),以及在一些实施例中被提供到热交换器66(所述热交换器增加制冷剂过冷)。在这类实施例中,在这个热交换器66的出口处提供的制冷剂被输送到恒温膨胀阀36。
在实施例中,制冷单元30包括电源70,所述电源能够为制冷单元30的全部电组件或电子组件供电。例如,压缩机32可以是包括与其关联的电机的压缩机组合件,并且来自电源70的电力可被提供到压缩机的电机。作为替代或补充,与冷凝器34的风扇组合件42和蒸发器38的风扇组合件50均关联的风扇电机46、54配置成从电源70接收电力。电源70可包括适合为制冷单元30的全部动态组件提供充分电力的至少一个燃料电池(诸如单个燃料电池或者备选地多个燃料电池)。燃料电池70可以是直流(DC)电源;但是在实施例中,燃料电池是包括如下电力电子器件的系统的一部分,所述电力电子器件能够根据需要将DC电力转换成交流(AC)电力。电源70可远离制冷单元30的其余部分被定位(例如,诸如位于拖车22下面的位置),或者备选地可布置在制冷单元30的壳体31(图1)内。
控制器72(诸如微处理器)可编程为控制运输制冷系统20内的多种被供电组件的电力使用和操作。例如,控制器72可以可操作以调节向冷凝器风扇电机46和蒸发器风扇电机54供应的电力。对这类控制器进行编程处于本领域的技术范围之内。
在实施例中,电源70包括至少一个氢燃料电池,以及在一些实施例中包括多个氢燃料电池。如本领域已知的,氢燃料电池包括:阳极,配置成接收以氢形式的燃料;以及阴极,配置成接收氧化剂,诸如氧或空气。在燃料电池内,氢以与蓄电池相似的方式与氧发生反应,以发电。未被燃料电池消耗的氧作为饱和于作为燃料电池的操作期间的副产物而生成的水的阴极废气C从其中排出。
现在参照图3-7,示出运输制冷系统20的多种示意图。如所示的,运输制冷系统20包括与运输制冷系统20的操作关联的多个组件级。在图3所示的非限制性实施例中,组件级包括燃料源80、电源70和电负载82。但是应当理解,本文中也考虑具有附加组件级的实施例。燃料源80布置成与电源70处于流体连通。在电源70包括至少一个燃料电池的实施例中,燃料源80可包括氢气的供应,以及电源70可包括至少一个氢燃料电池。如所示的,至少一个氢燃料电池在操作上耦合到负载(以82示意示出),例如,诸如运输制冷系统20的制冷单元30。在实施例中,热管理系统81(例如,诸如冷却剂系统)在操作上耦合到电源70。热管理系统81可配置成移除由电源70生成的热量,以促进电源70的增强操作。
运输制冷系统20的组件级中的一个或多个组件级可经由多个模块来形成,以减轻运输制冷系统20的故障风险。在图4的非限制性实施例中,可以以多个模块的形式来提供燃料源80。虽然在图中示出四个燃料模块80a-80d,但具有任何数量的燃料模块(诸如两个燃料模块、三个燃料模块或多于四个燃料模块)的实施例都处于本公开的范围之内。每个燃料源模块80a-80d可包括燃料(例如,诸如氢气)的一个或多个不同罐或容器,并且在操作上耦合到电源70的一部分。
在实施例中,燃料模块80a-80d中的一个或多个燃料模块远离运输制冷系统20定位并且在操作上耦合到运输制冷系统20。例如,在运输制冷系统20停放在装卸处(loadingdock)的实施例中,形成燃料模块(以80d示出)的燃料源可位于装卸处。但是,在实施例中,这些燃料模块中的一个或多个燃料模块(例如,诸如模块80a-80c)位于运输制冷系统20上。
多个燃料模块80a-80d可基本上相同,或者在一些实施例中可改变。如图5中最佳地示出,在实施例中,与燃料模块之一(例如,诸如80d)关联的燃料的罐或容器的体积小于另一燃料模块(诸如模块80a-80c)的罐的体积。多个燃料模块80a-80d可串联地或者如图5中所示并联地连接到电源70。在所示的非限制性实施例中,多个隔离阀VA-VD沿管道系统81设置,所述管道系统将多个燃料模块80a-80d的每个罐分别连接到电源70。多个隔离阀还可包括设置在相邻罐之间的一个或多个中间隔离阀。在所示的非限制性实施例中,管道系统81包括:第一中间隔离阀VD1,放置在燃料模块80b的罐和80c的罐之间;以及第二中间隔离阀VD2,放置在燃料模块80c的罐和80d的罐之间。这类中间隔离阀可能属于双阻塞和双排放(doubleblock andbleed)的类型,以在填充过程期间实现甚至更高程度的隔离。
通过结合至少一个中间隔离阀,燃料模块80a-80d的第一部分能够经由加注站83来填充,而燃料模块80a-80d的第二部分保持为流体耦合到电源70,使得电力可针对一个或多个负载82(诸如运输制冷单元30)持续被生成。因此,实现电源70的连续操作,由此允许集装箱22内的温度在填充或重新填充操作期间得到保持。例如,当中间隔离阀VD2闭合并且中间隔离阀VD1开启时,来自燃料模块80d的罐的氢可输送到燃料电池系统70,以及来自加注站的氢可供应到燃料模块80a-80c的罐。在这类实施例中,燃料模块80d的罐的尺寸可减小,所述尺寸被选择成在重新填充操作期间保持运输制冷单元的操作。备选地,中间隔离阀VD1和VD2均可闭合,使得燃料模块80c和80d的罐在燃料模块80a和80b的罐被填充的同时保持为可操作以向电源70输送氢。
现在参照图6和图7,作为对燃料模块80a-80d的替代或补充,电源70可包括至少一个电源模块,诸如以70a...70n所示的多个电源模块。虽然示出三个电源模块70a-70c,但本文也考虑具有两个电源模块或者多于三个电源模块的实施例。在实施例中,多个电源模块70a-70c中的每个电源模块包括一个或多个燃料电池,例如,诸如燃料电池堆。在这类实施例中,每个模块的燃料电池中的电池的总数可以是相同的,或者备选地可改变。在每个堆内的燃料电池中的电池的数量和/或尺寸改变的实施例中,这类变化可基于配置成接收相应电源模块的电力的一个或多个负载,如下面将更详细描述。将具有不同数量的电池的模块70a-70c包含在每个燃料电池堆内可以以减小的功率级来实现电源70的操作。相应地,用来提供电力的一个或多个燃料电池可基于由电源要求的负载而改变。
多个电源模块70a-70c中的每个电源模块可流体耦合到相同燃料源,如图6中所示的,使得每个电源模块70a-70c从单个燃料源接收燃料。但是,如图7中所示的,本文也考虑运输制冷系统20如先前所公开的那样包括多个燃料源模块80a-80c的实施例。在这类实施例中,每个燃料源80a-80c模块可在操作上耦合到相应电源模块或相应电源模块组70a-70c。
在另一实施例中,每个燃料源模块80a-80c流体连接到多个电源模块70a-70c中的每个电源模块。在这类实施例中,将燃料源模块80a-80d流体连接到电源模块70a-70c的导管内所设置的一个或多个阀(未示出)可以诸如经由控制器72可操作以确定在任何给定时间哪一个电源模块70a-70c配置成从相应燃料源模块80a-80d接收燃料。
如先前所述的,由电源70生成的电力被提供到至少一个负载82以及在一些实施例中被提供到多个电负载。现在参照图8-10,在实施例中,多个负载可被布置或分离,以形成多个负载模块。虽然在图中示出四个负载模块82a-82d,但应当理解,包括两个负载模块、三个负载模块或多于四个负载模块的实施例也处于本公开的范围之内。制冷单元30整体上可被认为是单个负载模块。但是,在其他实施例中,制冷单元30内的多个负载中的每个负载(诸如压缩机32的电机或者可操作以驱动冷凝器风扇44和蒸发器风扇52的电机46、54)可以是分离且不同的负载模块。例如,压缩机或者其电组件可以是第一负载模块,而至少一个风扇组合件可以是第二负载模块。在实施例中,集装箱22具有其中形成的多个不同区段,每个区段具有不同的温度设置点。通过包括多个区段,能够同时携带具有不同温度要求的易腐品(例如,诸如深度冷冻农产品和新鲜水果或鲜花)。在实施例中,集装箱22内的每个温度区段被认为是不同的负载模块82a-82d或者与其关联。
进一步,运输制冷系统20的一个或多个负载模块可包括关联与制冷单元30分离的系统的负载模块82a-82d。与制冷单元30分离的运输制冷系统20的负载的示例包括但不限于蓄电池、泵、拖车22的升降门或者使用电力的另一适当负载。作为替代或补充,多个负载模块82a-82d可包括与运输制冷系统20分离的负载,以82d示出。例如,在运输制冷系统20被停放(例如,诸如停放在装卸处)的实施例中,负载模块可与装卸处的组件或系统关联。
运输制冷系统20可包括多个负载模块82a-82d,来作为对电源模块70a-70c和/或燃料模块80a-80d的替代或补充。在图8中最佳地示出的实施例中,多个负载模块82a-82d中的每个负载模块可连接到单个电源70。备选地,如图9中所示的,多个负载模块80a-80d中的每个负载模块可连接到分配装置84。在这类实施例中,单个电源或者多个电源模块70a-70c(如所示的)可配置成向分配装置84提供电力。分配装置84诸如响应于来自控制器72的一个或多个命令进而配置成根据需要向多个负载模块82a-82d中的每个负载模块输送电力。通过提供多个负载模块82a-82d,能量可以以期望的顺序(诸如与蒸汽压缩系统关联)被输送到运输制冷系统20的多种负载。例如,在拖车制冷单元30内,冷凝器风扇42的操作可在压缩机32启动之前启动,以及电力在压缩机32已被给予能量之后才可供应到蒸发器风扇50。
现在参照图10,在另一实施例中,运输制冷系统20包括多个电源模块70a-70c,每个电力模块直接耦合到相应负载模块或负载模块组82a-82d,以向其输送电力。虽然图10中的运输制冷系统20的燃料源80示为包括多个燃料模块80a-80c,但本文也考虑提供单个燃料源或燃料供给的实施例。进一步,应当理解,一般来说,包括被集成到运输制冷系统20的组件级中的一个或多个组件级中或者在一些实例下集成到运输制冷系统20的全部组件级中的模块的任何组合的运输制冷系统20处于本公开的范围之内。
在包括多个燃料源模块80a-80d、多个电源模块70a-70c和多个负载模块82a-82d的实施例中,每个燃料模块80a-80d可与相应电源模块70a-70c和相应负载模块82a-82d关联。相应地,在负载模块82a-82d中的至少一些负载模块与集装箱22的不同区段关联的实施例中,集装箱22的每个区段可由不同燃料模块80a-80c和电源模块70a-70c来组合地供电。
现在参照图11,在实施例中,运输制冷系统20包括管理系统90,所述管理系统包括处理器92以及操作上耦合到所述处理器92的多个传感器94。管理系统90的处理器92可与控制器72分离或者可以与控制器72一体。多个传感器94可在操作上耦合到在运输制冷系统20的一个或多个组件级的每个模块,例如,诸如电源模块70a-70c中的每个电源模块和/或燃料源模块80a-80d中的每个燃料源模块。传感器94可以可操作以监测电源模块70-70c的操作,或者监测燃料源模块80a-80d的操作。例如,一个或多个传感器94可用来检测过量接地泄漏电流,或者感测三相系统的相位序列是不正确的。在实施例中,传感器配置成检测相应模块的故障何时已经发生和/或故障何时将要发生。响应于指示故障或即将发生的故障的信号,处理器92可调整用于生成电力并且将电力输送到负载的输送路径。例如,处理器92可调整燃料源模块,和/或为用来生成电力并且向相同负载提供电力的系统模块供电。作为替代或补充,处理器92可使用由传感器94提供的信息来跟踪最经常使用哪些模块,以及作为响应而调整形成输送路径的所选模块,以优化系统的使用寿命。
具有以模块形式提供的一个或多个组件的运输制冷系统20不仅可具有降低的故障可能性,而且还可具有增加的操作效率。
术语“大约”意在包括与基于提交本申请时可用的设备的特定量的测量关联的误差程度。
本文所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而不是意在对本公开进行限制。如本文中所使用,预期单数形式“一”(a、an)和“所述”也包括复数形式,除非上下文另加明确说明。还将会理解,在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或上述各项的组。
虽然已经参照一个或多个示范实施例描述本公开,但是本领域的技术人员将会理解,在不背离本公开的范围的情况下,可进行多种变更,并且等效物可代替其元件。另外,在不背离本公开的实质范围的情况下,可进行多种修改以使特定状况或材料适合本公开的教导。因此,预期本公开并不局限于作为为了执行本公开所考虑的最佳模式所公开的特定实施例,而是本公开将包括落入权利要求书的范围之内的所有实施例。

Claims (19)

1.一种运输制冷系统,包括:
多个组件级,所述多个组件级包括燃料源、电源和至少一个负载,所述电源包括在操作上耦合到所述燃料源并且配置成产生电力的燃料电池,所述至少一个负载连接到所述电源并且可操作以从所述电源接收电力,所述至少一个负载包括具有制冷剂回路的制冷单元,通过所述制冷剂回路循环制冷剂;。
其中所述多个组件级中的至少一个组件级包括多个模块。
2.如权利要求1所述的运输制冷系统,其中,所述至少一个负载进一步包括与所述制冷单元分离的负载。
3.如权利要求1所述的运输制冷系统,其中,所述至少一个负载包括多个负载模块。
4.如权利要求3所述的运输制冷系统,其中,所述制冷单元是所述多个负载模块中的单个负载模块。
5.如权利要求3所述的运输制冷系统,其中,所述制冷单元进一步包括多个电负载,所述多个电负载中的每个电负载是不同的负载模块。
6.如权利要求5所述的运输制冷系统,其中,所述制冷单元的所述多个电负载进一步包括控制器、压缩机和至少一个风扇组合件,其中第一负载模块包括所述控制器,以及第二负载模块包括所述压缩机和所述至少一个风扇组合件中的至少一个。
7.如权利要求3所述的运输制冷系统,其中,所述多个负载模块中的至少一个负载模块关联与所述制冷单元分离的组件。
8.如权利要求3所述的运输制冷系统,其中,所述电源包括多个电源模块,所述多个电源模块中的每个电源模块在操作上耦合到所述多个负载模块中的至少一个负载模块。
9.如权利要求8所述的运输制冷系统,其中,所述多个电源模块中的每个电源模块在操作上耦合到所述多个负载模块中的每个负载模块。
10.如权利要求8所述的运输制冷系统,进一步包括分配装置,所述分配装置在操作上耦合到所述多个电源模块中的每个电源模块的出口以及所述多个负载模块中的每个负载模块的入口。
11.如权利要求8所述的运输制冷系统,其中,所述燃料源包括多个燃料源模块,所述多个燃料源模块中的每个燃料源模块在操作上耦合到所述多个电源模块中的相应电源模块,以及所述多个电源模块中的每个电源模块在操作上耦合到所述多个负载模块中的相应负载模块。
12.如权利要求11所述的运输制冷系统,其中,所述制冷单元在操作上耦合到集装箱,所述集装箱具有其中形成的多个不同区段,所述多个区段中的每个区段是所述多个负载模块中的对应负载模块的一部分。
13.如权利要求1所述的运输制冷系统,其中,所述燃料源包括多个燃料源模块。
14.如权利要求13所述的运输制冷系统,其中,所述多个燃料源模块中的至少一个燃料源模块远离所述制冷系统定位。
15.如权利要求13所述的运输制冷系统,其中,所述电源包括多个电源模块,所述多个燃料源模块中的每个燃料源模块在操作上耦合到所述多个电源模块中的至少一个电源模块。
16.如权利要求15所述的运输制冷系统,其中,所述多个燃料源模块中的每个燃料源模块在操作上耦合到所述多个电源模块中的每个电源模块。
17.一种操作运输制冷系统的方法,所述方法包括:
使用包括燃料电池的电源来生成电力,并且经由输送路径向负载输送所述电力;
监测所述制冷系统的一个或多个组件的操作;以及
响应于所述监测而调整所述输送路径,其中调整所述输送路径包括下列中的至少一项:(i)调整可操作以生成所述电力的至少一个电源模块;以及(ii)调整可操作以供应用来生成所述电力的燃料的至少一个燃料源模块。
18.如权利要求17所述的方法,其中,所述监测所述一个或多个组件的操作进一步包括感测所述一个或多个组件的故障或即将发生的故障。
19.一种用于运输制冷系统的连续可操作电力系统,所述电力系统包括:
电源,其包括燃料电池;
加注站;
多个燃料罐;以及
管道系统,所述管道系统将所述多个燃料罐连接到所述加注站并且连接到所述电源,所述管道系统包括可操作以控制所述管道系统内的流量的至少一个隔离阀,所述至少一个隔离阀是可定位的,使得所述多个燃料罐中与所述电源处于流体连通的燃料罐与所述多个燃料罐中的另一燃料罐隔离,所述另一燃料罐与所述加注站处于流体连通。
CN202310169259.8A 2022-03-01 2023-02-27 用于运输制冷系统的模块 Pending CN116691287A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202263315308P 2022-03-01 2022-03-01
US63/315308 2022-03-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116691287A true CN116691287A (zh) 2023-09-05

Family

ID=85415119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310169259.8A Pending CN116691287A (zh) 2022-03-01 2023-02-27 用于运输制冷系统的模块

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230278394A1 (zh)
EP (1) EP4238792A3 (zh)
CN (1) CN116691287A (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6755041B2 (en) * 2001-07-26 2004-06-29 Carrier Corporation Electrically powered trailer refrigeration unit
WO2009099429A1 (en) * 2008-01-08 2009-08-13 Carrier Corporation Refrigerant system with fuel cell for electricity generation
FR3097816B1 (fr) * 2019-06-28 2021-12-31 Jean Chereau Sas Semi-remorque ou remorque frigorifique de transport de marchandises munie d’un module de production d’électricité à pile à combustible

Also Published As

Publication number Publication date
EP4238792A3 (en) 2023-11-22
US20230278394A1 (en) 2023-09-07
EP4238792A2 (en) 2023-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3271198B1 (en) All electric architecture truck unit
CN109311389B (zh) 用于由单独的发动机驱动的独立制冷单元的单点填充
RU2722426C2 (ru) Транспортная холодильная система и способ ее эксплуатации
US11472266B2 (en) Engine exhaust gas cooling system for transport refrigeration system
EP3669063B1 (en) Natural gas tank pressure control for transport refrigeration unit
US20240010116A1 (en) Transport refrigeration unit with heat island mitigation
US20230278390A1 (en) Transport refrigeration units for primary and auxiliary applications
US11117449B2 (en) Fuel system control for refrigeration unit engine
US20230278394A1 (en) Modules for transport refrigeration system
EP4063151A1 (en) Electrical architecture for powering multiple transport refrigeration units
US20230278393A1 (en) Modular architecture for fuel cell powered transport refrigeration
US20240017619A1 (en) Fuel cell architecture for transport refrigeration unit
CN109312979B (zh) 多燃料运输制冷单元
US20230271482A1 (en) Transport refirgeration system for high ambient operation
US20230282857A1 (en) Fuel cell health and safety system for transport refrigeration units
EP3452752B1 (en) Method of improving compressed natural gas tank fill
US20230278399A1 (en) Hydrogen gas system for combined refrigeration and power
US20240010048A1 (en) Voltage discharge in refrigeration system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication