CN117465186A - 具有热管理系统的运输制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本公开发明名称是“具有热管理系统的运输制冷系统”。运输制冷系统包括制冷回路和热管理系统。制冷回路包括用于压缩制冷剂的压缩机、布置在压缩机高压侧上的高压侧换热器和布置在压缩机低压侧上的低压侧换热器。热管理系统包括高压侧流体回路，其包括：使工作流体围绕高压侧流体回路循环的第一泵，和加热和/或冷却第一电子组件的第一组件换热器。热管理系统还包括低压侧流体回路，其包括：使工作流体围绕低压侧流体回路循环的第二泵，和冷却第二电子组件的第二组件换热器。高压侧流体回路布置成经由高压侧换热器与制冷回路处于热交换关系，使得高压侧流体回路内的工作流体可由制冷剂加热。

Description

具有热管理系统的运输制冷系统
技术领域
本发明涉及一种运输制冷系统，并且更具体地涉及一种具有热管理系统的运输制冷系统，所述热管理系统用于控制运输制冷系统的电子组件的温度。
背景技术
通常，运输制冷系统包括制冷回路，该制冷回路用于控制封闭隔室的温度，以便确保对温度敏感的货物没有损坏或变质。在制冷回路中的制冷循环期间的各个阶段，热量被流过系统的制冷剂吸收或损失。
在传统的运输制冷系统中，需要严格控制电子组件的温度，以便系统有效地操作(如果有的话)。这在使用蓄电池向制冷系统提供电力的电制冷系统中可能特别重要，因为可能必需将蓄电池保持在适于操作的温度范围内。例如，在一些常规蓄电池模块中，当电池的内部电池温度降至某一温度以下(例如，低于0℃)时，蓄电池不能充电，并且一旦蓄电池的内部电池温度降至甚至更低的温度以下(例如，低于-10℃)，蓄电池根本不能提供电力(放电)。在高温下，蓄电池可能停止工作或被损坏。蓄电池的特定操作温度范围取决于蓄电池的类型及其化学成分。例如，通常期望将磷酸铁锂(LFP)蓄电池单元保持在5℃至35℃之间的温度范围内。
还可能必需保持制冷系统的其它电子组件(诸如功率电子模块(例如功率半导体器件组装件))冷却以避免使组件过热和/或损坏。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种运输制冷系统，包括：制冷回路，包括用于压缩制冷剂的压缩机、布置在所述压缩机的高压侧上以用于从所述制冷剂移除热量的高压侧换热器、以及布置在所述压缩机的低压侧上以用于加热所述制冷剂的低压侧换热器；以及热管理系统，包括：高压侧流体回路，包括用于使工作流体围绕所述高压侧流体回路循环的第一泵和用于加热和/或冷却第一电子组件的第一组件换热器，其中，所述高压侧流体回路布置成经由所述高压侧换热器与所述制冷回路处于热交换关系，以用于加热所述高压侧流体回路内的工作流体；以及低压侧流体回路，包括用于使工作流体围绕低压侧流体回路循环的第二泵，以及用于冷却(和/或加热)第二电子组件的第二组件换热器，其中，所述低压侧流体回路布置成经由所述低压侧换热器与所述制冷回路处于热交换关系，以用于冷却所述低压侧流体回路内的工作流体。
运输制冷系统的制冷回路中制冷剂的温度在其围绕制冷回路循环时将在不同的点处不同。有利地，利用本发明，制冷剂的温度可以由热管理系统用来控制电子组件的温度。
例如，在第一电子组件过冷的情况下，可以操作第一泵以使工作流体围绕高压侧流体回路循环。因而，工作流体将从高压侧换热器流到第一组件换热器，在高压侧换热器中，热量从制冷回路中的高压制冷剂传递到工作流体，在第一组件换热器中，热量可从工作流体传递到第一组件。在第二电子组件过热的情况下，可以操作第二泵以使工作流体围绕低压侧流体回路循环。因而，工作流体将从低压侧换热器流到第二组件换热器，在低压侧换热器中，热量从工作流体传递走并且传递到制冷回路中的低压制冷剂。此处，热量可从第二组件传递到工作流体以便冷却第二组件。
第一电子组件和第二电子组件可以是同一电子组件。因此，例如如果电子组件(诸如蓄电池或燃料电池系统)具有优选的操作温度范围，则电子组件可以按照要求由热管理系统加热和冷却。备选地，第一和第二电子组件可以是分开的组件。因此，热管理系统可以用于控制两个不同电子组件的温度。
如本文所用，换热器是用于在工作流体(例如，高压侧流体回路和/或低压侧流体回路的工作流体)与热源或热沉之间传递热量的系统。在这种换热器中，工作流体和热源/热沉布置成处于热交换关系，使得工作流体可从/向热源/热沉传递热量。换句话说，在换热器中，工作流体可以被置于与用于加热工作流体的热源的热交换关系中，或者被置于与用于冷却工作流体的热沉的热交换关系中。
热源/热沉可以是流体，诸如液体或气体。例如，在高压侧换热器及/或低压侧换热器中，热源/热沉可以是诸如制冷剂回路的制冷剂等液体。作为另一示例，在第一组件换热器和/或第二组件换热器中，热源/热沉可以是空气。因此，取决于工作流体和热源/热沉的选择，换热器可被称为液体-液体换热器或液体-空气换热器。
备选地，热源/热沉可以是运输制冷系统的组件，诸如电子组件，并且工作流体可以布置成与组件处于直接热交换关系，以用于冷却/加热组件。
热管理系统可以包括流体地连接高压侧流体回路和低压侧流体回路的连接管道(例如，一个或多个连接管道)。这样，来自低压侧流体回路的工作流体可以经由连接管道被传递到高压侧流体回路(且反之亦然)。因此，高压侧流体回路的工作流体可以与低压侧流体回路的工作流体互换，它们通常是相同类型的流体。
热管理系统可以包括可控阀组装件，该可控阀组装件布置成选择性地允许(或阻止)工作流体经由连接管道在高压侧流体回路与低压侧流体回路之间行进。
可控阀组装件可配置成处于第一配置中，在第一配置中，阻止工作流体经由连接管道在高压侧流体回路与低压侧流体回路之间行进。在第一配置中，阀组装件可允许工作流体围绕高压侧和/或低压侧流体回路循环。也就是说，在第一配置中，阀组装件可以不阻止工作流体围绕高压侧流体回路和/或低压侧流体回路循环。
可控阀组装件可配置成处于第二配置中，在第二配置中，工作流体能够经由连接管道从低压侧流体回路行进到高压侧流体回路(特别是高压侧流体回路的第一组件换热器)，且反之亦然。
可控阀组装件可以被配置用于选择性地在第一配置和第二配置之间切换。这样，可以控制工作流体在高压侧流体回路和低压侧流体回路之间的流动。
利用上述可控阀组装件，第一组件换热器可以有利地用于加热和冷却第一组件。当来自高压侧换热器的(相对暖的)工作流体通过第一组件换热器被传递时，所述工作流体可用于将热量传递到第一组件。备选地，当来自低压侧换热器的(相对凉的)工作流体通过第一组件换热器被传递时，工作流体可用于将热量从第一组件传递走。因此，第一组件的温度可以通过控制可控阀组装件而保持在期望的温度范围内。也就是说，当第一组件过热时，它可被冷却，而当第一组件过冷时，它可被加热。
连接管道和可控阀组装件可以布置成使得在第二配置中，来自低压侧流体回路的工作流体(例如，来自低压侧换热器的工作流体)可以被传递到第一组件换热器，且然后回到低压侧流体回路，而不被传递到高压侧换热器和/或第一泵。
连接管道和/或可控阀组装件可布置成使得从低压侧流体回路传递到高压侧流体回路的工作流体取自第二组件换热器的上游。这样，工作流体在被送到高压侧流体回路之前未通过与第二电子组件的热交换而被加热，从而提高了工作流体冷却第一电子组件的能力。
连接管道和/或可控阀组装件可布置成使得来自高压侧流体回路的工作流体在第二组件换热器的下游被传递到低压侧流体回路。这样，已经被加热(例如，通过与第一电子组件的热交换关系)的相对暖的工作流体不被传递到第二组件换热器，从而提高工作流体冷却第二电子组件的能力。
可控阀组装件可以包括第一三路阀和第二三路阀。
第一三路阀可以包括第一端口、第二端口和第三端口。
第一三路阀的第一端口可与高压侧换热器上游的高压侧流体回路流体连通。
第一三路阀的第二端口可以与第一组件换热器的第一侧流体连通。
第一三路阀的第三端口可以经由第一连接管道与低压侧流体回路流体连通。优选地，第一三路阀的第三端口与低压侧流体回路在低压侧换热器下游和第二组件换热器上游流体连通。
第二三路阀可以包括第一端口、第二端口和第三端口。
第二三路阀的第一端口可以与高压侧换热器下游的高压侧流体回路流体连通。
第二三路阀的第二端口可以与第一组件换热器的第二侧流体连通。
第二三路阀的第三端口可以经由第二连接管道与低压侧流体回路流体连通。优选地，第二三路阀的第三端口布置成在第二组件换热器下游和低压侧换热器上游与低压侧流体回路流体连通。
在阀组装件的第一配置中，第一三路阀和第二三路阀的第三端口可以关闭，并且每个三路阀的第一端口和第二端口可以打开。在阀组装件的第二配置中，第一三路阀和第二三路阀的第一端口可以关闭，并且阀的第二端口和第三端口可以打开。可以控制所述阀以便选择性地在第一和第二配置之间切换阀组装件。
备选地，可控阀组装件可以包括(单个)六路阀，该六路阀包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口和第六端口。
六路阀的第一端口可以与高压侧换热器上游的高压侧回路流体连通。
六路阀的第二端口可以与第一组件换热器的第一侧流体连通。
六路阀的第三端口可以经由第一连接管道与低压侧回路流体连通。优选地，六路阀的第三端口布置成在低压侧换热器下游和第二组件换热器上游与低压侧回路流体连通。
六路阀的第四端口可与高压侧换热器下游的高压侧回路流体连通。
六路阀的第五端口可以与第一组件换热器的第二侧流体连通。
六路阀的第六端口可经由第二连接管道与低压侧回路流体连通。优选地，六路阀的第六端口与第二组件换热器下游和低压侧换热器上游的低压侧回路流体连通。
在阀组装件的第一配置中，六路阀的第三端口和第六端口可被关闭且第一、第二、第四和第五端口可被打开。在阀组装件的第二配置中，六路阀的第一端口和第四端口可以关闭并且第二、第三、第五和第六端口可以打开。可以控制六路阀以便选择性地在第一和第二配置之间切换阀组装件。
制冷回路可包括用于从制冷剂中移除热量的排热换热器(冷凝器)。排热换热器可以布置在压缩机的高压侧上，以用于接收由压缩机输出的高压制冷剂。
制冷回路可以包括用于降低制冷剂压力的膨胀装置。膨胀装置可以布置在排热换热器的下游，以用于接收由排热换热器输出的经冷却制冷剂。
制冷回路可以包括用于加热制冷剂的吸热换热器(蒸发器)。吸热换热器可以布置在膨胀装置的下游，以用于接收由膨胀装置输出的低压制冷剂。吸热换热器的输出可以流体地耦合到压缩机的输入。
制冷回路可包括将吸热换热器连接到压缩机的吸入线路、将压缩机连接到排热换热器的排出线路和将排热换热器连接到膨胀装置的液体线路中的至少一个。
在使用时，压缩机用于围绕制冷回路泵送制冷剂，并且制冷剂可以在闭合环路中从压缩机流动到排热换热器、膨胀阀、吸热换热器，并且返回到压缩机。
在制冷回路中，高压侧换热器可以布置在排热换热器的上游，或布置在排热换热器的下游。高压侧换热器可以布置在排出线路中。
在该制冷回路中，低压侧换热器可以布置在吸热换热器的下游，或者吸热换热器的上游。低压侧换热器可以布置在吸入线路中。
制冷回路可包括旁通线路(bypass line)，该旁通线路布置成将排热换热器输出的制冷剂引导到压缩机的低压侧，例如吸热换热器的下游。因此，旁通线路可提供用于制冷剂绕过膨胀装置和吸热换热器的流动路径。
旁通线路可包括流控制阀，用于控制旁通线路中制冷剂的流率和压力。低压侧换热器可以布置在旁通线路中，优选地布置在流控制阀的下游。
当压缩机在使用中且流控制阀打开时，在制冷回路中循环的制冷剂的至少一部分可流过流控制阀(因此绕过膨胀阀和吸热换热器)。流控制阀可以配置成使得当其关闭时，没有制冷剂可以流过旁通线路。
有利地，通过将低压侧换热器布置在绕过膨胀装置的旁通线路中，制冷剂将以主要液体状态的方式进入低压侧换热器(即，进入低压侧换热器的大部分制冷剂将是液体)。当制冷剂被置于与低压侧流体回路的工作流体的热交换关系中时(即，在低压侧换热器中)，它可从工作流体吸收足以蒸发的热量(即，蒸发的潜热可从工作流体移除并且被添加到液体制冷剂以使其蒸发)。也就是说，可通过与工作流体的热交换关系而使所述制冷剂中的至少一些改变状态(即，从液体变为气体)。为了改变状态，液体制冷剂必须吸收相对大量的能量。与其中制冷剂的相没有变化(例如，其中制冷剂保持在气相中)的热交换关系相比，这导致工作流体的高度冷却。
在上述低压侧换热器布置在吸入线路中(即，吸热换热器的下游)的备选布置中，低压侧换热器接收的制冷剂的较小部分可以处于液体状态。因而，需要较少的能量来加热制冷剂，并且可从工作流体提取较少的能量。虽然这种布置导致工作流体被冷却，但是与其中低压侧换热器布置在旁通线路中的布置相比，这种布置具有较低的冷却工作流体的能力。
制冷回路可包括用于收集制冷剂的积聚器(accumulator)。积聚器可以被布置在该排热换热器的下游。积聚器可以布置在液体线路上，或者布置成形成液体线路的部分。积聚器可以使得控制液体到吸热换热器和/或旁通线路的流动成为可能。制冷回路内液体制冷剂的量可能由于经由例如吸热换热器和/或排热换热器的冷却和加热的变化而波动。当热管理系统用于加热和/或冷却电子组件时，这些变化的幅度可能增加。积聚器可用于容纳过量的液体制冷剂并将其以适当的速率反馈到循环中。
旁通线路可以布置在积聚器的下游。这样，从积聚器输出的液体可以通过旁通线路被传递。
可通过电力来为运输制冷系统供能。因此，运输制冷系统可以是电运输制冷系统。运输制冷系统可以包括用于向制冷系统提供电力的功率源，例如向制冷回路(的压缩机)和/或第一泵和/或第二泵提供电力。备选地，制冷系统可以由来自功率源的电力供电，该功率源也用于向运输制冷系统的交通工具提供电力(即，交通工具可以是由来自功率源的电力供电的电动交通工具)。功率源可以是蓄电池系统或燃料电池系统。蓄电池系统可以包括一个或多个磷酸铁锂(LFP)蓄电池。
运输制冷系统可包括第一和/或第二电子组件。热管理系统可以配置成控制第一电子组件和/或第二电子组件的温度。第一组件换热器可以布置成与第一电子组件处于热交换关系。第二组件换热器可以布置成与第二电子组件处于热交换关系。
第一电子组件可以是功率源，例如用于向运输制冷系统提供电力的功率源。第一电子组件可以是具有优选的操作温度范围的电子组件。有利地，利用第一方面的热管理系统，第一电子组件可以被加热和冷却，以便将第一电子组件的温度维持在优选/预定的操作温度范围内。
第一和/或第二电子组件可以是用于转换/变换电力的功率电子模块组装件。功率电子模块组装件可包括电力逆变器(power inverter)、电力变换器(power converter)、控制器、微处理器、电阻器组、电容器组、整流器和用于存储/转换/变换电力的各种其它电子组件中的至少一个。
运输制冷系统可以包括用于获得温度数据和控制运输制冷系统的操作的控制系统。
控制系统可以包括用于测量第一电子组件的温度的第一温度传感器。
控制系统可以包括用于测量第二电子组件的温度的第二温度传感器。
控制系统可以包括用于控制运输制冷系统的控制器。控制器可以布置成与第一和/或第二温度传感器通信以用于接收温度数据。
控制系统(即，控制器)可以配置成基于温度数据来操作泵和/或可控阀组装件和/或流控制阀。
当第一电子组件是诸如燃料电池系统或蓄电池系统等功率源时，第一温度传感器可以配置成测量功率源的内部电池温度。
控制器可以配置成从功率源接收操作数据，并且根据操作数据确定功率源的内部电池温度。在这种布置中，系统可以不需要第一温度传感器。
控制系统可以配置成如果确定第一电子组件的温度低于第一阈值温度则操作第一泵。换句话说，当第一电子组件过冷时，控制系统可配置成操作第一泵以使工作流体围绕高压侧流体回路从高压侧换热器循环到第一组件换热器，以加热第一电子组件。第一阈值温度可以在-20℃和20℃的范围内，并且优选地在0℃和10℃的范围内。
控制系统可以配置成如果确定第二电子组件的温度超过第二阈值温度则操作第二泵。换句话说，当第二电子组件过热时，控制系统可配置成操作第二泵以使工作流体围绕低压侧流体回路从低压侧换热器循环到第二组件换热器，以冷却第二电子组件。第二阈值温度可以在50℃和90℃之间，并且优选地在70℃和80℃之间。
控制系统可以配置成如果确定第一电子组件的温度超过比第一阈值温度高的第三阈值温度，则在第二配置中操作可控阀组装件，并且操作第二泵。换句话说，当第一电子组件过热时，控制系统可配置成在第二配置中操作可控阀组装件，并且操作第二泵以使工作流体从低压侧换热器经由低压侧流体回路循环到第一组件换热器，以冷却第一电子组件。第三阈值温度可以在20℃和50℃之间，并且优选地在30℃和40℃之间。
控制系统可以配置成如果第一电子组件的温度被确定为小于或等于第三阈值温度，则在第一配置中操作可控阀组装件。换句话说，当第一电子组件不过热时，其不要求冷却，因此控制系统可以配置成阻止工作流体经由连接管道在高压侧流体回路和低压侧流体回路之间行进(这可能导致第一电子组件的不必要的冷却并且可能阻止第二组件被充分地冷却)。
第一组件换热器可以被布置用于经由传导来加热和/或冷却第一电子组件。例如，第一组件换热器的被配置用于运送工作流体的流体线路可以布置成接近和/或围绕第一电子组件。
第二组件换热器可以被布置用于经由传导来冷却第二电子组件。例如，第二组件换热器的被配置用于运送工作流体的流体线路可以布置成接近和/或围绕第二电子组件。
第一组件换热器可以被布置用于经由对流来加热和/或冷却第一电子组件。例如，第一组件换热器可以是布置在第一气流路径中的液体-空气换热器。第一电子组件可以布置在第一气流路径中。第一气流路径可由第一风扇驱动。第一风扇可布置成驱动或抽吸空气越过第一组件换热器和第一电子组件。换句话说，第一组件换热器可被布置用于在工作流体与空气之间传递热量，并且第一电子组件可布置成经由与经加热/冷却的空气的相互作用而被加热/冷却。
第二组件换热器可以被布置用于经由对流来冷却第二电子组件。第二组件换热器可以是布置在第二气流路径中的液体-空气换热器。第二电子组件可以布置在第二气流路径中。第二气流路径可以由第二风扇驱动。第二风扇可布置成驱动或抽吸空气越过第二组件换热器和第二电子组件。换句话说，第二组件换热器可被布置用于在工作流体与空气之间传递热量，并且第二电子组件可布置成经由与经冷却的空气的相互作用而被冷却。
热管理系统可以包括压力补偿系统。
压力补偿系统可以是包括流体地连接到高压侧回路和低压侧回路的导管的公共压力补偿系统。
压力补偿系统可以包括用于将工作流体引入到管道中(并且因此引入到高压侧回路和低压侧回路)的入口。
压力补偿系统可以包括位于导管上的压力开关，以用于监测热管理系统的高压侧回路和低压侧回路中工作流体的压力。
压力补偿系统可以包括膨胀罐，以用于防止热管理系统中的过度压力累积。膨胀罐可以与管道(即，因此高压侧回路和低压侧回路)流体连通以吸收由工作流体的膨胀引起的过压。
备选地，热管理系统可以包括用于高压侧回路和低压侧回路中的每一个回路的压力补偿系统，其中，每个压力补偿系统可以包括以上关于公共压力补偿系统讨论的特征中的一个或多个或全部。
高压侧流体回路和低压侧流体回路中的工作流体可以是或至少包括乙二醇。
热管理系统可以包括散热器。通常，由内燃机供能的运输制冷系统可包括散热器以提供对发动机冷却剂的冷却。该散热器尽管通常未被利用，但在电运输制冷系统(即，不包括内燃机的系统)中仍然可以存在。散热器可流体地连接到低压侧流体回路，以便向低压侧流体回路的工作流体提供额外的冷却。备选地或附加地，散热器可流体地连接到高压侧流体回路，以便向高压侧流体回路的工作流体提供额外的加热。
散热器可以布置成与周围空气处于热交换关系，以用于加热或冷却散热器内的工作流体。
制冷回路的散热器和排热换热器(冷凝器)可以布置在共享的换热器壳体内。共享的换热器壳体可以放置在环境空气中，使得散热器内的工作流体可以由环境空气加热或冷却，和/或排热换热器内的制冷剂可以由环境空气冷却。优选地，散热器和排热换热器未流体连通。
散热器可以经由低压侧散热器阀流体地连接到低压侧流体回路。当低压侧散热器阀打开时，工作流体可从低压侧流体回路行进到散热器(且反之亦然)。当低压侧散热器阀关闭时，可以阻止工作流体从低压侧流体回路行进到散热器(且反之亦然)。
散热器可经由高压侧散热器阀流体地连接到高压侧流体回路。当高压侧散热器阀打开时，工作流体可从高压侧流体回路行进到散热器(且反之亦然)。当高压侧散热器阀关闭时，可以阻止工作流体从高压侧流体回路行进到散热器(且反之亦然)。
共享的换热器壳体可以布置在气流路径中，例如在由运输制冷系统的运动产生的环境空气流中。运输制冷系统可以包括风扇，以驱动/抽吸环境空气穿过共享的换热器壳体(即，穿过散热器和排热换热器)。
控制系统可以配置成基于环境空气的温度相对于第一电子组件和第二电子组件中的至少一个电子组件的温度来控制低压侧散热器阀和/或高压侧散热器阀。
控制系统可以配置成当环境空气的温度低于第二电子组件的温度和/或第一电子组件的温度时打开低压侧散热器阀。因此，工作流体可从低压侧流体回路(在被传递到低压侧换热器之前或之后)传递到散热器，以用于工作流体的额外冷却。该额外冷却的工作流体然后可被传递回低压侧流体回路和第二组件换热器和/或第一组件换热器，以用于冷却第一和/或第二电子组件。
控制系统可以配置成当环境空气的温度高于第一电子组件的温度时打开高压侧散热器阀。因此，工作流体可从高压侧流体回路(在被传递到高压侧换热器之前或之后)传递到散热器，以用于对工作流体的额外加热。工作流体然后可被传递回高压侧流体回路和第一组件换热器，以用于加热第一电子组件。
控制系统可以包括用于测量环境空气的温度的环境温度传感器。环境温度传感器可以被布置用于测量邻近散热器的空气温度。控制系统的控制器可以布置成与环境温度传感器通信以用于从环境温度传感器接收温度数据。
运输制冷系统可包括用于加热第一电子组件的加热器，优选是电加热器。有利地，加热器可用于向第一电子组件提供额外的加热(如果它可被要求/当它可被要求时)。
例如，如果热管理系统的第一泵已经被操作了预定时间段，并且第一电子组件的温度(仍然)低于第一阈值温度，则控制系统可以配置成激活加热器。换句话说，如果控制系统确定第一电子组件过冷(即使当热管理系统已经/正在被操作以向第一电子组件提供热量时)，控制系统可以激活加热器以提供额外的加热。预定时间段可以是2分钟、5分钟或10分钟。
备选地或附加地，控制系统可配置成当第一电子组件的温度小于比第一阈值温度低的第四阈值温度时激活加热器。第四阈值温度可以在-40℃和0℃之间，并且优选地在-20℃和-10℃之间。
换句话说，如果控制系统确定第一电子组件明显比其优选操作温度更冷，则控制系统可以激活加热器(同时第一泵是激活的)以便提供增加的加热。当第一电子组件的温度高于第一阈值温度或第四阈值温度时，控制系统可以停用/停止操作加热器，或者可以在预定时间段(例如1分钟或5分钟)之后停用/停止操作加热器。
本发明可以扩展到包括第一方面的运输制冷系统的制冷货物交通工具。冷藏货物交通工具可以包括集装箱(container)，所述集装箱具有用于在温度受控环境中储存货物的冷藏隔室。运输制冷系统可配置成控制冷藏隔室内的环境条件(例如，温度条件)。运输制冷系统可耦合到或安装在冷藏货物交通工具上，例如到集装箱/冷藏隔室。制冷系统可与冷藏隔室连通以控制隔室内的环境条件。
冷藏货物交通工具可包括用于向交通工具提供驱动的交通工具功率源。功率源可以是用于向交通工具提供电力的电功率源。因此，冷藏货物交通工具可以是电动交通工具。交通工具功率源可以是蓄电池系统或燃料电池系统。交通工具功率源可以布置成向运输制冷系统供能。因此，交通工具功率源可以配置成向运输制冷系统供能。第一电子组件可以包括交通工具功率源。
冷藏货物交通工具可以包括用于将动能转换成电能的再生制动系统。当交通工具功率源和/或运输制冷功率源是蓄电池系统时，再生制动系统可以耦合到功率源中的一个或两个，以用于存储由再生制动系统产生的电能。因此，交通工具可以配置成使得(一个或多个)功率源可以经由再生制动系统被充电。
根据本发明的第二方面，提供了一种使用第一方面的运输制冷系统来控制电子组件的温度的方法，其中，第一组件换热器被布置用于加热和/或冷却第一电子组件，并且第二组件换热器被布置用于冷却第二电子组件，该方法包括：确定所述第一电子组件的温度；确定所述第二电子组件的温度；如果所述第一电子组件的温度低于第一阈值温度，则操作所述第一泵以使工作流体围绕所述高压侧流体回路循环；和/或如果所述第二电子组件的温度超过第二阈值温度，则操作所述第二泵以使工作流体围绕所述低压侧流体回路循环。
第二方面的方法提供了与第一方面的运输制冷系统相同的优点，并且为了避免重复，此处将不讨论这些优点。
该方法可以包括使用第一和/或第二温度传感器测量第一和/或第二电子组件的(一个或多个)温度。
当低压侧换热器被布置在制冷回路的旁通线路中时，该方法可包括：如果所述第二电子组件的温度超过所述第二阈值温度和/或如果所述第一电子组件的温度超过比所述第一阈值温度高的第三阈值温度，则打开所述流控制阀以允许制冷剂流过所述旁通线路。因此，当要求冷却时，制冷回路可以被操作为使得制冷剂绕过膨胀阀并且被引导通过低压侧换热器，使得制冷剂可从低压侧流体回路中的工作流体吸收热量。这样，工作流体可被冷却并用于冷却第二电子组件，并且可选地，冷却第一电子组件。第三阈值温度可以与以上关于第一方面所讨论的相同。
该方法可包括如果第一电子组件的温度小于或等于第三阈值温度，则在第一配置中操作可控阀组装件。
该方法可包括如果第一电子组件的温度超过第三阈值温度，则在第二配置中操作可控阀组装件，并且操作第二泵。
第一方面的控制系统可以布置成根据第二方面的方法控制运输制冷系统。因此，第二方面的方法可用于控制第一方面中描述的运输制冷系统的操作。
附图说明
现在将参考以下附图仅通过示例的方式描述本发明的某些优选实施例，其中：
图1是具有运输制冷系统的冷藏货物交通工具的示意图；
图2是具有热管理系统的运输制冷系统的制冷回路的示意图；
图3是运输制冷系统的热管理系统的示意图；
图4是运输制冷系统的备选热管理系统的示意图；
图5是具有热管理系统的运输制冷系统的备选制冷回路的示意图；以及
图6示出了图3的热管理系统处于冷却操作模式。
具体实施方式
图1示出了运输制冷系统100，其包括制冷回路101和热管理系统102。
运输制冷系统100被示出为可操作地耦合到冷藏货物交通工具104的冷藏隔室106以便冷却冷藏隔室106。运输制冷系统100(特别是制冷回路101)可以被操作以维持和/或控制冷藏隔室106的内部温度。
运输制冷系统100可以是电运输制冷系统，其利用电力来操作制冷回路101和运输制冷系统100的其它组件。运输制冷系统100可以包括其自己的电功率源，以用于为运输制冷系统100供能，或者它可以利用外部功率源。例如，如果冷藏货物交通工具104是具有其自己的电功率源的电动交通工具，则运输制冷系统100可由交通工具的功率源供能。功率源可以是蓄电池系统或燃料电池系统。
制冷回路101的示例在图2中被示出。制冷回路101包括用于压缩制冷剂并围绕制冷回路101泵送制冷剂的压缩机2、布置在压缩机2的高压侧上以用于从由压缩机2输出的高压制冷剂中移除热量的排热换热器(冷凝器)4、布置在排热换热器4的下游以用于降低由排热换热器4输出的经冷却制冷剂的压力的膨胀装置6、以及布置在膨胀装置6的下游以用于加热由膨胀装置6输出的低压制冷剂的吸热换热器(蒸发器)8。
在使用时，压缩机2用于围绕制冷回路泵送制冷剂，并且制冷剂以常规方式在闭合环路中从压缩机2流到排热换热器4、膨胀阀6、吸热换热器8，并且回到压缩机2。
制冷回路101包括将吸热换热器8连接到压缩机2的吸入线路3、将压缩机2连接到排热换热器4的排出线路5、以及将排热换热器4连接到膨胀装置6的液体线路7。
制冷回路101还包括布置在压缩机2的高压侧上的高压侧换热器12和布置在压缩机2的低压侧上的低压侧换热器22。高压侧换热器12和低压侧换热器22被提供，使得热能可在制冷回路101和热管理系统102之间传递。
高压侧换热器12被布置在排出线路5上，并且低压侧换热器22被布置在吸入线路3上，即，在吸热换热器8下游、压缩机2的低压侧上。
热管理系统102被提供以帮助控制电子组件的温度，并且配置成使用制冷剂的温度，该制冷剂在使用中流经制冷回路101以便在必要时向电子组件提供加热和/或冷却。
图3示出了布置成与制冷回路101处于热交换关系的热管理系统102。为了简化系统的描述，图3中仅示出了制冷回路101的一部分。
热管理系统102包括高压侧流体回路10，其布置成经由高压侧换热器12与制冷回路101处于热交换关系。工作流体(诸如乙二醇)可以在高压侧流体回路10内循环并通过高压侧换热器12，这样，可以在高压侧换热器12中的制冷剂和工作流体之间交换热能。
高压侧流体回路10包括用于使工作流体围绕高压侧流体回路10循环的第一泵14，以及用于加热或冷却第一电子组件的第一组件换热器16。在图3所示的示例中，第一电子组件是用于向运输制冷系统提供电力的蓄电池系统18。蓄电池系统18可以用于为运输制冷系统的组件(诸如压缩机2和/或热管理系统102)供能。
第一组件换热器16布置成用于通过对流来加热或冷却蓄电池系统18。第一组件换热器16是液体-空气换热器，并且布置在由第一风扇17驱动的第一气流路径中，第一风扇17布置成驱动空气越过第一组件换热器16和蓄电池系统18。
在使用时，在制冷回路101内从压缩机2流到排热换热器4的制冷剂穿过高压侧换热器12。已经在压缩机2中压缩的制冷剂将具有相对高的压力和温度。在高压侧换热器12中，热能将从制冷剂传递到工作流体，从而使制冷剂被冷却并且使工作流体被加热。经加热的工作流体通过第一泵14的作用被传递到第一组件换热器16，在那里它可以用于加热蓄电池系统18。
热管理系统还包括低压侧流体回路20，其布置成经由低压侧换热器22与制冷回路101处于热交换关系。工作流体(诸如乙二醇)可以在低压侧流体回路20内循环并通过低压侧换热器22，这样，可以在低压侧换热器22中的制冷剂和工作流体之间交换热能。
低压侧流体回路20包括用于使工作流体围绕低压侧流体回路20循环的第二泵24和用于冷却第二电子组件的第二组件换热器26。在图1所示的系统中，第二电子组件是运输制冷系统的功率电子模块组装件28。
第二组件换热器26被布置用于通过对流来冷却功率电子模块组装件28。第二组件换热器26是布置在由第二风扇27驱动的第二气流路径中的液体-空气换热器，第二风扇27布置成驱动空气越过第二组件换热器26和功率电子模块组装件28。
在使用时，在制冷回路101内从吸热换热器8流到压缩机2的制冷剂行进通过低压侧换热器22。已经被膨胀阀6减压的制冷剂将具有相对低的压力和温度。在低压侧换热器22中，制冷剂将从工作流体吸收热能，从而加热制冷剂并冷却工作流体。冷却的工作流体通过第二泵24的作用被传递到第二组件换热器26，在那里它可以用于冷却功率电子模块组装件28。
如图3所示，高压侧流体回路10和低压侧流体回路20通过连接管道(第一和第二连接管道30、32)流体连接。另外，热管理系统包括可控阀组装件34，其布置成选择性地允许工作流体经由第一连接管道30和第二连接管道32在高压侧流体回路10与低压侧流体回路20之间行进。
可控阀组装件34包括第一三路阀36，该第一三路阀包括第一端口36a、第二端口36b和第三端口36c。第一三路阀36的第一端口36a与高压侧换热器12上游的高压侧流体回路10流体连通。第一三路阀36的第二端口36b与第一组件换热器16的第一侧流体连通。第一三路阀36的第三端口36c经由第一连接管道30与低压侧换热器22下游的低压侧流体回路20流体连通。
可控阀组装件34包括第二三路阀37，该第二三路阀包括第一端口37a、第二端口37b和第三端口37c。第二三路阀37的第一端口37a与高压侧换热器12下游的高压侧流体回路10流体连通。第二三路阀37的第二端口37b与第一组件换热器16的第二侧流体连通。第二三路阀37的第三端口37c经由第二连接管道32与低压侧换热器22上游的低压侧流体回路20流体连通。
阀组装件34配置成使得其可在第一配置和第二配置之间切换。在第一配置中，第一三路阀36和第二三路阀37的第三端口36c、37c关闭，并且第一端口36a、37a和第二端口36b、37b打开。因而，工作流体不能经由连接管道30、32在高压流体回路10和低压流体回路20之间行进，不过工作流体能够独立地围绕高压回路10和低压回路20循环。
在第二配置中，第一三路阀36和第二三路阀37的第一端口36a、37a关闭，并且第二端口36b、37b和第三端口36c、37c打开。因而，来自低压侧流体回路20的工作流体可经由连接管道30传递到高压侧流体回路10，通过第一组件换热器16行进，且然后经由连接管道32传递回到低压侧流体回路20。
控制阀36、37以便选择性地在第一和第二配置之间切换阀组装件34。
运输制冷系统100包括用于获得温度数据并控制运输制冷系统100的操作的控制系统。控制系统包括用于测量蓄电池系统18的温度的第一温度传感器50(即第一电子组件)、用于测量功率电子模块组装件28的温度的第二温度传感器52(即第二电子组件)、以及与第一和第二温度传感器50、52通信以用于接收温度数据的控制器(未示出)。第一温度传感器布置成确定蓄电池系统18的内部电池温度。
控制器配置成基于从第一传感器50和第二传感器52接收的温度数据来操作泵14、24和/或可控阀组装件34(如下面进一步解释的)，以便按照期望来加热或冷却蓄电池系统18和/或功率电子模块组装件28。
如图3所示，热管理系统包括(公共)压力补偿系统40，(公共)压力补偿系统40包括膨胀罐41，以用于防止热管理系统102中的过度压力累积。膨胀罐41经由管道43与高压侧回路10和低压侧回路20两者流体连通，以吸收由工作流体的膨胀引起的过压。压力补偿系统40还包括用于将工作流体引入到管道43中(并因此引入到高压侧回路10和低压侧回路20)的入口42，以及用于监测高压侧回路10和低压侧回路20中的工作流体的压力开关44。
如上所述，图3所示的热管理系统102包括两个三路阀36、37，以用于控制工作流体在高压侧流体回路和低压侧流体回路之间的流动。使用单个六路阀代替第一和第二三路阀36、37可以实现相同的功能，图4中示出了包括单个六路阀38的备选热管理系统202。图4中示出的热管理系统202在其它方面与图3中示出的热管理系统102相同，并且没有提供相同特征的描述以避免重复。
六路阀38包括第一端口38a、第二端口38b、第三端口38c、第四端口38d、第五端口38e和第六端口38f。六路阀38的第一端口38a与高压侧换热器12上游的高压侧回路10流体连通。六路阀38的第二端口38b与第一组件换热器16的第一侧流体连通。六路阀38的第三端口38c经由第一连接管道30与低压侧换热器22下游的低压侧流体回路20流体连通。六路阀38的第四端口38d与高压侧换热器12下游的高压侧回路10流体连通。六路阀38的第五端口38e与第一组件换热器16的第二侧流体连通。六路阀38的第六端口38f经由第二连接管道32与低压侧换热器22上游的低压侧流体回路20流体连通。
六路阀38的功能类似于图3中所示的两个三路阀36、37，并且可以在第一配置操作以阻止经由连接管道30、32在高压流体回路10和低压流体回路20之间的流体连通，并且可以在第二配置中操作，第二配置允许经由连接管道30、32在高压流体回路10和低压流体回路20之间的流体连通。
在第一配置中，六路阀38的第三端口38c和第六端口38f关闭而第一端口38a、第二端口38b、第四端口38d和第五端口38e打开。因而，工作流体不能经由连接管道30、32在高压流体回路10和低压流体回路20之间行进，不过工作流体能够独立地围绕高压回路10和低压回路20循环。
在第二配置中，六路阀38的第一端口38a和第四端口38d关闭，而第二端口38b、第三端口38c、第五端口38e和第六端口38f打开。因而，来自低压侧流体回路20的工作流体可经由连接管道30传递到高压侧流体回路10，通过第一组件换热器16行进，且然后经由连接管道32传递回到低压侧流体回路20。
类似于图3中所示的三路阀36、37，可控制六路阀38以选择性地在第一配置与第二配置之间切换阀组装件34。
运输制冷系统100还可包括与蓄电池系统18相邻的(电)加热器54，以用于向蓄电池系统18提供额外的加热，例如，如果来自高压侧流体回路10(即第一组件换热器16)的热量不足以将蓄电池系统18的温度升高到所要求温度，或者如果存在加速对蓄电池系统18的加热的期望，则这可能是需要的。控制系统配置成控制加热器54的操作。
制冷回路110的另一个例子在图5中示出，制冷回路110的许多特征与制冷回路101相同，并且为了避免重复，此处将不进行描述。但是，制冷回路110在低压侧换热器22的位置方面与制冷回路101不同。
制冷回路110包括旁通线路111，旁通线路111布置成将排热换热器4输出的制冷剂引导到吸热换热器8下游、压缩机2的低压侧。因此，旁通线路111提供了用于制冷剂绕过膨胀装置6和吸热换热器8的流动路径。
旁通线路111包括流控制阀112，以用于控制旁通线路111中制冷剂的流率和压力。在制冷回路110中，低压侧换热器22被布置在流控制阀112下游的旁通线路111中。
在使用时，当压缩机2正在操作且流控制阀112打开时，在制冷回路110中循环的制冷剂的至少一部分流过流控制阀112和旁通线路111(从而绕过膨胀阀6和吸热换热器8)。当流控制阀112关闭时，制冷剂不流经旁通线路111，并且所有的制冷剂都通过膨胀阀6和吸热换热器8被传递。
当控制阀112打开时，制冷剂流过旁通线路111，经过流控制阀112和低压侧换热器22。与图1所示的制冷回路110不同，经过低压侧换热器22的制冷剂先前没有通过吸热换热器8被传递，并且因此没有被加热。因此，经过低压侧换热器22的制冷剂将比图2的布置中的制冷剂更冷，在该布置中，制冷剂在经过低压侧换热器22之前被加热。作为避开吸热换热器8的结果，在制冷回路110中朝向低压侧换热器22行进的制冷剂将主要处于液相，并将从低压侧流体回路20的工作流体吸收热能，从而使至少一部分液体制冷剂蒸发。
与图2中所示的制冷回路101相比，制冷回路110能够提供大得多的冷却能力。即，制冷回路110具有更大的能力来冷却低压侧流体回路20中的工作流体，这是因为，当制冷剂进入制冷回路110中的低压侧换热器22时，制冷剂大部分处于液体状态。这不同于图2所示的制冷剂回路101，在该制冷剂回路中，传递到低压侧换热器22的制冷剂将主要处于气相。与气体制冷剂相比，液体制冷剂能够从工作流体吸收明显更大量的热能，并且特别地能够从工作流体吸收足以蒸发的热能(即，从工作流体移除蒸发潜热)。因此，图5的布置能够提供比图2的布置明显更强的冷却能力。
控制器配置成操作流控制阀112，以便基于从第一和/或第二传感器50、52接收的温度数据来控制制冷剂通过旁通线路和低压侧换热器22的流动(如下面进一步解释的)。当蓄电池系统18和功率电子模块组装件28中的一个或多个要求冷却时，流控制阀112可以打开，使得制冷剂可以流过低压侧换热器22，以便冷却低压侧流体回路20内的工作流体。否则，流控制阀112可以关闭，以阻止制冷剂流过旁通线路111。这可以有助于在不要求冷却蓄电池系统18和/或功率电子模块组装件28时保持制冷回路110的最佳冷却能力。
尽管在图2和图5中未示出，但是制冷回路100、110可以包括用于收集制冷剂的积聚器。该积聚器可以布置在排热换热器4的下游，以用于收集从排热换热器4输出的液体制冷剂。因此，该积聚器可以布置在液体线路7上或布置为形成该液体线路的一部分。该积聚器可以用于控制在制冷剂回路101、110中循环的液体制冷剂的量。这当在不同模式中使用运输制冷系统100时可变化，这可以导致以更大或更小的程度冷却制冷剂。
现在将参照图3和6描述使用上述运输制冷系统来控制电子组件的温度的方法。
在运输制冷系统的操作期间(即，当压缩机2正在操作以使制冷剂围绕制冷回路101、110循环时)，其电子组件的温度可急剧波动。这可取决于多种因素，包括环境温度和冷藏隔室106的设定点温度。诸如蓄电池系统18等电子组件具有最佳的操作温度范围，并且优选地将它们的温度保持在最大操作温度以下。
控制系统配置成使用第一温度传感器50来确定蓄电池系统18的温度，并且使用第二温度传感器52来确定功率电子模块组装件28的温度。如果确定蓄电池系统18的温度(即，内部电池温度)低于第一阈值温度(即，蓄电池系统18过冷)，则控制系统操作第一泵14以使工作流体围绕高压侧流体回路10循环。控制系统还将在第一配置下操作阀组装件34，使得工作流体可以围绕高压侧流体回路10循环。
利用这种布置，工作流体将通过高压侧换热器12行进，在那里工作流体被制冷回路中的高压制冷剂加热。工作流体然后将朝向第一组件换热器16行进，在那里它可用于加热蓄电池系统18。
第一阈值温度可以基于所使用的特定蓄电池系统18的特性来选择。在一个示例中，第一阈值温度可以选择为蓄电池系统可以放电或再充电的最低温度。应该理解，第一阈值温度将基于蓄电池系统18的特定操作特性。可依赖于不同化学成分的不同蓄电池系统可能具有不同的特性并要求不同的第一阈值温度。对于LFP蓄电池，第一阈值温度在0℃和10℃之间。在低于0℃的温度下，可能不可对LFP蓄电池再充电，这可能导致蓄电池变得完全放电并且不能向运输制冷系统供电。
如果控制系统确定功率电子模块组装件28的温度超过第二阈值温度(即功率电子模块组装件28过热)，则控制系统操作第二泵24以使工作流体围绕低压侧流体回路20循环。这将使工作流体通过低压侧换热器22行进，在那里工作流体被制冷回路中的低压制冷剂冷却。然后，经冷却的工作流体将被传递到第二组件换热器26，在那里，它可用于冷却功率电子模块组装件28。
可以理解，第二阈值温度将基于功率电子模块组装件28的特定类型和操作特性，然而，通常期望电子组件的温度不超过75℃以避免损坏组件。因此，第二阈值温度可以在70℃和80℃之间。
第一泵14和第二泵14可彼此独立地操作，以使工作流体分别围绕高压侧流体回路10和低压侧流体回路20循环。
如果控制系统确定蓄电池系统18的温度(即，内部电池温度)超过比第一阈值温度高的第三阈值温度(即，蓄电池系统18过热)，则控制系统将在第二配置中操作可控阀组装件34并操作第二泵24。利用这种布置，已经通过与低压侧换热器22中的制冷剂相互作用而被冷却的工作流体将通过第二泵24的作用而围绕低压侧流体回路20循环，如上所述。另外，来自低压侧流体回路20的至少一些经冷却的工作流体将经由连接管道30被传递到高压侧流体回路10，并且被传递到第一组件换热器16，以便冷却蓄电池系统18。在从第二组件换热器16排出之后，工作流体将经由连接管道32被传递回到低压侧流体回路20。
在图6中示出在该配置中工作流体通过热管理系统102的路径，其中粗线表示由第二泵24循环的工作流体的流动路径。细线表示在该配置中热管理系统102的工作流体不循环的部分。
利用这种配置，热管理系统102可以用于冷却功率电子模块组装件28(即，经由第二组件换热器26)以及蓄电池系统18(即，经由第一组件换热器16)。
第三阈值温度可以选择为阻止蓄电池系统18超过最大工作温度。如果蓄电池系统18变得过热，则蓄电池系统18可能被损坏或效率降低。应当理解，类似于第一阈值温度，第三阈值温度可以基于所使用的特定蓄电池系统18的特性来选择。对于LFP蓄电池，第三阈值温度可在30℃和40℃之间。
如果控制器确定蓄电池系统18的温度不高于第三阈值温度(即，因此不存在冷却蓄电池系统18的需要)，但是功率电子模块组装件28的温度超过第二阈值温度(即，因此存在冷却功率电子模块组装件28的需要)，则控制系统将操作第二泵24(如上所述)并且在第一配置中操作可控阀组装件34。因而，高压侧流体回路10和低压侧流体回路20将不经由连接管道30、32流体连接，使得工作流体能够独立于围绕高压侧流体回路10循环的工作流体而围绕低压侧流体回路20循环，这意味着，如果必需的话，热管理系统能够用于冷却功率电子模块组装件28而不冷却蓄电池系统18，这可能例如在如下情况下被要求，如果蓄电池系统18在其最佳工作温度范围内，但是功率电子模块组装件28已经变得过热，例如，使得它可能被损坏。
而且，当可控阀组装件34处于第一配置时，如果必需的话，热管理系统可以用于加热蓄电池系统18，同时还冷却功率电子模块组装件28。这可以通过操作第一泵14和第二泵24两者以使工作流体根据蓄电池系统18和功率电子模块组装件28的相应温度按照要求围绕相应的高压侧流体回路10和低压侧流体回路20循环(如上所述)来实现。
当运输制冷系统100包括图5中所示的制冷回路110时，还可能必需调节制冷回路110的操作，以便使得热管理系统102能够提供冷却功能。控制系统布置成如果功率电子模块组装件24的温度超过第二阈值温度和/或如果蓄电池系统18的温度超过第三阈值温度，则打开流控制阀112以允许制冷剂流过旁通线路111和低压侧换热器22。这样，制冷剂能够在旁通线路111中朝向低压侧换热器22行进，并且经过低压侧换热器22的工作流体能够被制冷剂冷却。
当运输制冷回路100包括图2所示的制冷回路101时，可不要求对制冷回路101进行这种额外的控制。这是因为在制冷回路101的正常操作期间，制冷剂将总是通过低压侧换热器22行进。
控制系统可以操作加热器54以向蓄电池系统18提供额外的加热(如果它被要求/当它被要求时)。例如，如果控制系统确定第一泵14已经运行了预定的时间段，并且蓄电池系统18的温度(仍然)低于第一阈值温度，则这可能是需要的。如果经过了预定的时间段而蓄电池系统18的温度没有充分升高，则控制系统可以配置成激活加热器54。换句话说，如果控制系统确定即使当热管理系统102已经被操作/正在被操作以向蓄电池系统18提供热量时蓄电池系统18也过冷，则控制系统将激活加热器以提供额外的热量并加速加热过程。
备选地或附加地，控制系统可配置成如果确定蓄电池系统18的温度小于第四阈值温度则激活加热器54，该第四阈值温度低于第一阈值温度。与第一和第三阈值温度非常类似，第四阈值温度可以基于所使用的特定蓄电池系统18的特性。对于LFP蓄电池，第四阈值温度可在-20℃和-10℃之间。
换句话说，如果控制系统确定蓄电池系统18明显低于其优选的操作温度，则控制系统可以在操作第一泵14的同时激活加热器54，以便提供增加的加热。当确定蓄电池系统18的温度已经升高到第一阈值温度或第四阈值温度以上时，控制系统可以停用/停止操作加热器54，或者可以在预定时间段之后停用/停止操作加热器54。
运输制冷系统100可包括散热器(未示出)，散热器布置在环境空气的流动路径中以提供对例如发动机冷却剂的冷却。在由内燃机供能的运输制冷系统中，散热器可用于冷却发动机冷却剂。散热器可能仍然存在于不具有内燃机的电运输制冷系统中，但是该散热器通常是未使用的，因为不再要求冷却发动机冷却剂。
散热器可以流体地连接到低压侧流体回路20，以便向低压侧流体回路20的工作流体提供额外的冷却。备选地或附加地，散热器可以流体地连接到高压侧流体回路10，以便向高压侧流体回路10的工作流体提供额外的加热。当环境空气经过散热器时，它将与流过散热器的工作流体交换热量，以便根据空气和工作流体的相对温度来加热或冷却工作流体。
制冷回路101、110的散热器和排热换热器4可以布置在共享的换热器壳体内，该共享的换热器壳体被放置在环境空气的流动路径内，以用于冷却或加热经过散热器的工作流体以及冷却排热换热器4内的制冷剂。尽管散热器和排热换热器4被容纳在相同的共享壳体内，但是它们没有流体连通，因此工作流体和制冷剂不会在壳体内混合。
散热器可以经由低压侧散热器阀流体地连接到低压侧流体回路20。当低压侧散热器阀打开时，工作流体可从低压侧流体回路20行进到散热器并回到低压侧流体回路20。当低压侧散热器阀关闭时，阻止工作流体从低压侧流体回路20行进到散热器。
备选地或附加地，散热器可经由高压侧散热器阀流体地连接到高压侧流体回路10。当高压侧散热器阀打开时，工作流体可从高压侧流体回路10行进到散热器并回到高压侧流体回路10。当高压侧散热器阀关闭时，阻止工作流体从高压侧流体回路10行进到散热器。
环境空气在共享的换热器壳体上的流动可以通过运输制冷系统100穿过空气的运动而产生，和/或运输制冷系统100可以包括风扇以驱动/抽吸环境空气穿过共享的换热器壳体并且穿过散热器和排热换热器。
当环境空气的温度低于蓄电池系统18和/或功率电子模块组装件28的温度时，散热器可用来提供额外的冷却能力。当环境空气的温度高于蓄电池系统18的温度时，散热器也可用来提供额外的加热能力，因此，控制系统可配置成基于环境空气相对于蓄电池系统18和功率电子模块组装件28中的至少一个的温度来控制低压散热器阀和/或高压散热器阀。
为了帮助控制高压侧散热器阀和低压侧散热器阀的操作，控制系统可以包括用于测量环境空气的温度的环境温度传感器。控制系统的控制器可以配置成从环境温度传感器接收温度数据。
控制系统可以配置成，当要求冷却(即，电子模块组装件28的温度高于第二阈值温度和/或蓄电池系统18的温度高于第三阈值温度)时，响应于确定环境空气的温度低于功率电子模块组装件28的温度和/或蓄电池系统18的温度而打开低压侧散热器阀。这将允许工作流体从第二组件换热器26和/或第一组件换热器16经由低压侧流体回路20(在被传递到低压侧换热器22之前或之后)行进到散热器，以在工作流体被传递回到第二组件换热器26和/或第一组件换热器16以用于冷却功率电子模块组装件28和/或蓄电池系统18之前提供对工作流体的额外冷却。控制系统可布置成，当环境空气的温度高于功率电子模块组装件28和/或蓄电池系统18的温度时，关闭(或保持关闭)低压侧散热器阀。
控制系统可以配置成当要求加热时(即当蓄电池系统18的温度低于第一阈值温度时)，响应于确定环境空气的温度高于蓄电池系统18的温度而打开高压侧散热器阀。这将允许工作流体从第一组件换热器16经由高压侧流体回路10(在被传递到高压侧换热器12之前或之后)行进到散热器，以在工作流体被传递回到第一组件换热器16以用于加热蓄电池系统18之前提供对工作流体的额外加热。控制系统可布置成当环境空气的温度低于蓄电池系统18的温度时，关闭(或保持关闭)高压侧散热器阀。

Claims (15)

1.一种运输制冷系统(100)，包括：
制冷回路(101；110)，包括用于压缩制冷剂的压缩机(2)、布置在所述压缩机的高压侧上以用于从制冷剂中移除热量的高压侧换热器(12)、以及布置在所述压缩机的低压侧上以用于加热制冷剂的低压侧换热器(22)；以及
热管理系统(102)，包括：
高压侧流体回路(10)，包括用于使工作流体围绕所述高压侧流体回路循环的第一泵(14)和用于加热和/或冷却第一电子组件(18)的第一组件换热器(16)，其中，所述高压侧流体回路布置成经由所述高压侧换热器与所述制冷回路处于热交换关系，以用于加热所述高压侧流体回路内的工作流体；以及
低压侧流体回路(20)，包括用于使工作流体围绕所述低压侧流体回路循环的第二泵(24)和用于冷却第二电子组件(28)的第二组件换热器(26)，其中，所述低压侧流体回路布置成经由所述低压侧换热器与所述制冷回路处于热交换关系，以用于冷却所述低压侧流体回路内的工作流体。
2.如权利要求1所述的运输制冷系统(100)，其中，所述热管理系统(102)包括：
连接管道(30，32)，用于流体地连接所述高压侧流体回路和所述低压侧流体回路(10，20)；以及
可控阀组装件(34)，布置成选择性地允许工作流体经由所述连接管道在所述高压侧流体回路与所述低压侧流体回路之间行进，
其中，所述可控阀组装件配置成选择性地在第一配置与第二配置之间切换，在所述第一配置中，阻止工作流体经由所述连接管道在所述高压侧流体回路与所述低压侧流体回路之间行进，并且在所述第二配置中，工作流体能够经由所述连接管道从所述低压侧流体回路行进到所述第一组件换热器。
3.如权利要求2所述的运输制冷系统(100)，其中，所述连接管道(30，32)和所述可控阀组装件(34)布置成使得在所述第二配置中，阻止来自所述低压侧流体回路(20)的工作流体行进到所述第一泵(14)和所述高压侧换热器(12)。
4.如任一前述权利要求所述的运输制冷系统(100)，其中，所述制冷回路(101；110)包括：
排热换热器(4)，布置在所述压缩机(2)的所述高压侧上，以用于从所述压缩机输出的高压制冷剂中移除热量；
膨胀装置(6)，布置在所述排热换热器的下游，以用于降低由所述排热换热器输出的经冷却制冷剂的压力；以及
吸热换热器(8)，布置在所述膨胀装置的下游，以用于加热由所述膨胀装置输出的低压制冷剂。
5.如权利要求4所述的运输制冷系统(100)，其中，所述高压侧换热器(12)布置在所述排热换热器(4)的上游。
6.如权利要求4或5所述的运输制冷系统(100)，其中，所述低压侧换热器(22)布置在所述吸热换热器(8)的下游。
7.如权利要求4或5所述的运输制冷系统(100)，其中，所述制冷回路(110)包括：
旁通线路(111)，布置成将由所述排热换热器(4)输出的制冷剂引导到所述吸热换热器(8)下游、所述压缩机(2)的所述低压侧，从而为制冷剂提供绕过所述膨胀装置(6)和所述吸热换热器的流动路径，
其中，所述旁通线路(111)包括用于控制所述旁通线路中制冷剂的流率和压力的流控制阀(112)，以及
其中，所述低压侧换热器(22)布置在所述流控制阀(112)的下游、所述旁通线路(111)中。
8.如任一前述权利要求所述的运输制冷系统(100)，包括用于向所述运输制冷系统(100)提供电力的功率源(18)，其中，所述第一组件换热器(16)布置成用于加热和/或冷却所述功率源，
优选地，其中所述功率源(18)是蓄电池系统。
9.如任一前述权利要求所述的运输制冷系统(100)，包括用于获得温度数据并控制所述运输制冷系统(100)的操作的控制系统，其中所述控制系统配置成：
如果所述第一电子组件(18)的温度低于第一阈值温度，则操作所述第一泵(14)；和/或
如果所述第二电子组件(28)的温度超过第二阈值温度，则操作所述第二泵(24)。
10.如权利要求9所述的运输制冷系统(100)，其中，所述控制系统配置成：
如果所述第一电子组件(18)的温度小于或等于比所述第一阈值温度高的第三阈值温度，则在所述第一配置中操作所述可控阀组装件(34)；和/或
如果所述第一电子组件(18)的温度超过比所述第一阈值温度高的第三阈值温度，则在所述第二配置中操作所述可控阀组装件(34)，并且操作所述第二泵(24)。
11.如权利要求9或10所述的运输制冷系统(100)，其中：
所述第一阈值温度在-20℃和20℃之间，优选地在0℃和10℃之间；和/或
所述第二阈值温度在50℃和90℃之间，优选地在70℃和80℃之间；和/或
所述第三阈值温度在20℃和50℃之间，优选地在30℃和40℃之间。
12.如任一前述权利要求所述的运输制冷系统，其中，所述热管理系统包括与所述低压侧流体回路(20)流体连通的散热器，以用于冷却所述低压侧流体回路内的工作流体，
优选地，其中，所述散热器经由低压侧散热器阀流体地连接到所述低压侧流体回路(20)，所述低压侧散热器阀布置成选择性地允许工作流体在低压侧流体回路和所述散热器之间行进。
13.一种使用如任一前述权利要求所述的运输制冷系统(100)来控制电子组件的温度的方法，其中，所述第一组件换热器(16)被布置用于加热和/或冷却第一电子组件(18)，并且所述第二组件换热器(26)被布置用于冷却第二电子组件(28)，所述方法包括：
确定所述第一电子组件(18)的温度；
确定所述第二电子组件(28)的温度；
如果所述第一电子组件(18)的温度低于第一阈值温度，则操作所述第一泵(14)以使工作流体围绕所述高压侧流体回路(10)循环；和/或
如果所述第二电子组件(28)的温度超过第二阈值温度，则操作所述第二泵(24)以使工作流体围绕所述低压侧流体回路(20)循环。
14.如权利要求13所述的方法，其中，当所述低压侧换热器(20)被布置在所述制冷回路(110)的所述旁通线路(111)中时，所述方法包括：
如果所述第二电子组件(28)的温度超过所述第二阈值温度和/或如果所述第一电子组件(28)的温度超过比所述第一阈值温度高的第三阈值温度，则打开所述流控制阀(112)以允许制冷剂流过所述旁通线路(111)。
15.如权利要求13或14所述的方法，包括：
如果所述第一电子组件(18)的温度小于或等于比所述第一阈值温度高的第三阈值温度，则在所述第一配置中操作所述可控阀组装件(34)；和/或
如果所述第一电子组件(18)的温度超过比所述第一阈值温度高的第三阈值温度，则在所述第二配置中操作所述可控阀组装件(34)并且操作所述第二泵(24)。
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