IT201800009514A1

IT201800009514A1 - Sistema di alimentazione elettrica per un impianto frigorifero di un veicolo, provvisto di controllo dell’avviamento degli elettroventilatori.

Info

Publication number: IT201800009514A1
Application number: IT102018000009514A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Valentino
Original assignee: Denso Thermal Systems Spa
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2020-04-17

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE INDUSTRIALE DAL TITOLO: "Sistema di alimentazione elettrica per un impianto frigorifero di un veicolo, provvisto di controllo dell’avviamento degli elettroventilatori"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a un sistema di alimentazione elettrica a bassa tensione per un impianto frigorifero di un veicolo adibito al trasporto di merci deperibili.

Il sistema secondo l’invenzione si caratterizza per il fatto di comprendere

un high-side driver configurato per essere accoppiato a una linea di alimentazione e pilotare almeno un rispettivo motore di almeno un elettroventilatore dell’impianto frigorifero; e

un circuito di gestione driver configurato per controllare l’high-side driver in risposta a una richiesta di pilotaggio dell’almeno un motore, detto circuito di gestione driver essendo configurato per limitare la corrente di alimentazione dell’almeno un motore dell’almeno un elettroventilatore in fase di avviamento.

In particolare, il circuito di gestione driver è configurato per:

- rilevare una corrente di ingresso all’almeno un motore dell’almeno un elettroventilatore;

- comparare la corrente di ingresso rilevata con un valore limite prestabilito; e

- se la corrente di ingresso rilevata è maggiore del valore limite, ridurre la corrente di ingresso all’almeno un motore.

Secondo una forma di realizzazione, ridurre la corrente di ingresso all’almeno un motore comprende: - ridurre il duty cycle di pilotaggio dell’highside driver.

Preferibilmente, il sistema comprende due highside driver previsti per pilotare l’almeno un motore dell’almeno un elettroventilatore, uno configurato per essere accoppiato a una linea di alimentazione a bordo del veicolo, e l’altro configurato per essere accoppiato a una linea di alimentazione esterna.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del sistema secondo l’invenzione diverranno più chiari con la seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione del trovato, fatta con riferimento ai disegni allegati, forniti a titolo puramente illustrativo e non limitativo, in cui

le figure da 1 a 3 sono rappresentazioni schematiche di un sistema di alimentazione elettrica secondo l’invenzione.

Il sistema di alimentazione elettrica è previsto per il pilotaggio dei componenti di un impianto frigorifero di un veicolo (non illustrato) adibito alla conservazione di prodotti deperibili.

L’impianto frigorifero comprende convenzionalmente un compressore, un condensatore, una valvola di espansione (o dispositivi analoghi) e un evaporatore fra loro collegati da una tubazione per il flusso di un fluido frigorigeno.

Quando il motore del veicolo è attivo, l’impianto frigorifero è configurato per trarre la propria alimentazione elettrica dal veicolo stesso, tramite una batteria o un alternatore operativamente collegato al motore.

Per il funzionamento dell’impianto frigorifero a motore fermo è previsto che il sistema di alimentazione elettrica configurato venga allacciato a una rete o altro sistema di alimentazione elettrica esterno.

Con riferimento alla figura 2, il sistema di alimentazione elettrica a bassa tensione per l’impianto frigorifero è configurato per essere allacciato a una linea di alimentazione a bordo del veicolo, indicata con A o, in alternativa, a una linea di alimentazione esterna, indicata con B. Secondo una forma di realizzazione alternativa, meno preferibile, il sistema di alimentazione elettrica potrebbe essere configurato per essere allacciato solo alla linea di alimentazione a bordo del veicolo.

Indipendentemente dalla linea di alimentazione, il sistema di alimentazione elettrica è configurato per accettare in ingresso due livelli differenti di tensione di alimentazione elettrica, e in particolare per accettare sia un’alimentazione elettrica a 12 volt sia un’alimentazione elettrica a 24 volt.

Il sistema di alimentazione elettrica comprende una pluralità di high-side driver 11a, 12a, 13a e 14a configurati per essere accoppiati alla linea di alimentazione A a bordo del veicolo (alimentazione del veicolo), e una pluralità di high-side driver 11b, 12b, 13b e 14b configurati per essere accoppiati alla linea di alimentazione B esterna (alimentazione di stand-by).

Ciascun high-side driver associato alla linea di alimentazione A a bordo, e un corrispondente highside driver associato alla linea di alimentazione esterna B esterna, sono configurati per pilotare un rispettivo carico dell’impianto frigorifero. In particolare, gli high-side driver indicati con 11a e 11b sono configurati per pilotare almeno un motore 21 di almeno un elettroventilatore del condensatore dell’impianto frigorifero, gli high-side driver indicati con 12a e 12b sono configurati per pilotare almeno un motore 22 di almeno un elettroventilatore dell’evaporatore dell’impianto frigorifero, gli high side driver indicati con 13a e 13b sono configurati per pilotare un giunto magnetico 23 del compressore dell’impianto frigorifero, e gli high-side driver indicati con 14a e 14b sono configurati per pilotare un riscaldatore 24 per l’evaporazione della condensa che viene scaricata da un tubo di drenaggio convenzionalmente previsto nell’impianto frigorifero. Naturalmente possono essere previsti ulteriori o differenti componenti elettrici dell’impianto frigorifero che vengono pilotati con il sistema qui descritto.

Gli high-side driver 11a-14a e 11b-14b sono scelti in modo da essere in grado di operare in un intero intervallo di tensioni che copra i due livelli di tensione di alimentazione del sistema; ad esempio gli high-side driver 11a-14a e 11b-14b possono essere scelti in modo da essere in grado di operare nell’intervallo 8 ÷ 32 volt.

Il sistema comprende inoltre un circuito di regolazione e protezione 30, il quale è configurato per regolare la tensione destinata agli high-side driver e proteggere i carichi contro l’inversione di polarità, per evitare danni ai componenti elettrici nel caso in cui la polarità venga invertita accidentalmente, ad esempio quando si installa una nuova batteria nel veicolo. Il circuito di regolazione e protezione 30 è pilotato da un low-side driver 31.

Il sistema di alimentazione comprende inoltre un circuito di gestione driver 40 configurato per controllare gli high-side driver 11a-14a e 11b-14b in risposta a una richiesta di pilotaggio del carico I proveniente dal sistema di controllo dell’impianto frigorifero (non illustrato).

Con riferimento alla figura 2, il sistema di alimentazione prevede un controllo dell’avviamento dei motori 21 e 22 degli elettroventilatori di condensatore ed evaporatore.

A tal fine, il circuito di gestione driver 40 è configurato per limitare la corrente di alimentazione dell’almeno un motore 21, 22 del rispettivo almeno un elettroventilatore in fase di avviamento. In figura 2, con DO è indicata un’uscita di pilotaggio che l’high side driver fornisce per pilotare l’almeno un motore cui è associato.

Con riferimento anche alla figura 3, il circuito di gestione driver 40 è configurato per:

- rilevare (tramite un rilevatore 50) una corrente Is di ingresso all’almeno un motore 21, 22 dell’almeno un elettroventilatore;

- comparare (tramite un op-amp 60) la corrente di ingresso Is rilevata con un valore limite prestabilito; e

- se la corrente di ingresso Is rilevata è maggiore del valore limite, ridurre la corrente di ingresso all’almeno un motore 21, 22.

L’operazione di ridurre la corrente di ingresso all’almeno un motore può comprendere:

- ridurre il duty cycle di pilotaggio dell’highside driver, ad esempio da un ciclo 100% ON a un ciclo 20% ON - 80% OFF. Tale ciclo viene mantenuto finché la corrente in ingresso all’almeno un motore scende al disotto del valore limite prestabilito.

Grazie alla caratteristica sopra descritta è possibile settare i valori più corretti dei parametri di controllo così da garantire un avviamento dolce e graduale con un'accelerazione costante e con la minor corrente di spunto possibile. I principali vantaggi del soft start possono quindi essere riassunti in: limitazione della corrente di avviamento; avviamento graduale e senza strappi; regolabile e quindi adattabile alle specificità dell'applicazione; risparmio energetico; limitazione degli shock meccanici.

Il sistema sopra descritto è inoltre realizzabile in un’unica scheda a circuiti stampati (indicata schematicamente con 100 in figura 1); esso è pertanto meno ingombrante, più leggero e anche più silenzioso rispetto ai sistemi convenzionali basati su relè.

Si intende che l’invenzione non è limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, ma è invece suscettibile di modifiche relative a forma e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di funzionamento, secondo le numerose possibili varianti che appariranno opportune ai tecnici del settore, e che sono da intendersi comprese nell’ambito del trovato, così come definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di alimentazione elettrica a bassa tensione per un impianto frigorifero di un veicolo adibito al trasporto di merci deperibili, comprendente un high-side driver (11a-12a, 11b-12b) configurato per essere accoppiato a una linea di alimentazione (A, B) e pilotare almeno un rispettivo motore (21, 22) di almeno un elettroventilatore dell’impianto frigorifero; e un circuito di gestione driver (40) configurato per controllare l’high-side driver (11a-12a, 11b-12b) in risposta a una richiesta (I) di pilotaggio del motore, detto circuito di gestione driver (40) essendo configurato per limitare la corrente di alimentazione (Is) dell’almeno un motore (21, 22) dell’almeno un elettroventilatore in fase di avviamento.
2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui il circuito di gestione driver (40) è configurato per: - rilevare una corrente (Is) di ingresso all’almeno un motore (21, 22) dell’almeno un elettroventilatore; - comparare la corrente di ingresso (Is) rilevata con un valore limite prestabilito; e - se la corrente di ingresso (Is) rilevata è maggiore del valore limite, ridurre la corrente (Is) di ingresso all’almeno un motore.
3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui ridurre la corrente (Is) di ingresso all’almeno un motore (21, 22) comprende: - ridurre il duty cycle di pilotaggio dell’highside driver (11a-12a, 11b-12b).
4. Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente due high-side driver previsti per pilotare l’almeno un motore (21, 22) dell’almeno un elettroventilatore, uno (11a-12a) configurato per essere accoppiato a una linea di alimentazione (A) a bordo del veicolo, e l’altro (11b-12b) configurato per essere accoppiato a una linea di alimentazione esterna (B).