JP2015055469A - Electric type refrigerant cycle device for hybrid freight vehicle using solar cell power source and electric generator power source - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ソーラーセル電源と発電機電源とを使う貨物車用の電気式冷媒サイクル装置に係り、具体的には、冷凍搭車のコンテナ上に上面に太陽電池アレイ(PV array)を備え、充電調節器(Charge Controller)、過充電/過放電防止回路、蓄電池(Battery Storage)、エネルギー変換装置を搭載し、発電機とモータとの間にエネルギー変換装置(AC→DC電圧)を備え、バッテリとモータとの間にエネルギー変換装置(DC→AC電圧、インバータ)を備えて、ソーラーセル電源が十分ではなければ、発電機電源を使ってハイブリッド方式で電源が供給され、発電機とモータ、冷媒圧縮機とを結合させて、自動車のエンジン回転数の変化に影響を受けず、停止された状態でも冷凍機能を行わせるソーラーセル電源と発電機電源とを使うハイブリッド方式の貨物車用の電気式冷媒サイクル装置に関する。 The present invention relates to an electric refrigerant cycle device for a freight vehicle that uses a solar cell power source and a generator power source. Specifically, a solar cell array (PV array) is provided on a top surface of a container of a refrigeration vehicle, and charging is performed. A charger (charge controller), an overcharge / overdischarge prevention circuit, a storage battery (battery storage), and an energy conversion device are installed, and an energy conversion device (AC → DC voltage) is provided between the generator and the motor. If there is an energy conversion device (DC → AC voltage, inverter) between the motor and the solar cell power supply is not sufficient, the power is supplied in a hybrid manner using the generator power supply. The refrigeration function can be performed even when stopped without being affected by changes in the engine speed of the car. On electric refrigerant cycle device for cargo vehicles of the hybrid system to use a solar cell power supply and generator power.
冷凍搭車は、特定温度で腐敗しやすい貨物を運送するために設計されたバン(Van)またはトラック(Truck)を言う。冷凍搭車は、ディーゼルエンジンによって駆動されながら、冷媒として二酸化炭素のようなものが使われる冷凍システムを備える。
冷凍搭車と関連した先行技術として、特許文献1の冷凍搭車用の冷凍装置がある。前記先行技術は、エンジンと圧縮機とを直結させず、エンジンの動力によって発電する発電機を用いてバッテリを充電し、このバッテリに充電されたエネルギーを用いて圧縮機を駆動させた冷凍搭車用の冷凍装置を提供する。このような先行技術は、自動車用エンジン及び前記エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機によって生産される電力を貯蔵する冷凍機バッテリと、前記冷凍機バッテリの電力を用いて駆動されるDCモータと、前記DCモータを通じて駆動される圧縮機を含む冷凍サイクルと、を含み、運転室には運転者が操作することができる電源スイッチが設けられ、電気入力値によって、前記DCモータと前記圧縮機とを機械的に連結または解除するクラッチを含み、前記冷凍機バッテリでは、前記電源スイッチを通じて前記クラッチに前記電気入力を加える路線と、リレーを通じて前記DCモータを駆動させる路線とを通じて電力が供給され、前記クラッチと前記リレーは、電気的に連結されて、前記クラッチに電気入力が加えられれば、前記DCモータと前記圧縮機とが機械的に連結されると同時に、前記リレーが、前記冷凍機バッテリと前記DCモータとを電気的に連結させて、前記DCモータによって、前記圧縮機を駆動させる冷凍搭車用の冷凍装置に対して開示する。
Refrigeration boarding refers to a van or truck designed to carry perishable cargo at a specific temperature. The refrigeration board is equipped with a refrigeration system in which something like carbon dioxide is used as a refrigerant while being driven by a diesel engine.
As a prior art related to refrigeration boarding, there is a refrigeration apparatus for refrigeration boarding in Patent Document 1. The prior art is for a refrigeration vehicle in which a battery is charged using a generator that generates power by the power of the engine without directly connecting the engine and the compressor, and the compressor is driven using the energy charged in the battery. A refrigeration apparatus is provided. Such a prior art includes an automobile engine, a generator driven by the engine, a refrigerator battery storing electric power produced by the generator, and a DC driven using the electric power of the refrigerator battery. A motor and a refrigeration cycle including a compressor driven through the DC motor, and a power switch that can be operated by a driver is provided in the cab, and the DC motor and the compression are controlled by an electric input value. The refrigerator battery is supplied with electric power through a route for applying the electric input to the clutch through the power switch and a route for driving the DC motor through a relay. The clutch and the relay are electrically connected, and an electric input is applied to the clutch. The DC motor and the compressor are mechanically connected, and at the same time, the relay electrically connects the refrigerator battery and the DC motor, and the compressor is driven by the DC motor. A refrigeration apparatus for refrigeration boarding is disclosed.
冷凍搭車と関連した他の先行技術として、特許文献2の冷凍搭車用ハイブリッド冷却システムがある。前記先行技術は、冷凍搭車のエンジン停止時に、積載庫の温度を低温に保持することができながら、蓄冷板の蓄冷時間を減少させうる冷却システムを提供する。このような先行技術は、車両のエンジン及び外部電源からなる電源供給装置と、前記電源供給装置から駆動力を得て、吸入した冷媒を高温または高圧の冷媒に作る圧縮機と、前記圧縮機から排出された高温高圧冷媒を伝達されて、低温高圧の冷媒に作る凝縮器と、前記低温高圧の冷媒を圧力変化によって低温低圧の冷媒に変換させる膨張機と、前記低温低圧の冷媒を蒸発させて周りの熱を吸収することによって、積載庫の内部の温度を低下させ、冷気を貯蔵して、該貯蔵した冷気を発散する蓄冷兼用蒸発器と、を含む冷凍搭車用ハイブリッド冷却システムに対して開示する。 As another prior art related to refrigeration boarding, there is a hybrid cooling system for refrigeration boarding in Patent Document 2. The prior art provides a cooling system that can reduce the cold storage time of the cold storage plate while maintaining the temperature of the loading cabinet at a low temperature when the engine of the refrigeration vehicle is stopped. Such a prior art includes a power supply device comprising a vehicle engine and an external power supply, a compressor that obtains driving force from the power supply device, and produces sucked refrigerant into a high-temperature or high-pressure refrigerant, and the compressor. The discharged high-temperature and high-pressure refrigerant is transmitted to a condenser that creates a low-temperature and high-pressure refrigerant, an expander that converts the low-temperature and high-pressure refrigerant into a low-temperature and low-pressure refrigerant by pressure change, and the low-temperature and low-pressure refrigerant is evaporated Disclosed is a hybrid cooling system for a refrigerated vehicle that includes a cold storage evaporator that absorbs the surrounding heat to lower the temperature inside the loading cabinet, stores cold air, and dissipates the stored cold air To do.
前記先行技術または公知の技術は、エンジンが停止された状態で冷凍装置が作動しないか、作動するとしても、制限された範囲で作動する構造を有している。さらに冷凍装置が有した他の問題点は、車両の走行速度と関係なく冷凍装置が一定の温度に保持されるように作動しなければならないという点である。先行技術は、このような問題点に対する解決方法を提示しない。 The prior art or the known technology has a structure in which the refrigeration apparatus does not operate or operates in a limited range even when the engine is stopped. Furthermore, another problem with the refrigeration apparatus is that it must operate so that the refrigeration apparatus is maintained at a constant temperature regardless of the traveling speed of the vehicle. The prior art does not present a solution to such a problem.
前記問題点を解決するため、本発明は、冷凍搭車のコンテナ上に上面に太陽電池アレイを備え、充電調節器、過充電/過放電防止回路、蓄電池、エネルギー変換装置(インバータ)を搭載し、発電機とモータとの間にエネルギー変換装置(AC→DC電圧)を備え、バッテリとモータとの間にエネルギー変換装置(DC→AC電圧)を備えて、ソーラーセル電源が十分ではなければ、発電機電源を使ってハイブリッド方式で電源が供給され、走行過程で発電機の駆動によって生成された電気エネルギーをバッテリ管理モジュールに貯蔵して、車両の走行速度と関係なく要求されるレベルに稼動させるソーラーセル電源と発電機電源とを使うハイブリッド方式の貨物車用の電気式冷媒サイクル装置を提供することを課題とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a solar cell array on the upper surface of a container of a refrigerated vehicle, and includes a charge controller, an overcharge / overdischarge prevention circuit, a storage battery, and an energy conversion device (inverter). If an energy conversion device (AC → DC voltage) is provided between the generator and the motor, and an energy conversion device (DC → AC voltage) is provided between the battery and the motor. Solar power is supplied in a hybrid manner using machine power, and the electric energy generated by driving the generator during the running process is stored in the battery management module and operated to the required level regardless of the running speed of the vehicle It is an object of the present invention to provide an electric refrigerant cycle device for a hybrid type freight vehicle using a cell power source and a generator power source.
上記課題を解決するために、本発明は、ソーラーセル電源と発電機電源とを使うハイブリッド方式の貨物車用の電気式冷媒サイクル装置は、冷凍搭車のコンテナ上に上面に太陽電池アレイ、充電調節器、過充電/過放電防止回路を備えて、蓄電池に充電/放電し、エネルギー変換装置を搭載するソーラーセル電源充電部と、電力伝達ブラシ(brush)を有した回転子、3相または6相コイルで巻線された固定子、交流を直流に変換させるための少なくとも6つの整流素子、整流素子の放熱のための放熱手段、及び出力電圧または電流の調節のための回転子界磁制御装置を有した発電機と、発電機の起電力によって充電されるバッテリモジュールと、3相コイルで巻線された固定子、電力伝達のためのブラシのない回転子及び固定子界磁制御装置と、からなり、そして、回転数の調節が可能であり、バッテリモジュールによって駆動されるモータと、前記モータによって駆動されるスクロール方式の冷媒圧縮機と、前記冷媒圧縮機から排出された高温高圧冷媒を伝達されて、低温高圧の冷媒に作る凝縮器と、前記モータに既定の範囲の電圧と電流とを供給する電源装置と、を含み、前記モータの回転数は、コンテナの内部温度及びエンジン速度によって自動で調節され、コンテナの内部温度を保持しながら、燃料を節減するように冷媒圧縮機の吐出量が随時に調節される構造であり、前記ソーラーセル電源充電部のエネルギー変換装置は、交流発電機と駆動モータとの間にエネルギー変換装置(AC→DC電圧)を備え、バッテリと駆動モータとの間にエネルギー変換装置(DC→AC電圧、インバータ)を備えて、ソーラーセル電源が十分ではなければ、発電機電源を使ってハイブリッド方式で電源が供給されることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an electric refrigerant cycle device for a hybrid freight vehicle using a solar cell power source and a generator power source. , A solar cell power supply unit that includes an overcharge / overdischarge prevention circuit, charges / discharges a storage battery, and includes an energy conversion device, and a rotor having a power transmission brush, three-phase or six-phase A stator wound by a coil, at least six rectifying elements for converting alternating current to direct current, heat radiating means for radiating heat from the rectifying elements, and a rotor field controller for adjusting output voltage or current A generator, a battery module charged by an electromotive force of the generator, a stator wound by a three-phase coil, a brushless rotor for transmitting power, and a stator field control And a motor driven by a battery module, a scroll-type refrigerant compressor driven by the motor, and a high-temperature and high-pressure exhausted from the refrigerant compressor A condenser to which refrigerant is transmitted to produce low-temperature and high-pressure refrigerant, and a power supply device that supplies a predetermined range of voltage and current to the motor, and the number of revolutions of the motor depends on the internal temperature of the container and the engine The structure is such that the discharge amount of the refrigerant compressor is adjusted at any time so as to save fuel while automatically adjusting according to the speed and maintaining the internal temperature of the container. An energy conversion device (AC → DC voltage) is provided between the AC generator and the drive motor, and an energy conversion device (DC) is provided between the battery and the drive motor. AC voltage, an inverter), if it is sufficient solar cell power supply, wherein the power in a hybrid system is supplied with the generator power.
前記ソーラーセル電源充電部は、集光のためのフランネルレンズ(Flannel lens)を備え、PN接合半導体を使うソーラーセルアレイ(Solar modulearray、PV array)で構成され、フランネルレンズで集光された太陽エネルギーをソーラーセルアレイで照らせば、光起電力効果(photo−voltaic effect)によって電気エネルギーに変換して、DC電流とDC電圧とを生成する太陽電池アレイと、前記太陽電池アレイから発生したDC電流を負荷に直接供給し、蓄電池に充電されるように供給して制御する充電調節器と、前記充電調節器から供給されるDC電流及び電圧を充電や放電時に、蓄電池の容量によって過充電及び過放電を防止する機能を提供する過充電/過放電防止回路と、電気エネルギーを化学エネルギーに変換して充電し(charge)、一方、負荷に供給を供給するために放電されて(discharge)電気エネルギーを供給する蓄電池と、前記充電調節器と連結され、インバータ(PV inverter)の場合、交流電源(AC)を直流電源(DC)に変換するか、一方、直流電源を交流電源に変換するエネルギー変換装置と、を含む。 The solar cell power supply charging unit includes a flannel lens for condensing light, and includes a solar cell array (solar modular array, PV array) using a PN junction semiconductor. When illuminated by a solar cell array, a photovoltaic cell array that generates a DC current and a DC voltage by converting into electrical energy by a photo-voltaic effect, and a DC current generated from the photovoltaic cell array as a load Direct charge and charge controller that supplies and controls the battery so that it is charged, and the DC current and voltage supplied from the charge regulator prevent overcharge and overdischarge depending on the capacity of the battery when charging or discharging. Overcharge / overdischarge prevention circuit providing a function to perform The electrical energy is converted into chemical energy and charged, while the storage battery is discharged to supply power to the load and supplies electric energy, and is connected to the charge regulator, and the inverter ( In the case of PV inverter, an AC power source (AC) is converted into a DC power source (DC), or an energy conversion device that converts a DC power source into an AC power source is included.
本発明の他の実施形態によれば、前記発電機の起電力によって充電され、電源装置に電力を供給して、車両停止時にも、冷媒サイクルを駆動させるバッテリモジュールをさらに含み、前記バッテリモジュールは、直列または並列連結され、充電が可能な少なくとも4つの単位セルを含む。 According to another embodiment of the present invention, the battery module further includes a battery module that is charged by the electromotive force of the generator, supplies power to the power supply device, and drives the refrigerant cycle even when the vehicle is stopped. , Including at least four unit cells connected in series or in parallel and capable of being charged.
本発明のさらに他の実施形態によれば、車両が停止された状態で外部交流電源に連結させる外部連結アダプダをさらに含み、前記外部連結アダプダは、外部交流電源を直流に変換するインバータ、過電圧遮断装置及び過電流遮断装置を含む。 According to still another embodiment of the present invention, the apparatus further includes an external connection adapter that is connected to an external AC power source when the vehicle is stopped, the external connection adapter including an inverter that converts the external AC power source into a direct current, an overvoltage cutoff. Device and overcurrent interrupt device.
本発明のさらに他の実施形態によれば、貨物車用の電気式冷媒サイクル装置は、制御モジュールと、エンジンの動力から起電力を発生させる発電モジュールと、発電モジュールの起電力を貯蔵するバッテリモジュールと、バッテリモジュールによって作動する駆動モータと、バッテリモジュールと駆動モータ15との連結を制御するサイクル制御ユニットと、駆動モータによって作動する冷却モジュールと、冷却モジュールによって冷凍されるコンテナと、駆動モータとコンテナとの状態を感知するセンサーと、を含み、前記制御モジュールは、エンジン及びバッテリモジュールに固有な作動決定データを有し、そして、エンジンの作動状態によって1つの作動データが選択される。
According to still another embodiment of the present invention, an electric refrigerant cycle device for a freight vehicle includes a control module, a power generation module that generates electromotive force from engine power, and a battery module that stores the electromotive force of the power generation module. A drive motor operated by the battery module, a cycle control unit for controlling the connection between the battery module and the
本発明による冷凍装置は、冷凍搭車のコンテナ上に上面に太陽電池アレイを備え、充電調節器、過充電/過放電防止回路、蓄電池、エネルギー変換装置を搭載し、発電機とモータとの間にエネルギー変換装置(AC→DC電圧)を備え、バッテリとモータとの間にエネルギー変換装置(DC→AC電圧、インバータ)を備えて、ソーラーセル電源が十分ではなければ、発電機電源を使ってハイブリッド方式で冷凍搭車に電源が供給される。 The refrigeration apparatus according to the present invention includes a solar cell array on the upper surface of a container of a refrigeration vehicle, and includes a charge controller, an overcharge / overdischarge prevention circuit, a storage battery, and an energy conversion device, and is provided between a generator and a motor. It is equipped with an energy conversion device (AC → DC voltage), an energy conversion device (DC → AC voltage, inverter) between the battery and the motor, and if the solar cell power supply is not sufficient, the hybrid using the generator power supply In this way, power is supplied to the refrigeration vehicle.
前記冷凍装置は、車両の運行状態と関係なく独立して作動することによって、冷凍コンテナの冷凍状態を、要求される一定レベルに保持させうるという利点を有する。本発明による冷媒サイクル装置は、車両の空転によるエネルギーの浪費を防止させながら、温室ガスの排出を低減させるという長所を有する。さらに本発明による冷媒サイクル装置は、多様な形態の自動車に適用されるように、モジュール化を可能にするという利点を有する。さらに本発明による冷媒サイクル装置は、エンジンクランク軸にベルトで連結されて駆動する冷媒圧縮機の代わりに、発電機によって電力が生産され、その電力でモータ速度を制御して、冷媒圧縮機を駆動する構造を適用することによって、冷媒圧縮機の回転速度がエンジン速度に影響を受けず、環境にやさしいという長所を有する。 The refrigeration apparatus operates independently regardless of the operation state of the vehicle, and thus has the advantage that the refrigeration state of the refrigeration container can be maintained at a required constant level. The refrigerant cycle device according to the present invention has an advantage of reducing greenhouse gas emissions while preventing waste of energy due to idling of the vehicle. Furthermore, the refrigerant cycle device according to the present invention has an advantage of enabling modularization so as to be applied to various types of automobiles. Furthermore, the refrigerant cycle apparatus according to the present invention generates electric power by a generator instead of a refrigerant compressor that is driven by a belt connected to an engine crankshaft, and drives the refrigerant compressor by controlling the motor speed with the electric power. By applying this structure, the rotational speed of the refrigerant compressor is not affected by the engine speed and has an advantage that it is environmentally friendly.
下記に、添付した図面に示した実施形態を参照して詳細に説明されるが、実施形態は、本発明の明確な理解のためのものであって、本発明は、これに制限されるものではない。下記の説明で、互いに異なる図面で同じ図面符号を有する構成要素は、類似した機能を有するので、反復説明はせず、公知の構成要素は、簡略に説明されるか、省略されるが、本発明の実施形態から除外されるものではない。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Reference will now be made in detail to embodiments illustrated in the accompanying drawings, which are for the purpose of providing a clear understanding of the invention, and the invention is not limited thereto. is not. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, and thus will not be described repeatedly, and well-known components will be briefly described or omitted. It is not excluded from the embodiments of the invention.
下記の説明で、貨物車は、トラックまたはバンのような車両を含むが、これに制限されず、貨物運送が可能な任意の車両を含む。そして、冷媒サイクル装置は、冷蔵または冷凍を目的として冷媒を循環させて、貨物が保管されたコンテナまたは貯蔵空間を要求される温度に低めるか、保持させるための装置を意味する。冷蔵または冷凍方式、またはコンテナの構造は、多様な形態になり、本発明は、冷蔵または冷凍方式、またはコンテナの構造によって制限されるものではない。さらに本明細書で、冷媒サイクル装置は、冷凍装置と同一または類似した装置を意味する。 In the following description, a freight vehicle includes any vehicle capable of freight transportation, including but not limited to vehicles such as trucks or vans. The refrigerant cycle apparatus means an apparatus for circulating or cooling refrigerant for the purpose of refrigeration or freezing to lower or hold a container or storage space in which cargo is stored at a required temperature. The refrigeration or refrigeration system or the structure of the container can take various forms, and the present invention is not limited by the refrigeration or refrigeration system or the structure of the container. Furthermore, in this specification, the refrigerant cycle device means a device that is the same as or similar to the refrigeration device.
本発明による冷媒サイクル装置は、電力伝達ブラシを有した回転子、3相または6相コイルで巻線された固定子、交流を直流に変換させるための少なくとも6つの整流素子、整流素子の放熱のための放熱手段、及び出力電圧または電流の調節のための回転子界磁制御装置を有した発電機と、発電機の起電力によって充電されるバッテリモジュールと、3相コイルで巻線された固定子、電力伝達のためのブラシのない回転子及び固定子界磁制御装置と、からなり、そして、回転数の調節が可能なモータと、前記モータに既定の範囲の電圧と電流とを供給する電圧安定化装置と、前記モータによって駆動されるスクロール方式の冷媒圧縮機と、を含み、前記モータの回転数は、コンテナの内部温度及びエンジン速度によって自動で調節されることを特徴とする。 The refrigerant cycle apparatus according to the present invention includes a rotor having a power transmission brush, a stator wound by a three-phase or six-phase coil, at least six rectifier elements for converting alternating current to direct current, and heat dissipation of the rectifier elements. A generator having a rotor field controller for adjusting output voltage or current, a battery module charged by an electromotive force of the generator, and a stator wound by a three-phase coil, A brushless rotor and stator field controller for power transmission, and a motor capable of adjusting the number of revolutions, and a voltage stabilizer for supplying a predetermined range of voltage and current to the motor And a scroll-type refrigerant compressor driven by the motor, and the rotational speed of the motor is automatically adjusted according to the internal temperature of the container and the engine speed. And features.
以下、本発明の望ましい実施形態を添付した図面を参照して、発明の構成及び動作を詳細に説明する。
図1は、本発明による冷凍搭車のコンテナ上に太陽電池アレイを備えた斜視図である。
ソーラーセル電源と発電機電源とを使う貨物車用の電気式冷媒サイクル装置は、冷凍搭車のコンテナ上に上面に太陽電池アレイを備え、充電調節器、過充電/過放電防止回路、蓄電池、エネルギー変換装置を搭載し、発電機とモータとの間にエネルギー変換装置(AC→DC電圧)を備え、バッテリとモータとの間にエネルギー変換装置(DC→AC電圧、インバータ)を備えて、ソーラーセル電源が十分ではなければ、発電機電源を使ってハイブリッド方式で冷凍搭車に電源が供給される。
Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view including a solar cell array on a container of a refrigeration board according to the present invention.
Electric refrigerant cycle equipment for freight vehicles using solar cell power generator and generator power supply is equipped with a solar cell array on the upper surface of the container of the refrigeration board, charging regulator, overcharge / overdischarge prevention circuit, storage battery, energy A solar cell equipped with a conversion device, equipped with an energy conversion device (AC → DC voltage) between the generator and the motor, and equipped with an energy conversion device (DC → AC voltage, inverter) between the battery and the motor. If the power supply is not enough, power is supplied to the refrigeration vehicle in a hybrid manner using the generator power supply.
図2は、冷凍搭車の太陽電池アレイシステム構成図である。
冷凍搭車の太陽電池アレイシステム(ソーラーセルアレイシステム)200は、太陽電池アレイ210、充電調節器220、過充電/過放電防止回路230、蓄電池240、及びエネルギー変換装置−インバータ(Inverter)221で構成される。
太陽電池アレイ210は、集光のためのフランネルレンズを備え、PN接合半導体を使うソーラーセルアレイ(PV array)で構成され、フランネルレンズで集光された太陽エネルギーをソーラーセルアレイで照らせば、光起電力効果によって電気エネルギーに変換して、DC電流とDC電圧とを生成する。現在使われている太陽電池セル(solar cell)は、98%が単結晶シリコン太陽電池を使い、超高純度の半導体を使い、太陽電池セルの高効率を多結晶シリコン(poly−Si)、非晶質シリコン(a−Si)などの多結晶薄膜シリコン太陽電池を使う。高品質多結晶系薄膜を蒸着する技術は、化学式気相蒸着法(Chemical Vapor Deposition、CVD法)、液相成長法(Liquid Phase Epitaxy、LPE法)、固相結晶化法(Solid Phase Crystallization、SPC法)が研究されている。
FIG. 2 is a configuration diagram of a solar cell array system for a refrigerated vehicle.
A solar cell array system (solar cell array system) 200 for a refrigerated vehicle is composed of a
The
太陽電池セルのPN接合部に太陽光が照射されれば、電子(electron)は、上部電極に、正孔(hole)は、下部電極に接合されて、光起電力効果によって、2つの電極間に光起電力が発生して、光量子束密度(photon flux density)に比例するDC電流及びDC電圧が生成される。 If sunlight is irradiated to the PN junction of the solar battery cell, electrons are bonded to the upper electrode and holes are bonded to the lower electrode, and the photovoltaic effect causes a gap between the two electrodes. A photoelectromotive force is generated in the current to generate a DC current and a DC voltage proportional to the photon flux density.
一実施形態では、前記太陽電池アレイ210は、小規模太陽光発電システム(small−scale PV power system)は100kWp未満の太陽電池容量を保有する。
充電調節器220は、太陽電池アレイ210から発生したDC電流を負荷に直接供給し、蓄電池に充電されるように供給して制御する。
過充電/過放電防止回路230は、充電調節器220から供給されるDC電流及び電圧を充電や放電時に、蓄電池の容量によって過充電及び過放電を防止する機能を提供する。過充電(Over Charge)は、蓄電池が一定電圧以上に上昇すれば、蓄電池に腐蝕が起こり、ガスが発生して蓄電池の寿命が短縮される。過放電は、蓄電池が一定電圧(例:DC23V)以下に減少すれば、蓄電池で沈殿物が生じ、蓄電池の性能が漸次的に低下する。
蓄電池240は、過充電/過放電防止回路230と連結され、電気エネルギーを化学エネルギーに変換して充電し、一方、負荷に供給を供給するために放電されて電気エネルギーを供給する。太陽光発電システムに使われる蓄電池240は、2次電池であって、主に鉛蓄電池(Lead−Acid Battery)またはニッケルカドミウム蓄電池(Nickel−Cadmium Battery)を使う。
In one embodiment, the
The
The overcharge /
The
エネルギー変換装置−インバータ221は、前記充電調節器と連結され、交流電源(AC)を直流電源(DC)に変換するか、一方、直流電源(DC)を交流電源(AC)に変換する。
本発明の実施形態では、発電機とモータとの間にエネルギー変換装置(AC→DC電圧)を備え、バッテリとモータとの間にエネルギー変換装置(DC→AC電圧、インバータ)を備える。
参考までに、小規模太陽光発電システムは、100kWp未満の太陽電池容量を有し、住宅用システム、灯台用電源、山間僻地の電源に使われ、中規模太陽光発電システム(middle−scale PV power system)は、100kWp〜500kWpの太陽電池容量を有するビル、病院、飛行場などに使われ、大規模太陽光発電システムは、500kWp級以上の太陽光発電所または系統線と連携運用される電力供給会社で使われる。
The energy conversion device-
In the embodiment of the present invention, an energy conversion device (AC → DC voltage) is provided between the generator and the motor, and an energy conversion device (DC → AC voltage, inverter) is provided between the battery and the motor.
For reference, the small-scale photovoltaic power generation system has a solar cell capacity of less than 100 kWp and is used for residential systems, lighthouse power supplies, and mountainous power supplies, and is a medium-scale PV power system. system) is used in buildings, hospitals, airfields, etc. with solar battery capacities of 100 kWp to 500 kWp, and large-scale solar power generation systems are power supply companies that operate in cooperation with 500 kWp class or higher solar power plants or power lines. Used in
図3は、本発明の実施形態によるソーラーセル電源と発電機電源とを使うハイブリッド方式の貨物車用の電気式冷媒サイクル装置の構成図である。
図3を参照すれば、ハイブリッド方式の貨物車用の電気式冷媒サイクル装置は、制御モジュールCと、エンジンEの動力から起電力を発生させる発電モジュール11a、11bと、発電モジュール11a、11bの起電力を貯蔵するバッテリモジュール12、13と、バッテリモジュール12、13によって作動する駆動モータ15と、バッテリモジュール12、13と駆動モータ15との連結を制御するサイクル制御ユニット14と、駆動モータ15によって作動する冷却モジュールP、Sと、冷却モジュールPによって冷凍されるコンテナTと、駆動モータ15とコンテナTとの状態を感知するセンサー16a、16bと、を含む。
本発明による冷媒サイクル装置は、バンまたはトラックのような構造を有する冷凍コンテナを有する搭車に適用されうるが、これに制限されず、車両の走行から発生するエネルギーを変換して貯蔵し、そして、それから冷蔵のためのエネルギーを発生させて、一定の貯蔵空間を冷凍させる任意の車両に適用可能である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an electric refrigerant cycle device for a hybrid freight vehicle using a solar cell power source and a generator power source according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 3, an electric refrigerant cycle device for a hybrid freight vehicle includes a control module C,
The refrigerant cycle apparatus according to the present invention can be applied to a vehicle having a refrigerated container having a structure such as a van or a truck, but is not limited thereto, and converts and stores energy generated from traveling of the vehicle, and Then, it can be applied to any vehicle which generates energy for refrigeration and freezes a certain storage space.
エンジンEは、主にディーゼルエンジンになりうるが、これに制限されず、車両に適用される任意のエンジンになりうる。例えば、エンジンEは、ハイブリッドエンジンになり、発電機は、ハイブリッド車両の発電機と同一または類似した構造を有しうる。このように、本明細書で、エンジンEは、包括的な意味として使われる。エンジンEは、主にピストンの往復運動によって動力を発生させる装置を意味するが、本明細書で、エンジンEは、動力発生または動力伝達と関連したあらゆる装置を含み、そして、動力発生過程でエネルギーの変換のための追加的な装置を含みうる。エンジンEは、ガソリン、ディーゼルまたは電気エネルギーを運動エネルギーに変換させる機能を有する。 The engine E can be mainly a diesel engine, but is not limited thereto, and can be any engine applied to a vehicle. For example, the engine E may be a hybrid engine, and the generator may have the same or similar structure as the generator of the hybrid vehicle. Thus, in this specification, the engine E is used as a comprehensive meaning. Engine E means a device that generates power mainly by reciprocating movement of a piston, but in this specification, engine E includes all devices related to power generation or power transmission, and energy is generated in the power generation process. Additional devices for the conversion of The engine E has a function of converting gasoline, diesel, or electric energy into kinetic energy.
発電モジュール11a、11bは、変換されたエネルギーの一部を再び電気エネルギーに変換させる機能を有しうる。発電モジュール11a、11bは、例えば、クランク軸に連結されて電気を発生させることができる。一般的に、車両に発電機が設けられているので、本発明による発電モジュール11a、11bは、車両の発電機を含むか、または別途に設けられた発電機を含みうる。別途の発電機の設置有無は、既存の発電機の容量、構造または設置空間の大きさによって決定されうる。もし、車両の発電機の容量が十分ではなければ、車両の発電機を除去し、新たな発電機に代替することもできる。発電モジュール11a、11bは、このように別途に設けられるか、代替された発電機11a及びインバータ11bを含みうる。発電機11aは、ローターコイルが回転して安定した交流を発生させる3相交流発電機になり、車両の走行速度に関係なく一定レベルの電圧を保持できるように設計されうる。
The
発電モジュール11a、11bは、発電機11a及びインバータ11bを含み、発電機11aは、例えば、伝達ブラシを有した回転子(rotor)、及び3相または6相コイルで巻線された固定子(stator)を含み、そして、インバータ11bは、交流を直流に変換するための整流素子、整流素子の放熱のための放熱手段を含みうる。さらに発電モジュール11a、11bは、回転子の界磁制御のための界磁制御装置を含みうる。回転子または固定子は、この分野で公知の任意の形態になりうるが、界磁制御装置によって出力電圧または出力電流が調節され、例えば、回転子の界磁制御を通じて出力が制御される。界磁制御は、発電機(alternator)の回転子の回転速度または磁束を調節する方式からなるか、固定子またはインバータを制御する方法からなりうる。界磁制御は、発電機の出力がエンジンの走行速度に関係なく、例えば、14ないし28Vのように既定のレベルに発電機の出力を制御させるためのものである。アナログ分散方式、デジタル集中方式のように多様な方法で界磁制御がなされ、本発明は、界磁制御の方式によって制限されるものではない。放熱手段は、例えば、アルミニウムのように熱伝導率が高い金属放熱手段になり、発電機モジュール11a、11bの内部に配置される。ピンまたはプレートのような多様な放熱手段が、本発明による放熱手段になりうる。
The
発電モジュール11a、11bによって発生した起電力を用いてバッテリモジュール12、13が充電されうる。バッテリモジュール12、13は、バッテリ管理ユニット12及び蓄電池13からなりうる。バッテリ管理ユニット12は、蓄電池13の充電及び放電を制御し、そして、蓄電池13は、少なくとも1つになり、望ましく、少なくとも4つのセルからなりうる。多数個のセルは、直列、並列またはこれらの組合わせからなり、望ましく、直列に連結されうる。蓄電池13は、例えば、リチウム系蓄電器になり、バッテリ管理ユニット12は、定電圧または定電流回路を含みうる。バッテリ管理ユニット12は、インバータ11bから流入される電流または電圧を制御し、蓄電池13からサイクル制御ユニット14に伝送される電流または電圧を制御することができる。他の実施形態として、蓄電池13が、例えば、少なくとも4つのセルのように多数個のセルからなる場合、それぞれのセルの充電または放電が制御される。例えば、バッテリ管理ユニット12は、多数個のセルで充電順位を決め、充電レベルを決定し、放電順位または放電レベルを決定することができる。具体的に、それぞれのセルの充電レベルを全体充電レベルの95%に決定するか、または放電レベルは、全体放電レベルの5%に決めて、それぞれのセルの充電及び放電順位を決定することができる。他の実施形態として、バッテリ管理ユニット12は、蓄電池の誤作動の有無を探知し、前述したように、蓄電池13が多数個のセルからなる場合、それぞれのセルの動作状態を感知して、制御モジュールCに伝達することができる。制御モジュールCは、これにより、蓄電池13の状態を確認して、蓄電池13の充電及び放電制御方式、または修理如何のようなことを決定することができる。例えば、セルは、2つないし8つになり、それぞれのセルは、直列または並列連結されうる。充電過程で、それぞれのセルの充電過程は、定められたレベルに制限されながら、均一に充電されるようにする。また、放電過程で、それぞれのセルが放電レベルが定められたレベルに制限されながら、均一に放電されるようにする。このような均一レベルの充電または放電は、セルの寿命を増加させながら、充電または放電が安定してなされるようにする。例えば、充電レベルは、第1段階で50%、第2段階で70%、そして、第3段階で90%に定められ、そして、放電段階は、第1段階で50%、第2段階で30%、そして、第3段階で10%に各セルに対して均一になされるようにする。
The
サイクル制御ユニット14は、駆動モータ15の回転数またはデューティー比(duty cycle)を制御することができる。さらにサイクル制御ユニット14は、電圧安定化回路または電流安定化回路を含みうる。例えば、サイクル制御ユニット14は、駆動モータ15に伝達される電圧がDC14ないし28V、そして、電流が50ないし150Aになるように制御することができる。そのために、サイクル制御ユニット14は、定電圧回路または定電流回路を有しうる。
電圧または電流安定化回路は、駆動モータに伝達される直流電流が定められた範囲の駆動モータ15が同期式誘導モータのようなものになる場合、圧縮機Pで要求される圧力によって、互いに異なる固定子誘導周波数が設定されるようにする。サイクル制御ユニット14は、駆動モータ15の適切な制御のために圧縮機Pに加えられる圧力、モータ回転数に対する既定のデータを有しうる。例えば、コンテナTの現在温度、目標温度、及び目標温度に到逹するための時間、及び蓄電池13の充電レベルによる最適のデューティー比データを有しうる。他の実施形態として、サイクル制御ユニット14は、バッテリ管理ユニット12から許容される稼動時間に基づいてデューティー比を決定することができる。許容される稼動時間は、統計的な車両の運行及び停止時間を考慮して、充電池が有さなければならない基本的な充電レベルを除き、冷蔵のために一定時間使われる電力量を意味する。
The
The voltage or current stabilization circuits differ from each other depending on the pressure required by the compressor P when the
多様な媒介変数に基づいてデータが準備され、そして、関連データは更新され、本発明は、提示された実施形態に制限されるものではない。
駆動モータ15は、3相コイルで巻線された固定子及び電力伝達のためのブラシのない回転子からなりうる。さらに駆動モータ15は、回転数の調節が可能であり、そして、界磁制御装置を有しうる。界磁制御装置は、駆動モータ15の固定子に回転磁界を形成し、回転子は、回転磁界の誘導を受ける。具体的に、駆動モータ15は、同期式誘導モータになりうる。例えば、BLACモータになりうる。駆動モータ15は、圧縮機Pと連結されて冷媒を高温及び高温状態に作るために圧縮させる。圧縮機Pは、往復動式圧縮機が車両に一般的であるが、望ましく、スクロール式圧縮機になりうる。スクロール式圧縮機は、ピストン及び弁構造を有さないので、損失を減らし、効率を高めうる。駆動モータ15によって圧縮された冷媒は、凝縮器S及び蒸発器を経ながらコンテナTの温度は低める。このような冷蔵または冷凍過程は、この分野で公知の任意の方法によってなされ、冷媒は、例えば、CFC、HCFCまたはHFC系になりうるが、これに制限されるものではない。
Data is prepared based on various parametric variables, and relevant data is updated, and the present invention is not limited to the presented embodiments.
The
本発明によれば、発電機11a、蓄電池13及び駆動モータ15によって冷凍がなされ、発電機11aは、車両のエンジンEから起電力を発生させる。他の実施形態として、車両の停止状態でコンテナTの温度が一定レベルに保持される必要があり、そのために、駆動モータ15が作動する必要がある。したがって、エンジンEの作動状態、コンテナTの温度及びモータ15の作動状態がリアルタイムで一定周期で感知される必要がある。
車両が一定速度以下に運行される場合、発電機の起電力が不足であって、モータを駆動することができない場合が発生するが、本発明では、圧縮機に連結されたモータの速度を調節して、モータが停止されないように制御するので、コンテナの温度が保持される。エンジンEの状態を感知するためのセンサーDが設けられ、必要な信号値が制御モジュールCに伝達されうる。センサーDは、直接エンジンEに連結されるか、またはECU(Electronic Control Unit)に連結されうる。コンテナTの温度を探知するための温度センサー16aが設けられ、そして、駆動モータ15の作動状態を探知するための動作センサー15が駆動モータ15に設けられることもある。
According to the present invention, refrigeration is performed by the
When the vehicle is operated below a certain speed, there may be a case where the electromotive force of the generator is insufficient and the motor cannot be driven. In the present invention, the speed of the motor connected to the compressor is adjusted. And since it controls so that a motor is not stopped, the temperature of a container is hold | maintained. A sensor D for sensing the state of the engine E is provided, and a necessary signal value can be transmitted to the control module C. The sensor D may be directly connected to the engine E or may be connected to an ECU (Electronic Control Unit). A
制御モジュールCは、それぞれのセンサーD、16a、16bから伝達された信号に基づいて、蓄電池13の充電または放電、または駆動モータ15の作動を制御することができる。制御モジュールCによって蓄電池13に対する充電または放電がなされながら、駆動モータ15が制御される過程が、下記で説明される。
The control module C can control the charging or discharging of the
図4は、本発明による冷凍装置で制御モジュールによって蓄電池が充電または放電され、そして、駆動モータの作動が制御される過程の実施形態を図示したものである。
図4を参照すれば、制御モジュール21は、温度センサー、位置センサーまたはエンジン探知センサーのような探知センサー26a、26b、26cから伝達されたそれぞれの信号からエンジン、コンテナ、蓄電池または駆動モータの状態を探知することができる。蓄電池の状態は、例えば、バッテリ管理ユニットから伝達されうる。
FIG. 4 illustrates an embodiment of a process in which the storage battery is charged or discharged by the control module and the operation of the drive motor is controlled in the refrigeration apparatus according to the present invention.
Referring to FIG. 4, the
制御モジュール21は、既定の作動決定データを有し、センサー26a、26b、26cから伝達された信号に基づいて、作動決定データから最も適した作動データを決定することができる。具体的に、作動決定データは、例えば、エンジン速度、蓄電池の充電状態及びコンテナの温度に基づいて作られた作動決定データを有しうる。作動決定データは、発電機及び駆動モータの種類によって互いに異ならせて決定され、それぞれの冷凍搭車に固有に決定されうる。制御モジュール21は、自動決定データを保存するためのデータ保存ユニット22を有し、そして、センサー26a、26b、26cから伝送された探知信号をデータ保存ユニット22のデータと比較するための決定ユニット23を有しうる。データ保存ユニット22のデータは、更新され、決定ユニット23によって現在の条件で最適の作動データが選択されうる。
The
決定ユニット23によって最適の作動データが選択されれば、作動制御ユニット24によってコンテナの冷凍のためのそれぞれの装置が作動し、そして、作動ユニット25が作動する。データ保存ユニット22、決定ユニット23、及び作動制御ユニット24は、実質的に制御ユニット21の一部になり、そして、作動ユニット25は、例えば、発電機、蓄電池、駆動モータ、または圧縮機のようなものになりうる。作動ユニット25の作動状態は、一定周期で探知センサー26a、26b、26cによって探知され、そして、再び前述したような過程が一定の周期で反復されうる。
決定ユニット23によって選択された作動データが、最適のデータになるということが検証される必要がある。最適の作動データになるかの有無は、与えられた条件で1つまたは2つの媒介変数を選択し、該選択された媒介変数の変化を探知することによって決定されうる。本発明による冷蔵装置で、このような標準媒介変数は、蓄電池の放電速度になりうる。例えば、決定ユニット23によって決定された作動データに対して許容される蓄電池放電速度が決定されうる。そして、決定ユニット23によって決定された作動データによって作動ユニット25が作動する過程で、例えば、蓄電池のような作動ユニット25の放電速度が測定されうる。そして、放電速度が定められた許容範囲内であるか否かが標準ユニット28によって決定され、結果が決定ユニット23に伝達されうる。そして、決定ユニット23は、標準ユニット28によって伝達された結果によって、再び最適の作動データを決定し、これにより、作動制御ユニット24は、作動ユニット25を作動させ、そして、結果をセンサー26a、26b、26cを経由して制御モジュールCにフィードバックする。そして、これにより、最適の作動データが保持されるか、再び選択されうる。
If the optimum operating data is selected by the
It needs to be verified that the operating data selected by the
他の実施形態として、本発明による冷凍装置で蓄電池の作動及び駆動モータの作動は、全体作動で主な機能を果たす。したがって、蓄電池の作動の一定の周期で精密に監視される必要がある。蓄電池の作動は、温度及び圧力によって影響を受けるので、蓄電池の適切な作動のために、温度及び圧力が一定の周期で測定され、そして、それにより、蓄電池の放電及び充電が制御される必要がある。さらに走行がなされる場合であるとしても、エンジンから発電が難しい状況が発生しうる。このような状況を感知するためのリセット作動センサー29が別途に設けられることもある。リセット作動センサー29は、蓄電池の温度、圧力またはエンジンの非常状態を探知するためのものであって、例えば、許容された温度範囲、圧力範囲またはエンジンの非常状態が発生する場合、蓄電池の充電または放電を中断させることができる。特にリセット作動センサー29から測定された圧力値によって蓄電池の充電または放電条件が決定されうる。蓄電池の充電または放電は、外部圧力に影響を受け、それにより、駆動モータの作動状態が変わりうる。したがって、リセット作動センサー29は、蓄電池の作動と関連した適正圧力に対するデータを有し、圧力変化が、もし変化が要求されるレベルになる場合、これを制御モジュールCに伝送しうる。制御モジュールCは、圧力変化による適正レベルの放電または充電条件に対するデータを有し、これにより、蓄電池の充電または放電条件を再び設定することができる。
As another embodiment, the operation of the storage battery and the operation of the drive motor in the refrigeration apparatus according to the present invention perform the main functions in the entire operation. Therefore, it is necessary to be monitored accurately at a constant cycle of the operation of the storage battery. Since the operation of the storage battery is affected by temperature and pressure, for proper operation of the storage battery, the temperature and pressure must be measured at regular intervals and thereby the discharge and charging of the storage battery must be controlled. is there. Further, even when traveling is performed, it may be difficult to generate power from the engine. A
他の実施形態として、本発明による冷却装置または蓄電池に外部電源を連結させるための外部連結アダプダEOが設けられることもある。具体的に、外部電源は、例えば、蓄電池に直接連結され、車両停止中に連結されうる。バッテリ管理ユニットは、外部電源の連結のためのスイッチングユニットを有し、外部電源の連結による外部交流電源を直流に変換する変換装置、過電圧遮断装置または過電流遮断装置が配置される。外部電源EOが連結されれば、バッテリ管理モジュールは、これを制御モジュールCに連結信号を伝送しうる。実質的に、外部電源による充電過程は、バッテリ管理モジュールによってなされ、制御モジュールCは、発電機とバッテリモジュールとの連結状態を制御する。必要に応じて、外部連結アダプダEOは、自体的に外部交流電源を直流に変換するインバータ、過電圧遮断装置または過電流遮断装置を含みうる。
多様な方法で制御モジュールCによって冷凍装置が作動し、本発明は、提示された実施形態に制限されるものではない。
As another embodiment, an external connection adapter EO for connecting an external power source to the cooling device or the storage battery according to the present invention may be provided. Specifically, the external power source can be directly connected to the storage battery, for example, and can be connected while the vehicle is stopped. The battery management unit includes a switching unit for connecting an external power source, and a conversion device, an overvoltage cutoff device, or an overcurrent cutoff device that converts an external AC power source connected to the external power source into a direct current is arranged. If the external power source EO is connected, the battery management module can transmit a connection signal to the control module C. In practice, the charging process by the external power source is performed by the battery management module, and the control module C controls the connection state between the generator and the battery module. If necessary, the external connection adapter EO may include an inverter, an overvoltage circuit breaker, or an overcurrent circuit breaker that converts the external AC power supply to DC.
The refrigeration apparatus is operated by the control module C in various ways, and the present invention is not limited to the presented embodiments.
以下、本発明による冷凍装置の作動過程について説明される。
冷凍装置の作動方法は、エンジンまたはクランク軸に連結された発電機によって起電力が発生して、インバータによって変換されうる。発電機は、例えば、界磁コイルが巻き取られたステータ(stator)とローターとからなり、発電機から発生した起電力は、エンジンの回転速度(RPM)に関係なく一定レベルに保持されるように制御される。一定レベルの電圧を、例えば、蓄電池の充電で要求される適切な電圧を意味する。発電機から発生する起電力を一定レベルに保持するために、例えば、界磁制御ユニットのようなものが設けられ、界磁制御ユニットは、エンジンの回転速度によって発生する電圧を既定の範囲に調節する機能を有しうる。例えば、既定の範囲は、DC20ないし30Vになり、そして、エンジンの回転速度に関係なく保持されるように調節される。
Hereinafter, the operation process of the refrigeration apparatus according to the present invention will be described.
In the operation method of the refrigeration apparatus, an electromotive force is generated by a generator connected to an engine or a crankshaft, and can be converted by an inverter. For example, the generator includes a stator and a rotor around which a field coil is wound, and the electromotive force generated from the generator is maintained at a constant level regardless of the engine speed (RPM). Controlled. A certain level of voltage means an appropriate voltage required for charging a storage battery, for example. In order to maintain the electromotive force generated from the generator at a constant level, for example, a field control unit is provided, and the field control unit has a function of adjusting the voltage generated by the engine speed to a predetermined range. Yes. For example, the predetermined range is 20-30V DC and is adjusted to be maintained regardless of engine speed.
電圧制御になった起電力によってバッテリが充電されうる。バッテリの充電過程は、例えば、バッテリ管理ユニットによって制御され、もし、バッテリが多数個のセルからなるリチウムイオンバッテリになれば、それぞれのセルは、充電が放電状態によって適切に調節される。バッテリの充電過程で駆動モータの作動条件が探知されうる。作動条件は、コンテナの状態、バッテリの充電状態またはエンジンの駆動状態によって決定されうる。
作動条件が選択されれば、制御モジュールによって既定の条件によって適切な作動データが選択されうる。作動データは、既定の作動決定データから選択されうる。作動が選択されれば、それにより、駆動モータが作動し、そして、周期的に作動が探知されうる。
周期的に作動が探知されながら、制御モジュールによって作動条件が許容範囲内であるか否かが探知されうる。駆動モータの作動によってコンテナの状態が変化され、そして、バッテリの充電程度によって放電条件が変わりうる。それにより、同期式誘導モータのような駆動モータの回転数が適切に作動データによって調節される。
The battery can be charged by the electromotive force subjected to voltage control. The charging process of the battery is controlled by, for example, a battery management unit. If the battery is a lithium ion battery including a plurality of cells, the charging of each cell is appropriately adjusted according to the discharge state. The operating condition of the drive motor can be detected during the battery charging process. The operating conditions can be determined by the state of the container, the state of charge of the battery or the driving state of the engine.
If an operating condition is selected, appropriate operating data can be selected by the control module according to predetermined conditions. The actuation data can be selected from predefined actuation decision data. If operation is selected, it activates the drive motor and can be detected periodically.
While the operation is periodically detected, it can be detected by the control module whether the operating condition is within an acceptable range. The state of the container is changed by the operation of the drive motor, and the discharge condition can be changed depending on the degree of charge of the battery. Thereby, the rotational speed of a drive motor such as a synchronous induction motor is appropriately adjusted by the operation data.
もし、許容範囲内にいなければ(NO)、再び作動が選択され、これに比べて、許容範囲内にあれば、周期的にバッテリの圧力または温度が探知されうる。バッテリの圧力または温度は、レベルによってバッテリの作動に影響を及ぼしうる。前述されたリセット作動センサーは、作動条件が変更にならなければならない圧力変化範囲または温度変化範囲を有しうる。そして、周期的に圧力変化範囲または温度変化範囲に該当するか否かが探知されうる(ステップS38)。例えば、圧力変化範囲は、5mbarないし10mbarになり、そして、温度変化範囲は、5ないし10になりうるが、これに制限されるものではない。
もし、作動変更レベルにならなければ(NO)、作動過程で発生した多様なデータが保存することができる。これに比べて、定められた変化範囲に該当するならば(YES)、リセット作動センサーは、これを制御モジュールに伝達することができる。
リセット制御センサーから伝達された値によって、制御モジュールは、再び作動選択ができ、そして、それにより、駆動モータが作動する。作動過程で発生する多様なデータは、例えば、既定の作動決定データから発生する誤差のようなものを意味し、今後作動決定データの更新のために使われる。作動と関連した多様なデータが保存され、本発明は、提示された実施形態に制限されるものではない。
If it is not within the tolerance range (NO), the operation is selected again, and if it is within the tolerance range, the battery pressure or temperature can be detected periodically. Battery pressure or temperature can affect battery operation by level. The reset actuation sensor described above may have a pressure change range or a temperature change range where the operating conditions must be changed. And it can be detected periodically whether it corresponds to a pressure change range or a temperature change range (step S38). For example, the pressure change range may be 5 mbar to 10 mbar, and the temperature change range may be 5 to 10, but is not limited thereto.
If the operation change level is not reached (NO), various data generated during the operation process can be stored. On the other hand, if the predetermined change range is satisfied (YES), the reset operation sensor can transmit this to the control module.
Depending on the value transmitted from the reset control sensor, the control module can again select to operate, and thereby the drive motor is activated. Various data generated in the operation process means, for example, an error generated from predetermined operation determination data, and is used for updating the operation determination data in the future. Various data related to operation are stored, and the present invention is not limited to the presented embodiments.
本発明による冷凍装置は、車両の運行状態と関係なく独立して作動することによって、冷凍コンテナの冷凍状態を、要求される一定レベルに保持させうるという利点を有する。本発明による冷媒サイクル装置は、車両の空転によるエネルギーの浪費を防止させながら、温室ガスの排出を低減させるという長所を有する。さらに本発明による冷媒サイクル装置は、多様な形態の自動車に適用されるように、モジュール化を可能にするという利点を有する。さらに本発明による冷媒サイクル装置は、エンジンクランク軸にベルトで連結されて駆動する冷媒圧縮機の代わりに、発電機によって電力が生産され、その電力でモータ速度を制御して、冷媒圧縮機を駆動する構造を適用することによって、冷媒圧縮機の回転速度がエンジン速度に影響を受けないために、高速運行時に過度に燃料が消耗することを防止するので、環境にやさしいという長所を有する。 The refrigeration apparatus according to the present invention has an advantage that the refrigeration state of the refrigeration container can be maintained at a required constant level by operating independently of the operation state of the vehicle. The refrigerant cycle device according to the present invention has an advantage of reducing greenhouse gas emissions while preventing waste of energy due to idling of the vehicle. Furthermore, the refrigerant cycle device according to the present invention has an advantage of enabling modularization so as to be applied to various types of automobiles. Furthermore, the refrigerant cycle apparatus according to the present invention generates electric power by a generator instead of a refrigerant compressor that is driven by a belt connected to an engine crankshaft, and drives the refrigerant compressor by controlling the motor speed with the electric power. By adopting such a structure, since the rotational speed of the refrigerant compressor is not affected by the engine speed, the fuel is prevented from being excessively consumed during high-speed operation, so that it has an advantage of being environmentally friendly.
本発明の望ましい実施形態を参照して説明したが、当業者は、下記の特許請求の範囲に記載の本発明の技術的思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正または変形して実施することができる。本発明は、このような変形及び修正発明によって制限されず、請求範囲によって特定される。 Although described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will make various modifications or variations to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. Can be implemented. The present invention is not limited by such variations and modifications, and is specified by the claims.
本発明は、ソーラーセル電源と発電機電源とを使うハイブリッド方式の貨物車用の電気式冷媒サイクル装置関連の技術分野に適用可能であり、産業上有用である。 The present invention is applicable to a technical field related to an electric refrigerant cycle device for a hybrid type freight vehicle using a solar cell power source and a generator power source, and is industrially useful.
11a、11b 発電モジュール
12、13 バッテリモジュール
14 サイクル制御ユニット
15 駆動モータ
16a、16b センサー
21 制御モジュール
22 データ保存ユニット
23 決定ユニット
24 作動制御ユニット
25 作動ユニット
26a、26b、26c 探知センサー
28 標準ユニット
29 リセット作動センサー
100 冷凍搭車
200 ソーラーセルアレイシステム
210 太陽電池アレイ
220 充電調節器
230 過充電/過放電防止回路
240 蓄電池
221 エネルギー変換装置−インバータ
11a, 11b
Claims (3)
冷凍搭車に配された多数個の太陽電池セルアレイと、
太陽電池セルアレイと連結された蓄電器と、
交流発電機と、
交流を直流に変換して定められたレベルに直流電圧を保持する回転子界磁制御装置と、
交流発電機と連結されたバッテリモジュールと、
回転数の調節が可能なモータと、
モータの軸に連結されたスクロール方式の冷媒圧縮機と、
冷媒圧縮機に連結された凝縮器と、
モータに既定の範囲の電圧と電流とを供給する電源装置と、を備え、
モータの回転数を、冷凍搭車のコンテナの内部温度またはエンジン速度によって調節する
ことを特徴とする電気式冷媒サイクル装置。 An electric refrigerant cycle device for a hybrid type freight vehicle,
A number of solar cell arrays arranged in the refrigeration board,
A capacitor connected to the solar cell array;
An alternator,
A rotor field control device that converts alternating current to direct current and maintains a direct current voltage at a predetermined level;
A battery module connected to an alternator;
A motor capable of adjusting the rotational speed;
A scroll-type refrigerant compressor connected to the shaft of the motor;
A condenser connected to the refrigerant compressor;
A power supply for supplying a predetermined range of voltage and current to the motor,
An electric refrigerant cycle device that adjusts the number of rotations of a motor according to an internal temperature of a container of a refrigeration vehicle or an engine speed.
請求項1に記載の電気式冷媒サイクル装置。 The electric refrigerant cycle device according to claim 1, further comprising a charge regulator that couples a current of the cell array to a load or a storage battery.
請求項1または2に記載の電気式冷媒サイクル装置。 The electric refrigerant cycle device according to claim 1, wherein the storage battery includes an external connection terminal.
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