JP2019525113A - ビークルのコンテナ用の冷却システムのバッテリモードにおいてコンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンの速度を制御するシステムおよび方法 - Google Patents

ビークルのコンテナ用の冷却システムのバッテリモードにおいてコンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンの速度を制御するシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

モードモジュールおよびバッテリモジュールを備えるシステムが実現される。モードモジュールは、パラメータに基づいて、陸電モードで動作するか、エンジンモードで動作するか、またはバッテリモードで動作するかを決定する。1つまたは複数のバッテリは、陸電モードに入っている間に受けている商用電源に基づいて充電される。バッテリは、エンジンモードに入っている間に、電源から受けた電力に基づいて充電される。バッテリモジュールは、バッテリモードで動作している間に、ビークルの温度制御されたコンテナ内の温度およびバッテリの充電状態に基づいて速度を決定する。コンプレッサは、バッテリモードに入っている間にその速度で稼働する。バッテリモードに入っている間、バッテリは、陸電電源およびエンジンモードにおいて電力を供給する電源からの電力に基づいて充電されていない。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2017年6月28日に出願した米国実用出願第15/635,760号の優先権を主張し、また2016年6月30日に出願した米国仮出願第62/356,620号の利益を主張するものである。上で参照される出願の開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
2016年6月30日に出願した米国仮出願第62/356,608号、2016年6月30日に出願した米国仮出願第62/356,626号、2016年6月30日に出願した米国仮出願第62/356,631号、2016年6月30日に出願した米国仮出願第62/356,639号、2016年6月30日に出願した米国仮出願第62/356,647号、2016年6月30日に出願した米国仮出願第62/356,652号、および2016年6月30日に出願した米国仮出願第62/356,666号の各々の開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、ビークルに関し、より詳細にはビークルの冷却システムに関する。
コンプレッサは、所望の暖房または冷房効果をもたらすように冷媒を循環させるために様々な産業用途および住宅用途において使用されてもよい。たとえば、コンプレッサは、冷却システム、ヒートポンプシステム、冷暖房空調(HVAC)システム、または冷蔵システムにおける加熱および/または冷却を行うために使用されてもよい。これらのタイプのシステムは、ビルもしくは住宅などに固定されることが可能であるか、または車両などにおいて移動式とすることが可能である。ビークルは、陸上ビークル(land based vehicle)(たとえば、トラック、乗用車、列車など)、水上ビークル(water based vehicle)(たとえば、ボート)、空中ビークル(air based vehicle)(たとえば、飛行機)、および陸上、水上、および空中のうちの複数の組合せで運行するビークルを含む。
小規模から中規模の冷蔵トラックシステムは、共晶プレートを備えることができる。共晶プレートは、対応するトラックのボックス内に配設され、ボックス内の気温、およびしたがってボックスの内容物を所定の温度以下に維持するために使用される。共晶プレートは、流体を満たされ、特定の温度で凍結するように設計されている。共晶プレートは、中温(たとえば、35°F)または低温(たとえば、0°F以下)まで冷却されることが可能である。冷蔵トラックシステムは、典型的には、トラックがデポに駐車している夜間に共晶プレートの温度を引き下げる。冷蔵トラックシステムは、典型的には、トラックが運転している間(すなわち、場所に留まっている間または場所と場所との間を移動している間)、稼働しない。冷蔵トラックシステムは、ボックス設定点温度を正確に維持することはなく、したがって、典型的には、冷凍品を輸送するために使用され、より厳しい温度維持および設定点許容差を必要とする生鮮品を輸送するためには使用されない。
いくつかの冷蔵トラックシステムは、共晶プレートに加えて、ブロワー/エバポレータ(これ以降「エバポレータ」と称する)を備える。エバポレータは、必要に応じて稼働し、対応するトラックが場所と場所との間のルート内にある間にトラックのボックス内の温度を維持する。エバポレータは、ソーラーパワーによって、またはオルタネータおよび/または発電機を介して充電される、バッテリパックによって給電される。オルタネータおよび/または発電機は、トラックのエンジンによって駆動される。エンジンが動いている間、オルタネータおよび/または発電機を稼働させ、それによりバッテリパックを充電するのに十分な電力が利用可能である。しかしながら、トラックが停止するか、またはソーラーパネル出力が低下したときには、バッテリパックは充電されず、エバポレータは動作させることができない場合がある。このような動作不能状態は、トラックのボックス内に過剰な温度変動を引き起こす可能性があり、エバポレータの有用性を制限する。
本明細書で与えられる背景の説明は、本開示の文脈を一般的に提示することを目的としている。現在名前を挙げられている発明者らの研究は、研究がこの背景技術の節で説明される範囲で、さらには、出願の時点において他の何らかの形で従来技術としての資格があり得ない説明の態様は、明示的にも暗示的にも本開示に対する従来技術として認められない。
システムが実現され、これはモードモジュールおよびバッテリモジュールを含む。モードモジュールは、複数のパラメータに基づいて、陸電モードで動作するか、エンジンモードで動作するか、またはバッテリモードで動作するかを決定するように構成される。1つまたは複数のバッテリは、陸電モードに入っている間に受けている商用電源に基づいて充電される。1つまたは複数のバッテリは、エンジンモードに入っている間、電源から受ける電力に基づいて充電され、電源は、ソーラーパネル、オルタネータ、または発電機のうちの少なくとも1つを含む。バッテリモジュールは、バッテリモードで動作している間に、(i)ビークルの温度制御されたコンテナ内の温度および(ii)1つまたは複数のバッテリの充電状態に基づいて速度を決定するように構成される。コンプレッサは、バッテリモードに入っている間にその速度で稼働する。バッテリモードに入っている間、1つまたは複数のバッテリは、(i)陸電電源および(ii)エンジンモードにおいて電力を供給する電源からの電力に基づいて充電されていない。電力は、ソーラーパネルから受け、および/またはソーラーパネルからの電力に基づいて補完されてもよい。
他の特徴において、システムが実現され、これはモードモジュールおよびバッテリモジュールを含む。モードモジュールは、陸電モードで動作するか、エンジンモードで動作するか、またはバッテリモードで動作するかを決定することを含む複数のパラメータに基づいてビークルの動作モードを決定するように構成される。1つまたは複数のバッテリは、陸電モードに入っている間に受けている商用電源に基づいて充電される。ビークルが陸電モードで動作していない場合、1つまたは複数のバッテリは、エンジンによって発電される電力に基づいて、またはソーラーパネルからの電力に基づいて充電されてもよい。バッテリモジュールは、バッテリモードで動作している間に、(i)ビークルの温度制御されたコンテナ内の温度および(ii)1つまたは複数のバッテリの充電状態に基づいて第1の速度を決定し、コンプレッサを第1の速度で稼働させるように構成される。バッテリモードに入っている間に、1つまたは複数のバッテリは、陸電電源からの電力に基づいて充電されていない。
本開示のさらなる適用可能な領域は、詳細な説明、請求項、および図面から明らかになるであろう。詳細な説明および特定の例は、例示のみを目的としており、本開示の範囲を制限することを意図されていない。
本開示は、詳細な説明および添付図面からより完全に理解されるであろう。
例示的なビークルシステムの機能ブロック図である。 例示的なビークルシステムの機能ブロック図である。 ビークルの冷却システムのためのバッテリパックおよびバッテリパックを充電するための例示的な充電システムを含む概略図である。 ビークルの冷却システムのためのバッテリパックおよびバッテリパックを充電するための例示的な充電システムを含む概略図である。 共晶プレートおよびエバポレータシステムを備えるビークルの冷却システムの例示的な実装形態の機能ブロック図である。「共晶プレート」という用語は、プレートバンク内に組み込まれる、この時点以前からなどで参照されている単一のプレートまたは複数のプレートを含んでもよい。 複数の共晶プレートを備える例示的な冷却システムの一部の機能ブロック図を含む図である。 複数のエバポレータシステムを備える例示的な冷却システムの一部の機能ブロック図を含む図である。 制御モジュール、ビークルのセンサ、およびビークルのアクチュエータを備える例示的なシステムの機能ブロック図を含む図である。 本開示の一実施形態による制御モジュールの一例の機能ブロック図である。 本開示の別の実施形態による制御モジュールの別の例の機能ブロック図である。 本開示の一実施形態によるモード選択方法を例示する図である。 本開示の一実施形態による陸電方法を例示する図である。 本開示の一実施形態によるエンジン方法を例示する図である。 本開示の一実施形態によるバッテリ方法を例示する図である。 本開示の一実施形態による別のエンジン方法を例示する図である。 本開示の一実施形態による別のバッテリ方法を例示する図である。 本開示の一実施形態によるバッテリモード時の電力引き込み低下を示すコンプレッサ電力、吸引圧力、および吐出圧力対時間のプロットである。 本開示の一実施形態による陸電モードまたはバッテリ電力モードにおける動作のための高圧方法を例示する図である。
図面では、類似のおよび/または同一の要素を識別するために参照番号が再利用されてもよい。
本明細書で開示される例は、冷却システムのバッテリの充電を節減するようにコンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンの速度を調整することを含む。コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンは、オン/オフデバイスであってもよいか、または可変速度デバイスであってもよい。これらのデバイスの速度は、所定の速度の有限のセットの間で切り替えられてもよいか、またはそれぞれの所定の範囲内の任意の数の速度に設定されてもよい。一実施形態において、速度は、トラックのエンジンがOFFであり、バッテリが、充電されていないか、またはソーラーパネルによって充電されている間、遅くされる。これは、消費電力を低下させ、バッテリ充電の消耗を遅くする。これらの例は、毎日の配達サイクルにおいてトラックのボックス(または温度制御コンテナ)内の設定温度を正確に維持することをさらに含む。
これらの例は、2つまたはそれ以上の動作状態を能動的に切り替えることを含む。これらの状態は、(i)冷媒を共晶プレートおよび/またはエバポレータに通さないこと、(ii)冷媒を共晶プレートに通し、エバポレータには通さないこと、(iii)冷媒をエバポレータに通し、共晶プレートには通さないこと、および/または(iv)冷媒を共晶プレートおよびエバポレータの両方に通すことを含む。様々な実装形態において、エバポレータは、エバポレータファンと一緒にパッケージされてもよい。コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンの速度は、様々なパラメータに基づいてそれらの状態の各々の前に、その間中に、および/またはその後に調整される。
図1Aおよび図1Bは、ビークル100の例示的なシステムの機能ブロック図である。ビークル100は、ビークル100の推進トルクを発生させるためにシリンダ内の空気と燃料とを燃焼させる内燃エンジン104を備える。エンジン104は、たとえばガソリン、ディーゼル燃料、天然ガス、および/または1つまたは複数の他のタイプの燃料を燃焼させてもよい。エンジン104は、ドライブトレイン108にトルクを出力する。ドライブトレイン108は、トルクをビークルの2つまたはそれ以上の車輪に伝達する。車両の例が提示されるが、本出願は、車輪を有するビークルに限定されず、水上および/または空中ビークルにも応用可能である。
エンジン104によって電源112が駆動され、電源112はエンジン104の力学的エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリ116を充電する。電源112は、オルタネータ、発電機、および/またはエンジン104の力学的エネルギーを電気エネルギーに変換する別のタイプのデバイスを含んでもよい。単一の電源の例が提示されるが、エンジン104によって駆動される複数のまたは0個の電源が含まれてもよい。電源112は、たとえば12Vオルタネータ(たとえば図1Aの例)および/または48Vオルタネータ(たとえば図1Bの例)であってもよい。
ビークル100はまた、バッテリパック120も備える。例にすぎないが、バッテリパック120は、48ボルト(V)直流(DC)バッテリパックであってもよいが、別の好適なバッテリパックが使用されてもよい。バッテリパック120は、一緒に接続される2つまたはそれ以上の個別のバッテリを備えてもよいか、または1つのバッテリを備えてもよい。たとえば、48Vバッテリパックの場合、バッテリパック120は、直列に接続した4つの12Vバッテリを備えてもよい。バッテリは、12V、24V、および/または36Vなどのより低い電圧もまたバッテリの1つ、2つ、または3つから取得できるように接続されてもよい。
図2Aおよび図2Bは、ビークルの冷却システムのためのバッテリパック120および例示的な充電システムの例を含む概略図である。図2Aおよび図2Bの例において、バッテリパック120は、直列に接続した4つの個別の12Vバッテリを備える。バッテリは、2つのバンク(AおよびB)で配置構成され、各バンクは直列に接続された2つの個別の12Vバッテリ(バッテリ1および2)を有し、2つの24V基準電位をもたらす。
図1Aおよび図1Bを再び参照すると、バッテリパック120は、電力を冷却システム124に供給する。冷却システム124は、冷却空間128を冷やす。冷却空間128は、設定点温度に基づいて冷やされる1つの冷却空間であってもよい。代替的に、冷却空間128は、それぞれの設定点温度に基づいて冷やされてもよい複数の冷却空間に(たとえば、物理的に)分割されてもよい。たとえば、冷却空間128の第1の部分は、第1の設定点温度(たとえば、冷蔵品に対する)に基づいて冷やされ、冷却空間128の第2の部分は、第1の設定点温度より低い第2の設定点温度(たとえば、冷凍品に対する)に基づいて冷やされてもよい。そのようなビークルの一例は、場所と場所との間で腐りやすい生鮮品を輸送するためのトラックを含む。冷却空間は、冷却空間内の温度および設定点温度にそれぞれ基づいて閉ループ制御システムにより冷却されてもよい。
ビークル100は、たとえば冷却空間128の内容物の積み卸しのために冷却空間128へのアクセスを提供するドア132を備える。1枚ドアの例が提示されるが、ビークル100は2つまたはそれ以上のドアを備えてもよい。いくつかのビークルは、14枚またはそれ以上のドアを備える。
ロック解除アクチュエータ136およびロックアクチュエータ140は、それぞれドア132をロック解除し、ロックしてもよい。ロック解除アクチュエータ136およびロックアクチュエータ140は、たとえばそれぞれ、ドア132のロックおよびロック解除を行うためにピンをスライドさせてレシーバから出し、レシーバ内に送り込んでもよい。ロック解除アクチュエータおよびロックアクチュエータは、様々な実装形態において冷却空間への各ドアを備えてもよい。
冷却システム124の制御モジュール(以下でさらに説明される)は、ビークル100のキャビンのドアをロック解除するユーザ入力に応答してロック解除アクチュエータ136を作動させてドア132(および冷却空間128への他のドア)をロック解除してもよい。制御モジュールは、ビークル100のキャビンのドアをロックするユーザ入力に応答してロックアクチュエータ140を作動させてドア132(および冷却空間128への他のドア)をロックしてもよい。キャビンのドアのロックおよびロック解除を行うためのユーザ入力は、たとえばワイヤレスキーフォブ、モバイルデバイス(たとえば、携帯電話、タブレット、または他のハンドヘルドデバイス)、リモートコンピュータシステム、および/またはビークル100のキャビン内からアクセス可能な1つまたは複数のロック/ロック解除スイッチを介して提供されてもよい。
バッテリパック120は、複数の異なる電源を使用して充電できる。たとえば、図1Aの例では、ビークル100は、電源112(たとえば、12V)によって出力される電力を、バッテリパック120を充電するための電力に変換する電圧変換器150を備える。電圧変換器150は、電源112のDC出力を、たとえば240V交流(AC)に変換してもよい。電源112は、エンジン104の回転によって駆動されるので、電源112は、エンジン104が稼働しているときにバッテリパック120を充電するために使用されてもよい。
電源112は、バッテリ116およびバッテリパック129の両方を充電するために電力を供給するものとして示されるが、第2の電源が、エンジン104の電力をバッテリパック120のための電力に変換するために使用されてもよい。その場合、電源112は、バッテリ116を充電するために使用されてもよい。様々な実装形態において、電圧変換器150およびスイッチ162は、省略されてもよく、エンジン104は、バッテリパック120を充電するために使用されなくてもよい。バッテリパック120は、その代わりに以下でさらに説明されるような1つまたは複数の他の電源を介して充電されてもよい。
別の例として、図1Bの例では、電源112は、バッテリパック120を充電してもよい。この例では、電圧変換器152は、電源112(たとえば、48V)によって出力される電力を、バッテリパック116を充電するための電力に変換してもよい。電圧変換器152は、電源112のDC出力を、たとえばバッテリ116用の12Vに変換してもよい。しかしながら、代替的に別の電源がバッテリ116を充電するために使用されてもよい。様々な実装形態において、バッテリパック120を充電するための(エンジン駆動)電源は省略されてもよい。
バッテリパック120は、レセプタクル154を介して受ける商用電源を使用して充電できる。レセプタクル154は、ACまたはDC電力を受けるように構成される。たとえば、レセプタクル154は、レセプタクル154とビルの壁コンセントまたは充電器との間に接続される電源コード(たとえば、延長コード)を介して商用電源からAC電力を受け取ってもよい。レセプタクル154は、たとえば単相110/120もしくは208/240V ACレセプタクルまたは3相208/240V ACレセプタクルであってもよい。様々な実装形態において、ビークル100は、110/120V ACレセプタクルおよび208/240V ACレセプタクルの両方を備えてもよい。AC電力を受けるレセプタクル154の例が提示されるが、レセプタクル154は、代替的に電源コードを介してDC電力を受け取ってもよい。様々な実装形態において、ビークル100は、1つもしくは複数のACレセプタクルおよび/または1つもしくは複数のDCレセプタクルを備えてもよい。レセプタクル154を介して商用電源から受け取る電力は陸電と称される。
ビークル100はまた、1つまたは複数のバッテリ充電器158を備える。バッテリ充電器158は、レセプタクル154を介して受けた陸電(または図1Aおよび図2Aの例における電圧変換器150によって出力される電力)を使用してバッテリパック120のバッテリを充電する。レセプタクル154が陸電に接続されたときに、スイッチ162が開き(または開かれ)、電源112から電力を遮断する。スイッチ162は、1つのスイッチとして例示的に示されるが、スイッチ162は、1つ、2つ、またはそれ以上のスイッチングデバイス(たとえば、ノーマルクローズまたはノーマルオープンリレー)を備えてもよい。図2Aおよび図2Bの例において、スイッチ162は、電力線毎に1つのリレーがあって、合計2つのリレーを含むように示される。
レセプタクル154が陸電に接続され、ビークル100のイグニッションシステムがOFFであるときに、スイッチ166は閉じて(または閉じられて)、レセプタクル154からバッテリ充電器158に電力を中継し、バッテリ充電器158は、陸電を使用してバッテリを充電する。スイッチ166はまた、1つのスイッチとして例示的に示されるが、スイッチ166は、1つ、2つ、またはそれ以上のスイッチングデバイス(たとえば、ノーマルクローズまたはノーマルオープンリレー)を備えてもよい。図2Aおよび図2Bの例において、スイッチ166は、電力線毎に1つのリレーがあって、合計2つのリレーを含むように示される。
ビークル100のイグニッションシステムがONのときに、スイッチ166は、バッテリ充電器158からレセプタクル154を遮断する。図1Aおよび図2Aの例において、ビークル100のイグニッションシステムがONのときに(それにより、エンジン104は稼働し、電圧変換器150がバッテリパック120を充電するための電力を出力している)、スイッチ162は、電圧変換器150をバッテリ充電器158に接続する。バッテリ充電器158は、次いで電圧変換器150によって出力される電力を使用してバッテリパック120のバッテリを充電することができる。図1Bおよび図2Bの例において、ビークル100のイグニッションシステムがONのときに(それにより、エンジン104は稼働し、電源112が電力を出力している)、スイッチ162は、電源112がバッテリパック120を充電するように電源112をバッテリパック120に接続する。
バッテリパック120のバッテリ毎に1つのバッテリ充電器が用意されてもよい。2つまたはそれ以上のバッテリ充電器が、様々な実装形態において、直列および/または並列に接続されてもよい。各バッテリ充電器は、充電のために、入力電力(たとえば、陸電、または電圧変換器150によって出力される電力)をたとえば24V、40アンペア(A)DC電力に変換してもよい。例にすぎないが、バッテリ充電器158は、カナダ、ブリティッシュコロンビア州バーナビー所在のSamlex America Inc.によって製造される1つのモデルSEC-2440充電器を含んでもよい。図2Aおよび図2Bの例において、2つの24V、40Aバッテリ充電器の2つのグループは、バッテリ充電のために、48V、80Aの出力を行うように接続される。24V、40A出力を有するバッテリ充電器の例が提示されるが、別の出力を有するバッテリ充電器、たとえば各バッテリに接続される1つの12V充電器が使用されてもよい。バッテリ充電器158はまた、個別のバッテリを監視し、過充電を防ぐようにそれぞれのバッテリへの電力の印加を制御してもよい。
ビークル100は、オプションでソーラーパネル(またはソーラーパネルアレイ)172(これ以降「ソーラーパネル172」と称する)を備えてもよい。ソーラーパネル172は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する。1つのソーラーパネルの例が提示されるが、複数のソーラーパネルが使用されてもよい。電圧変換器176は、ソーラーパネル172によって出力される電力を変換し、バッテリパック120を充電する。いくつかの実施形態において、本明細書において説明される様々な電力モードで動作しているときにバッテリパック120を充電するためにソーラーパネル172および/または他のソーラーパワー源が使用されてもよい。
以下でさらに説明されるように、冷却システム124は、1つまたは複数の共晶プレートを備える。共晶プレートは、ビークル100が陸電に接続されるときに冷やされる。ビークル100がその後陸電から切断されたとき(たとえば、冷却空間128の内容物の配達のため)、共晶プレートは、バッテリパック120からの電力を介して冷却空間128を冷やすために使用されることが可能である。共晶プレートはまた、ビークル100が陸電から切断されたときに冷却システム124によって冷やされることも可能である。
ビークル100が陸電に接続されたときに(および/またはソーラーパネル172を介して)バッテリパック120を充電することによって、ビークル100が陸電から切断されたときに冷却システム124を動作させるために電力を発生するエンジン104の使用は、最小限度に抑えられるか、または排除されてもよい。これは、エンジン104およびビークル100の燃料消費量を減らし(および燃料効率を高め)てもよい。
霜取りデバイス180が、ビークル100が陸電に接続されるときに共晶プレートの霜取りをするために使用されてもよい。霜取りデバイス180の一例は、1つまたは複数のファンなどによって、共晶プレート上で、共晶プレートの周りで、および/または共晶プレートを通して循環している空気を暖める抵抗発熱体を備える。霜取りデバイス180の別の例は、1つまたは複数のポンプなどによって、共晶プレート上で、共晶プレートの周りで、および/または共晶プレートを通して循環している流体(たとえば、グリコール溶液)を暖める抵抗発熱体を備える。この方法で、暖かい空気または暖かい流体からの熱が共晶プレートの霜を取る。
図3は、冷却システム124の例示的な実装形態の機能ブロック図を含む。図3の例において、点線は冷媒流を示すが、実線は電気的接続を示す。様々な実装形態において、冷却空間128内に、冷却システム124のコンポーネントのうちのいくつか、またはすべてが配置されるか、またはまったく配置されなくてもよい。
コンプレッサ204は、コンプレッサ204の吸引管路を介してアキュムレータ208から冷媒蒸気を受け入れる。アキュムレータ208は、コンプレッサ204への液体冷媒流を最小にするように液体冷媒を回収する。コンプレッサ204は冷媒を圧縮し、蒸気形態の加圧冷媒をコンデンサ熱交換器(HEX)212に送る。コンプレッサ204は、冷媒を圧縮するためにポンプを駆動する電気モーター216を備える。例にすぎないが、コンプレッサ204は、スクロールコンプレッサ、往復コンプレッサ、または他のタイプの冷媒コンプレッサを含んでもよい。電気モーター216は、たとえば誘導モーター、永久磁石モーター(ブラシ付きまたはブラシレス)、または別の好適なタイプの電気モーターを含んでもよい。様々な実装形態において、電気モーター216はブラシレス永久磁石(BPM)モーターであってもよいが、それはたとえばBPMモーターが他のタイプの電気モーターより効率的であるからである。
加圧された冷媒のすべてまたは一部が、コンデンサHEX212内で液体形態に変換される。コンデンサHEX212は、熱を冷媒から運び去り、それによって冷媒を冷やす。冷媒蒸気が冷媒の飽和温度より低い温度まで冷やされたときに、冷媒は液体(または液化)形態に遷移する。コンデンサHEX212の上、コンデンサHEX212の周り、および/またはコンデンサHEX212を通る空気流を増やし、冷媒から運び去られる熱の伝達速度を高めるために1つまたは複数のコンデンサファン220が実装されてもよい。
コンデンサHEX212からの冷媒はレシーバ224に送達される。レシーバ224は、過剰な冷媒を貯蔵するために実装されてもよい。様々な実装形態において、レシーバ224は、省略されてもよい。冷媒から水分および異物を取り除くためにフィルタ乾燥機228が実装されてもよい。様々な実装形態において、フィルタ乾燥機228は省略されてもよい。
強化蒸気噴射(EVI)バルブ232が開いているときに、冷媒の一部が膨張バルブ236によって蒸気形態に膨張し、EVI HEX240に供給されてもよい。EVIバルブ232は、たとえばソレノイドバルブまたは別の好適なタイプのバルブであってもよい。
EVI HEX240は、逆流プレートHEXであってもよく、EVIバルブ232から蒸気冷媒を過熱してもよい。EVI HEX240からの蒸気冷媒は、コンプレッサ204の加圧室内の中点などで、コンプレッサ204に供給されてもよい。EVIは、たとえば冷却システム124の能力および効率を高めるために実行されてもよい。EVIバルブ232は、温度調整膨張バルブ(TXV)または電子膨張バルブ(EXV)を含んでもよい。
EVIバルブ232を通って流れない冷媒は、プレート制御バルブ244およびエバポレータ制御バルブ248へ循環する。プレート制御バルブ244は、たとえばソレノイドバルブまたは別の好適なタイプのバルブであってもよい。エバポレータ制御バルブ248は、たとえばソレノイドバルブまたは別の好適なタイプのバルブであってもよい。
プレート制御バルブ244およびエバポレータ制御バルブ248に流れる前に、冷媒はドライブHEX252を通って流れてもよい。ドライブHEX252は、ドライブ256から熱を取り去り、熱をドライブHEX252を通って流れる冷媒に伝達する。液冷(冷媒冷却)方式であるドライブHEX252の例が提示されるが、ドライブ256は、それに加えてまたは代替的に空冷方式でもよい。空冷は、(たとえば、ファンによって)能動的、または(たとえば、伝導と対流によって)受動的であってもよい。
ドライブ256は、バッテリパック120からモーター216への電力の印加を制御する。たとえば、ドライブ256は、制御モジュール260の速度コマンドに基づいてモーター216への電力の印加を制御してもよい。速度コマンドに基づいて、ドライブ256は、3相AC電力(たとえば、208/240V AC)を生成し、3相AC電力をモーター216に印加してもよい。ドライブ256は、周波数、電圧、および/または電流などの速度コマンドに基づく3相AC電力の1つまたは複数の特性を設定してもよい。例にすぎないが、ドライブ256は、可変周波数ドライブ(VFD)であってもよい。様々な実装形態において、1つまたは複数の電磁妨害(EMI)フィルタがバッテリパック120とドライブ256との間に実装されてもよい。一実施形態において、モーター216は誘導モーターまたは永久磁石モーターである。
制御モジュール260は、速度コマンドをモーター216およびコンプレッサ204の可変速度動作に対する複数の異なる可能な速度に設定してもよい。制御モジュール260およびドライブ256は、たとえばRS485 Modbus、または限定はしないがコントローラエリアネットワーク(CAN)バスまたはアナログシグナリング(たとえば、0〜10V信号)を含む別の好適なタイプの通信を使用して通信してもよい。
コンプレッサ204によって出力される冷媒の圧力が所定の圧力を超えたときにドライブ256と電源との接続を切断し、モーター216を無効にするために高圧カットオフ(HPCO)262が実装されてもよい。制御モジュール260は、コンプレッサ204によって出力される冷媒の圧力の比較結果に基づいてコンプレッサ204の動作を制御してもよい。たとえば、制御モジュール260は、コンプレッサによって出力される冷媒の圧力がHPCO262によって使用される所定の圧力以下である第2の所定の圧力未満であるときにコンプレッサ204をシャットダウンするか、またはその速度を下げてもよい。
プレート制御バルブ244が開いているときに、冷媒は、膨張バルブ264によって蒸気形態に膨張させられ、1つまたは複数の共晶プレート268に送られてもよい。蒸気冷媒は、共晶プレート268および共晶プレート268内の溶液を冷やす。例にすぎないが、溶液は、1つまたは複数の塩を含む溶液であってもよい。溶液は、たとえば約12°Fの凝固点温度または別の好適な凝固点温度を有していてもよい。共晶プレート268の溶液は、たとえば冷却空間128内で典型的には冷やされる物品に基づいて選択されてもよい。膨張バルブ264は、TXVを含んでもよいか、またはEXVであってもよい。
共晶プレート268は、冷却空間128内に配置され、冷却空間128を冷やす。共晶プレート268内の溶液を凍結させることによって、共晶プレート268は、ビークル100が冷却空間128に物品を入れて運んでいる間など、冷凍してから一定期間の間、冷却空間を冷やすために使用できる。
エバポレータ制御バルブ248が開いているときに、冷媒は、膨張バルブ272によって蒸気形態に膨張させられ、エバポレータHEX276に送られてもよい。膨張バルブ272は、TXVを含んでもよいか、またはEXVであってもよい。共晶プレート268のように、エバポレータHEX276は、冷却空間128を冷やす。より具体的には、エバポレータHEX276内の蒸気冷媒は、冷却空間を128内の空気から熱を取り去る(すなわち、熱を吸収する)。
1つまたは複数のエバポレータファン280は、冷却空間128から空気を引き出してもよい。エバポレータファン280は、エバポレータHEX276および共晶プレート268の上、エバポレータHEX276および共晶プレート268の周り、および/またはエバポレータHEX276および共晶プレート268を通る空気流を増やして、冷却空間128内の空気から熱が取り去られる(すなわち、冷える)伝熱速度を高めてもよい。エバポレータファン280から共晶プレート268への空気流を許すか、またはブロックするためにダンパードア284が実装されてもよい。たとえば、ダンパードア284が開いているときに、エバポレータファン280は、エバポレータHEX276および共晶プレート268を通り過ぎる空気を循環させてもよい。ダンパードア284が閉じられたときに、ダンパードア284は、エバポレータファン280から共晶プレート268への空気流をブロックしてもよく、エバポレータファン280は、エバポレータHEX276の上で、エバポレータHEX276の周りで、および/またはエバポレータHEX276を通って空気を循環してもよい。ダンパードア284の例が提示されるが、エバポレータファン280から共晶プレート268への空気流を許す/妨げるために別の好適なアクチュエータが使用されてもよい。代替的に、1つまたは複数のファンはエバポレータHEX276を備えてもよく、1つまたは複数のファンは共晶プレート268を備えてもよい。共晶プレート268およびエバポレータHEX276から流れ出る冷媒は、アキュムレータ208に還流してもよい。エバポレータHEX276および共晶プレート268によって冷やされた空気は、冷却空間に流れ、冷却空間128を冷やす。別個の冷やされた空気経路が図3の例に示されるが、共晶プレート268から流れ出る空気は、冷却空間128を冷やすために冷やされた空気が出力される前にエバポレータHEX276から流れ出ている空気と組み合わされてもよい。図3の曲線は空気流を示す。
冷却システム124は、吸引管路を介してコンプレッサ204への冷媒投入の圧力を調節するコンプレッサ圧力調節器(CPR)バルブ288も備えてもよい。たとえば、CPRバルブ288は、コンプレッサ204の始動時にコンプレッサ204内への圧力を制限するために閉じられてもよい。CPRバルブ288は、電子制御バルブ(たとえば、ステッピングモーターまたはソレノイドバルブ)、機械バルブ、または別の好適なタイプのバルブであってもよい。様々な実装形態において、CPRバルブ288は省略されてもよい。一実施形態では、CPRバルブ288は含まれない。CPRバルブ288は、コンプレッサ204のモーターの始動トルクを制限するために使用されてもよい。ドライブ256は、モーターが引くことができるトルクを制限する。
1つの共晶プレートおよび1つのエバポレータHEXの例が図3に提示される。しかしながら、冷却システム124は、2個、3個、4個、5個、6個、またはそれ以上の共晶プレートなど、複数の共晶プレートを備えてもよい。各共晶プレートに対して1つの膨張バルブが備えられてもよい。図4Aは、複数の共晶プレートを備える例示的な冷却システムの一部の機能ブロック図を含む。
1つもしくは複数の共晶プレートに加えて、またはその代替的に、冷却システム124は、2個、3個、4個、5個、6個、またはそれ以上のエバポレータHEXなど、複数のエバポレータHEXを備えてもよい。たとえば、冷却空間128の異なるセクションに対して異なるエバポレータHEXが用意されてもよい。各エバポレータHEXについて1つの膨張バルブおよび1つまたは複数のエバポレータファンが用意されてもよい。図4Bは、3個のエバポレータHEXを備える例示的な冷却システムの一部の機能ブロック図を含む。
いくつかのビークルは、2つまたはそれ以上の冷却空間を備えてもよいが、冷却空間のうちの1つに1つの(または複数の)エバポレータおよび1つの(または複数の)共晶プレートを備えるのみである。ダンパードアまたは別の好適なアクチュエータは、エバポレータまたは共晶プレートを有していない(すなわち、エバポレータを有さず、共晶プレートを有しない)1つまたは複数の他の冷却空間との間で、エバポレータおよび共晶プレートを有する1つの冷却空間を開閉するように用意されてもよい。制御モジュール260は、たとえば他の冷却空間内の温度をその他の冷却空間に対する設定点に基づいて維持することに基づいてそのようなダンパードアまたはアクチュエータの開閉を制御してもよい。
図5は、制御モジュール260、ビークル100の様々なセンサ、およびビークル100の様々なアクチュエータを備える例示的なシステムの機能ブロック図を含む。制御モジュール260は、ビークル100のセンサから様々な測定済みパラメータおよび指示を受け取る。制御モジュール260は、ビークル100のアクチュエータを制御する。一例として、制御モジュール260は、イタリア、ベッルーノ(BL)、ピエーヴェ・ダルパゴ所在のDixell S.r.l.によるiPROシリーズ制御モジュール(たとえば、100シリーズ、200シリーズ、4 DINシリーズ、10 DINシリーズ)であってもよい。しかしながら、一例は、iPRO IPG115D制御モジュールであり、制御モジュール260は、別の好適なタイプの制御モジュールであってもよい。
イグニッションセンサ304は、ビークル100のイグニッションシステムがONまたはOFFかを指示する。運転者は、たとえばイグニッションキー、ボタン、またはスイッチを作動させることによって、ビークル100のイグニッションシステムをONにし、エンジン104を始動してもよい。イグニッションシステムがONであることは、冷却システム(以下でさらに説明される)がエンジン104によって電力を供給される充電システムを介して給電されているか、または給電できることを示してもよい。運転者は、たとえばイグニッションキー、ボタン、またはスイッチを作動させることによって、ビークル100のイグニッションシステムをOFFにし、エンジン104を停止させてもよい。
陸電センサ308は、ビークル100がレセプタクル154を介して陸電を受けているかどうかを指示する。
吐出圧力センサ312は、コンプレッサ204(たとえば、吐出管路内の)によって出力される冷媒の圧力を測定する。コンプレッサ204によって出力される冷媒の圧力は、吐出圧力と称することができる。
液体管路温度センサ314は、コンデンサHEX212(たとえば、液体管路内の)から出力される液体冷媒の温度を測定する。コンデンサHEX212によって出力される冷媒の温度は、液体管路温度と称することができる。制御モジュール260は、液体管路温度に基づいてサブクール値(subcooling value)を決定してもよい。制御モジュールは、サブクール値に基づいて冷媒注入レベルを決定してもよい。液体管路温度センサ314の1つの例示的な場所が示されるが、液体管路温度センサ314は、コンデンサHEX212からエバポレータHEX276(および共晶プレート324)までの冷媒経路内に液体冷媒が存在する別の場所に配置されてもよい。
吸引圧力センサ316は、コンプレッサ204(たとえば、吸引管路内の)に入力される冷媒の圧力を測定する。コンプレッサ204に入力される冷媒の圧力は、吸引圧力と称することができる。
吸引温度センサ318は、コンプレッサ204(たとえば、吸引管路内の)に入力される冷媒の温度を測定する。コンプレッサ204に入力される冷媒の温度は、吸引温度と称することができる。制御モジュール260は、コンプレッサ204のところの過熱値を決定してもよい。制御モジュール260は、過熱値に基づいて液体フラッドバック(floodback)条件の存在を検出し、および/または予測してもよい。
還気温度センサ320は、エバポレータHEX276に入力される空気の温度を測定する。エバポレータHEX276に入力される空気の温度は、還気温度(RAT)と称することができる。1つの還気温度センサは、1つまたは複数のエバポレータHEXおよび1つまたは複数の共晶プレートの各セットについて備えられてもよい。
プレート温度センサ324は、共晶プレート268の温度を測定する。共晶プレート268の温度は、プレート温度と称することができる。
ボックス温度センサ328は、冷却空間128内の温度を測定する。冷却空間128内の温度は、ボックス温度と称することができる。1つまたは複数のボックス温度センサが備えられ、冷却空間128の各異なる部分内のボックス温度を測定してもよい。
周囲温度センサ332は、ビークル100のその場所における周囲空気の温度を測定する。この温度は、周囲空気温度と称することができる。様々な実装形態において、制御モジュール260は、エンジン104のアクチュエータを制御するエンジン制御モジュール(ECM)から周囲空気温度を受け取ってもよい。
ドア位置センサ336は、ドア132が閉じられているか、開いているかを指示する。ドア132が開いていることを示す指示は、ドア132が少なくとも部分的に開いている(すなわち、閉じていない)ことを意味してもよく、ドア132が閉じられていることを示す指示は、ドア132が完全に閉じられていることを意味してもよい。1つまたは複数のドア位置センサが、冷却空間128への各ドアに対して設けられてもよい。
キャビンドアセンサ340は、キャビンのドアがロックまたはロック解除されるように指令されているかどうかを指示する。運転者は、たとえばワイヤレスキーフォブを介して、キャビンのドアのロック解除およびロックを指令してもよい。上で説明されるように、制御モジュール260は、運転者がキャビンのドアのロック解除を指令したときにロック解除アクチュエータ136を作動させて冷却空間128へのドアをロック解除してもよい。制御モジュール260は、運転者がキャビンのドアのロックを指令したときにロックアクチュエータ140を作動させて冷却空間128へのドアをロックしてもよい。
バッテリセンサ344は、電圧、電流、および/または温度などのバッテリパック120のバッテリの特性を測定する。様々な実装形態において、電圧センサ、電流センサ、および/または温度センサは、バッテリパック120の各バッテリを備えてもよい。
吐出管路温度センサ352は、コンプレッサ204(たとえば、吐出管路内の)によって出力される冷媒の温度を測定する。コンプレッサ204によって出力される冷媒の温度は、吐出管路温度(DLT)と称することができる。様々な実装形態において、吐出管路温度センサ352はドライブ256にDLTを送り、ドライブ256はDLTを制御モジュール260に伝達してもよい。
本明細書で説明されるセンサは、アナログセンサまたはデジタルセンサであってもよい。アナログセンサの場合、センサによって生成されるアナログ信号はサンプリングされ、デジタル化されて(たとえば、制御モジュール260、ドライブ256、または別の制御モジュールによって)、それぞれセンサの測定結果に対応するデジタル値を生成してもよい。様々な実装形態において、ビークル100は、アナログセンサおよびデジタルセンサの組合せを含んでもよい。たとえば、イグニッションセンサ304、陸電センサ308、ドア位置センサ336は、デジタルセンサであってもよい。吐出圧力センサ312、吸引圧力センサ316、還気温度センサ320、プレート温度センサ324、ボックス温度センサ328、周囲温度センサ332、バッテリセンサ344、および吐出管路温度センサ352は、アナログセンサであってもよい。
以下でさらに説明されるように、制御モジュール260は、様々な測定されたパラメータ、指示、設定点、および他のパラメータに基づいて冷却システム124のアクチュエータを制御する。
たとえば、制御モジュール260は、ドライブ256を介してコンプレッサ204のモーター216を制御してもよい。制御モジュール260はコンデンサファン220を制御してもよい。コンデンサファン220は固定速度であってもよく、制御モジュール260はコンデンサファン220をONまたはOFFのいずれかとなるように制御してもよい。代替的に、コンデンサファン220は、可変速度であってもよく、制御モジュール260は、コンデンサファン220に対する速度設定点を決定し、たとえばコンデンサファン220にパルス幅変調(PWM)信号を印加することによって、速度設定点に基づいてコンデンサファン220を制御してもよい。
制御モジュール260はまた、EVIバルブ232を制御してもよい。たとえば、制御モジュール260は、EVIバルブ232を開いてEVIを有効化するか、閉じてEVIを無効化するように制御してもよい。膨張バルブ236がEXVである例において、制御モジュール260は、膨張バルブ236の開放を制御してもよい。
制御モジュール260は、プレート制御バルブ244も制御してもよい。たとえば、制御モジュール260は、プレート制御バルブ244を開いて冷媒流を共晶プレート268に通すことを有効化するか、閉じて冷媒流を共晶プレート268に通すことを無効化するように制御してもよい。膨張バルブ264がEXVである例において、制御モジュール260は、膨張バルブ264の開放を制御してもよい。
制御モジュール260は、エバポレータ制御バルブ248も制御してもよい。たとえば、制御モジュール260は、エバポレータ制御バルブ248を、開いて冷媒流をエバポレータHEX276に通すことを有効化するか、閉じて冷媒流をエバポレータHEX276に通すことを無効化するように制御してもよい。膨張バルブ272がEXVである例において、制御モジュール260は、膨張バルブ272の開放を制御してもよい。
制御モジュール260は、HPCO262が作動した(開回路になった)かどうかを指示する信号を受信してもよい。制御モジュール260は、上述のバルブのうちの1つ、複数、またはすべてを閉じる、および/または上述のファンのうちの1つ、複数、またはすべてをOFFにするなど、HPCO262が作動したときに1つまたは複数の是正処置を講じてもよい。制御モジュール260は、コンプレッサ204の吐出圧力が所定の圧力よりも高いときにHPCO262が作動したことを指示する出力信号を生成してもよい。制御モジュール260は、吐出圧力が所定の圧力より下がったことに応答してHPCO262が閉じた後に冷却システム124の動作を有効化してもよい。様々な実装形態において、制御モジュール260は、HPCO262が閉じた後に冷却システム124の動作を有効化する前に1つまたは複数の動作条件が満たされることを要求してもよい。
制御モジュールは、エバポレータファン280を制御してもよい。エバポレータファン280は固定速度であってもよく、制御モジュール260はエバポレータファン280をONまたはOFFのいずれかとなるように制御してもよい。代替的に、エバポレータファン280は、可変速度であってもよく、制御モジュール260は、エバポレータファン280に対する速度設定点を決定し、たとえばエバポレータファン280にPWM信号を印加することによって、速度設定点に基づいてエバポレータファン280を制御してもよい。
CPRバルブ288が使用され、電子CPRバルブである場合に、制御モジュール260は、CPRバルブ288を制御してもよい。たとえば、制御モジュール260は、CPRバルブ288を始動時に吸引圧力を制限し、その後CPRバルブ288を開くように作動してもよい。
制御モジュール260は、霜取りデバイス180を活性化するか、または非活性化することによって霜取りデバイス180の動作を制御してもよい。
制御モジュール260はまた、スイッチ162および166を制御してもよい。たとえば、制御モジュール260は、ビークル100のイグニッションシステムがOFFのときに、スイッチ162を閉状態から開状態に切り替え、スイッチ166を開状態から閉状態に切り替えてもよく、陸電はレセプタクル154を介してビークル100に接続される。制御モジュール260は、ビークル100のイグニッションシステムがONのときに、スイッチ162を開状態から閉状態に切り替え、スイッチ166を閉状態から開状態に切り替えてもよい。これは、陸電がビークル100に接続されるか接続されていないかに関係なく当てはまる場合がある。スイッチ162および166は能動スイッチであってもよく、たとえばそれにより制御モジュール260は、両方のスイッチ162および166が同時に両方とも閉状態にならないことを確実にすることができる。
様々な実装形態において、スイッチ162および166は、陸電がビークル100に接続されるかどうかに基づいて反対の開および閉状態を有するように構成される受動デバイスであってもよい。たとえば、陸電がビークル100に接続されたときに、スイッチ166は閉状態に遷移し、スイッチ162は開状態に遷移してもよい。陸電がビークル100に接続されていないときに、スイッチ166は開状態に遷移し、スイッチ162は閉状態に遷移してもよい。
図6Aは、モードモジュール400、負荷モジュール402、陸電モジュール404、エンジンモジュール406、バッテリモジュール408、コンプレッサモジュール410、コンデンサモジュール412、エバポレータモジュール414、およびバルブモジュール416を備える、制御モジュール260の一例を示す。モジュール260、400、402、404、406、408、410、412、414、416は、メモリ418内に記憶されたデータにアクセスする。データは、検出され、測定され、計算されたパラメータ420を含む。メモリは、制御モジュール260とは別であり、および/または制御モジュール260に含まれてもよい。モジュール260、400、402、404、406、408、410、412、414、416の動作は、図7〜図12の実施形態に関して以下で説明される。
代替的に、図6Bは、制御モジュール260の別の例を示し、これはモードモジュール400、負荷モジュール402、および作動モジュール405を含む。図6Aのモジュール404、406、408、410、412、および414のうちの1つまたは複数は、図6Bの405に示されるように、単一のモジュールおよび/または回路として実装されてもよい。この代替的な実施形態において、複数のコンプレッサ信号(たとえば、COMP1、COMP2、COMP3)、複数のコンデンサファン信号(たとえば、COND1、COND2、COND3)、および複数のエバポレータファン信号(EVAP1、EVAP2、EVAP3)は、図6Aに示されるように、および以下で説明されるように生成されない場合がある。作動モジュール405は、入力パラメータ(たとえば、吸引圧力、ボックス温度、周囲温度、ドア位置、コンプレッサ負荷LOADなど)に基づいて信号COMP、COND、EVAPを直接生成してもよい。
図5〜図6Bのモジュールのさらなる定義されている構造については、図7〜図12の以下に提示される方法および「モジュール」という用語についての以下に提示される定義を参照されたい。本明細書で開示されるシステムは、多数の方法を使用して操作されてもよく、例示的な方法が図7〜図12に示される。図7において、モード選択方法が示される。次の方法は別の方法として示されるが、別の方法からの1つまたは複数の方法および/またはタスクは、組み合わされ、単一の方法として実行されてもよい。たとえば、図7の方法は、図8〜図12の方法のうちのどれかと組み合わせて実行されてもよい。次のタスクはもっぱら図5〜図7の実装形態に関して説明されるが、タスクは、本開示の他の実装形態に適用するように容易に修正することができる。これらのタスクは、繰り返し実行されてもよい。
本方法は、450から始まってもよい。452において、制御モジュール260、モードモジュール400、および/または負荷モジュール402はパラメータを決定する。これは、対応するセンサから、吸引圧力、陸電接続インジケータ、バッテリ特性、ドア位置もしくは状態インジケータ、イグニッションもしくはエンジンONインジケータ、電源(たとえば、オルタネータおよび/または発電機)インジケータなどのパラメータを含むセンサ信号を受信することを含んでもよい。陸電信号は、対応するビークルが陸電に接続されるかどうかを指示する。バッテリ特性信号は、たとえばバッテリパック(たとえば、図3のバッテリパック120)内の1つまたは複数のバッテリの現在の充電を指示してもよい。バッテリ特性信号は、バッテリパックの充電の全体的な量を指示してもよい。バッテリ特性信号はまた、1つまたは複数のバッテリの電圧、および/またはバッテリパックの全体的な電圧を指示してもよい。
ドア位置信号は、温度制御されているボックスの1つまたは複数のドアが開いているか閉じているかを指示してもよい。イグニッション信号、エンジンインジケータ、および/または電源インジケータは、イグニッションが活性化されている(すなわち、スパークが活性化されている)こと、エンジンが稼働していること、および/または電源がバッテリパックを充電していることを指示してもよい。イグニッション信号は、(i)キーがイグニッションスイッチ内にあるか、イグニッションスイッチがON位置にあるか、(ii)ビークルの運転スイッチが押され、ビークルがON状態にあるか、(iii)ビークルの運転スイッチがON状態にあるか、および/または(iv)ビークルのエンジンが稼働している(すなわち、燃料系統およびエンジンのイグニッションシステムが活性化されている)かを指示してもよい。ビークルはON状態にあり、ビークルのエンジンはOFFになっていてもよい。ビークルのイグニッションシステムは、エンジンがOFFのときにOFFである。
負荷モジュール402は、ボックス温度、還気温度、およびボックス内の温度、還気温度、および/または供給空気温度を指示する対応するセンサからの信号を受信してもよい。負荷モジュール402は、これらの温度に基づいてコンプレッサ(たとえば、図5のコンプレッサ204および/またはモーター216)上の負荷を決定してもよい。負荷モジュール402は、コンプレッサの吸引圧力および/または吐出圧力に基づいてコンプレッサ負荷を決定してもよい。負荷モジュール402は、コンプレッサ上でLOADを指示する負荷信号を発生してもよい。負荷は、たとえばコンプレッサによって引き込まれる立方フィート/分(CFM)および/または電力で指示されてもよい。
453において、モードモジュール400は、吸引圧力が所定の圧力(たとえば、25重量ポンド毎平方インチゲージ圧(psig))より大きいかどうかを判定する。吸引圧力が所定の圧力よりも高い場合、タスク454が実行され、そうでない場合にタスク459が実行される。454において、モードモジュール400は、充電状態(たとえば、バッテリパックの定格容量および/または電圧のアンペアアワーまたはパーセントなどの充電レベル)が所定の値より大きいかどうかを判定する(たとえば、バッテリパックの電圧が42Vより高い場合)。バッテリパックの充電状態が所定の値よりも大きい場合、タスク455が実行され、そうでない場合にタスク459が実行される。455において、モードモジュール400は、ボックスの1つまたは複数のドアが閉じられているかどうかを判定する。1つまたは複数のドアが開いている場合、タスク456が実行され、そうでない場合にタスク460が実行される。タスク453、454、455は、異なる順序で、同時に、および/または同じ期間中に実行されてもよい。
456において、モードモジュール400は、コンプレッサ204がONであるかどうかを判定する。陸電モード、エンジンモード、またはバッテリモードのうちの1つで動作している場合、モードモジュール400は、図7の方法を実行している間に陸電モード、エンジンモード、またはバッテリモードのうちの1つで動作することを続ける。コンプレッサがONである場合にタスク457が実行され、そうでない場合にタスク452が実行される。
457において、モードモジュール400は、コンプレッサ204が所定の期間(たとえば、3分)より長く稼働しているかどうかを判定する。コンプレッサ204が所定の期間より長く稼働していた場合にタスク459が実行され、そうでない場合にタスク458が実行される。これは、コンプレッサ204の短い循環動作を防ぐ。
458において、モードモジュール400はコンプレッサ204およびコンデンサファン220をON状態に維持し、エバポレータファン280を停止し、エバポレータソレノイド248を閉じる。これは、冷却液を共晶プレートに導き、エバポレータ248には導かない。459において、コンプレッサ204、エバポレータファン280、およびコンデンサファン220は停止され、エバポレータソレノイド248は閉じられる。
460において、モードモジュール400は、ビークルが陸電(または商用)電源に接続され、陸電を受けているかどうかを判定する。陸電は、バッテリ充電器、電圧変換器、レセプタクル、バッテリ、電源モジュール、および/または制御モジュール260のところで受け取ってもよい。バッテリ充電器、電圧変換器、レセプタクル、およびバッテリの例は、図2に示される。陸電信号は、バッテリ充電器、電圧変換器、レセプタクル、バッテリ、電源モジュール、および/または制御モジュール260のうちの1つまたは複数のところで電力を受けたときにそれを指示してもよい。バッテリ充電器、電圧変換器、レセプタクル、バッテリ、電源モジュール、および/または制御モジュール260のうちの1つまたは複数のところで陸電を受けた場合にタスク461が実行され、そうでない場合にタスク462が実行される。
461において、制御モジュール260およびモードモジュール400は、陸電モードで動作し、陸電モードにおいて動作していることを指示する信号MODEを生成する。これは、エンジンモードまたはバッテリモードから陸電モードに遷移することを含んでもよい。図8の方法は、陸電モードで動作している間に実行されてもよい。バッテリは、商用電源から受け取る電力で充電される。陸電モードにおいて、コンプレッサ204の吸引圧力、およびボックス温度が制御される。これは、ボックス温度が制御され吸引圧力が制御されなくてもよいバッテリモードおよびエンジンモードと異なる場合がある。
462において、モードモジュール400は、イグニッション信号および/またはエンジンインジケータに基づいてエンジンが稼働しているかどうかを判定する。エンジンが稼働している場合にタスク463が実行され、そうでない場合にタスク464が実行される。タスク453、454、455、456、459、および461が、特定の順序で実行されているものとして示されるが、タスク453、454、455、456、459、および461は、同時におよび/または同じ期間に実行されてもよい。モードモジュール400は、タスク458、459、461、463、464に素早く遷移できるようにタスク453、454、455、456、457、460、および462に関連付けられている上述のパラメータを連続的に監視してもよい。
463において、制御モジュール260およびモードモジュール400は、エンジンモードで動作し、エンジンモードにおいて動作していることを指示する信号MODEを生成する。これは、陸電モードまたはバッテリモードからエンジンモードに遷移することを含んでもよい。1つまたは複数のバッテリは、エンジンモードにおいてエンジンの電源(たとえば、図1の電源112)を介して充電される。図9および/または図11の方法は、エンジンモードで動作している間に実行されてもよい。
464において、制御モジュール260およびモードモジュール400は、バッテリモードで動作し、バッテリモードにおいて動作していることを指示する信号MODEを生成する。これは、陸電モードまたはエンジンモードからバッテリモードに遷移することを含んでもよい。バッテリは、バッテリモードのときには充電されない。バッテリモードに入っている間、ボックス温度は、バッテリの消耗を最小限度に抑えるために、エバポレータファン速度、コンデンサファン速度、および/またはコンプレッサ速度を下げて維持される。図10および/または図12の方法は、バッテリモードで動作している間に実行されてもよい。
陸電モード、エンジンモード、およびバッテリモードで動作している間、図7の方法は、陸電モード、エンジンモード、およびバッテリモードのうちの2つの間で遷移するかどうかを判定するために繰り返されてもよい。
次の図8〜図12は、陸電、エンジン電力、およびバッテリ電力の方法を示す。これらの方法のタスクは例として提示される。いくつかのタスクは本方法の各々において示されるが、他のタスクは対応するシステムの動作条件および状態に応じて実行されてもよい。たとえば、陸電の方法は、ボックス温度を所定の変動幅内に維持するためにエバポレータファンを循環動作させることを含む。一例として、ボックス温度は、所定の設定点温度と所定の設定点温度+3°Fに等しい温度との間に維持されてもよい。このファンのON状態とOFF状態の間の循環動作は、陸電モードで動作している間にコンプレッサの循環動作に関係なく生じてもよい。コンプレッサの循環動作は吸引圧力に基づいてもよい。また、陸電モードに入っている間に、ボックスのドアが開かれ、エバポレータファンがONになるように指令されたときにはいつでも、エバポレータファンソレノイドは閉じられ、エバポレータファンは停止される。これは、1つまたは複数のドアが開いているときにボックスの外から暖かい空気がボックスに入る量を最小限度に抑える。陸電モードに入っている間、たとえばボックス温度が所定の設定点温度より高くなることで、エバポレータファンの動作はドアが閉じられたときに再開され、エバポレータファンはONになるように指令される。
別の例として、バッテリ電力モードおよびエンジン電力モードで動作している間、エバポレータファンの循環動作は、本明細書で説明される通りに生じる。コンプレッサは、ボックス温度に基づいて操作され/循環動作してもよく、最小のONおよびOFFタイムに従う。コンプレッサが稼働しているときに、EVIプレートおよびソレノイドバルブは開き、エバポレータおよびコンデンサファンはONである。エバポレータファンは、ボックスのドアが開かれたときにOFFにされ、ボックスのドアが閉じられたときに循環動作する、すなわちONにされてもよい。エバポレータファンは、コンプレッサがOFFかどうかに関係なく循環動作してもよい。
図8は、陸電の方法を示す。次のタスクはもっぱら図5〜図6および図8の実装形態に関して説明されるが、タスクは、本開示の他の実装形態に適用するように容易に修正することができる。これらのタスクは、繰り返し実行されてもよい。
本方法は、500から始まってもよい。502において、陸電モジュール404は、(i)コンプレッサの速度を第1の所定の速度(たとえば、0%のON(またはOFF)および0毎分回転数(RPM))に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファン(たとえば、図5のファン380、220)をONにし、(iii)すでに開いていない場合、プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイド(たとえば、図5のソレノイド244、248、232)を開き、(iv)すでにOFFでなければ、霜取りをOFFにするためにコンプレッサ信号COMP1、コンデンサ信号COND1、エバポレータ信号EVAP1、およびバルブ信号VAL1を発生させることを含む開始シーケンスを実行する。霜取りをOFFにすることは、たとえば図5の霜取りデバイス180をOFFにするか、または他の霜取り動作を無効化することを含んでもよく、これはグリコール(または冷却液/流体)霜取り手順、ヒートポンプサイクルなどを含んでもよい。エバポレータファンおよびコンデンサファンの速度は、所定の速度または完全ON(100%)速度であってもよい。コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンは、多速度および/または可変速度デバイスであってもよい。信号COMP1、COND1、EVAP1は、信号LOADに基づいて生成されてもよい。
コンプレッサモジュール410、コンデンサモジュール412、エバポレータモジュール414、およびバルブモジュール416は、信号COMP1、COND1、EVAP1、およびVAL1にそれぞれ基づいてコンプレッサ、コンデンサファン、エバポレータファンおよびプレート、エバポレータおよびEVIソレノイドの動作、速度、および/または位置を制御するために信号COMP、COND、EVAP、SOLPLATE、SOLEVAP、SOLEVIを発生する。信号COMP、COND、EVAPは、コンプレッサ、コンデンサファン、およびエバポレータファンの動作を制御する。信号SOLPLATE、SOLEVAP、SOLEVIは、それぞれプレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドの位置を設定する。信号COMP1、COND1、EVAP1、およびVAL1はまた、信号MODEによって指示される動作モードに基づいて生成される。コンプレッサおよびエバポレータファンの速度は、陸電モードで動作している間にコンプレッサの負荷に基づいて調整されてもよい。
504において、陸電モジュール404は、タスク506に進む前に所定の期間(たとえば、10秒)だけ遅延してもよい。所定の期間は0秒以上であってもよい。陸電モジュール404は、対応する冷却システムの冷却液管路はどれもブロックされないことを保証するために所定の期間の間待つ。
506において、陸電モジュール404は、周囲温度が所定の温度(たとえば、100°F)より高いかどうかを判定する。周囲温度が所定の温度よりも高い場合、タスク508が実行され、そうでない場合にタスク512が実行される。
508において、陸電モジュール404は、(i)コンプレッサの速度を第2の所定の速度(たとえば、56%ONおよび/または3024RPMまたは100%ONおよび/または5400rpm)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンをON状態(すなわち、0RPMより速い速度で動作する)に維持し、(iii)プレートおよびEVIソレノイドを開状態に維持し、(iv)エバポレータソレノイドを閉じ、(v)霜取り動作を無効化状態に維持するために信号COMP1、COND1、EVAP1、およびVAL1を発生する。
510において、陸電モジュール404は、タスク514を実行する前に第2の所定の期間(たとえば、60分)だけ遅延してもよい。陸電モジュール404は第2の所定の期間の間待ち、それによりシステムは、第2の所定の期間の間、タスク508の設定に従って動作し、邪魔な作動が生じていないこと、およびコンプレッサのドライブ(たとえば、図3のドライブ256)が過熱していないことを保証する。
512において、陸電モジュール404は、(i)コンプレッサの速度を第3の所定の速度(たとえば、34%ONおよび/または1836RPM)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンをON状態(すなわち、0RPMより速い速度で動作する)に維持し、(iii)プレートおよびEVIソレノイドを開状態に維持し、(iv)エバポレータソレノイドを閉じ、(v)霜取り動作を無効化状態に維持するために信号COMP1、COND1、EVAP1、およびVAL1を発生する。タスク512は、513において第3の所定の期間(たとえば、2分)に、実行されてもよい。これは、コンプレッサがより高いまたは完全なON(または最大)速度(たとえば、100%および/または5400RPM)で稼働する前に所定の期間にわたってより低い速度で稼働することを可能にする。所定の期間の低速でのコンプレッサの動作は、コンプレッサからの油漏れを防ぐことができる。
514において、陸電モジュール404は、(i)コンプレッサの速度を第2の所定の速度(たとえば、第3の速度より速い速度、56%ON、および/または100%ON)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンをON状態(すなわち、0RPMより速い速度で動作する)に維持し、(iii)プレートおよびEVIソレノイドを開状態に維持し、(iv)エバポレータソレノイドを閉状態に維持し、(v)霜取り動作を無効化状態に維持するために信号COMP1、COND1、EVAP1、およびVAL1を発生する。
516において、陸電モジュール404は、吸引圧力が所定の(または設定点)圧力(たとえば、25psig)以下であるかどうかを判定する。吸引圧力が所定の圧力未満である場合、タスク518が実行される。
518において、制御モジュール260は、陸電モードで動作している間、第1のプルダウンメンテナンスモードで動作する。第1のプルダウンメンテナンスモードで動作している間、コンプレッサ204は、共晶プレートの吸引圧力および/または温度に基づいて動作し、共晶プレートの温度を引き下げる。共晶プレートの温度は、吸引圧力に基づいて推定されてもよい。吸引圧力は、共晶プレートの温度を所定の温度(たとえば、吸引圧力の25psiに対応してもよい、-10°Fの飽和温度)まで下げるように制御されてもよい。ボックス温度は、共晶プレートの温度が下げられている間、所定の設定点温度(たとえば、33〜35°F)に維持されてもよい。共晶プレートの吸引圧力は、所定の範囲(たとえば、25〜45psi)内に維持されてもよい。
518Aにおいて、陸電モジュール404は、ボックス温度(ボックス内の空気の温度)が所定の設定点温度(たとえば、33〜35°F)未満かどうかを判定する。ボックス温度が所定の設定点温度未満である場合にタスク518Bが実行され、そうでない場合にタスク518Cが実行される。
518Bにおいて、陸電モジュール404は、(i)コンプレッサの速度を第1の所定の速度(たとえば、0%またはOFF)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを停止し、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを閉じるために信号COMP1、COND1、EVAP1、およびVAL1を発生する。
518Cにおいて、陸電モジュール404は、ボックス温度が所定の設定点温度と許容差値(たとえば、0〜3°F)との和より高いかどうかを判定する。ボックス温度がこの和より高い場合、ボックス温度は、設定点温度の所定の範囲から外れており、タスク518Dが実行され、そうでない場合にボックス温度は「範囲内」にあると称され、タスク518Aが実行される。この許容差は、コンプレッサの短い循環動作(すなわち、コンプレッサを最小稼働時間より短い時間の間ON状態に維持すること)を防ぐ。
518Dにおいて、陸電モジュール404は、コンプレッサが所定の時間(たとえば、3分)の間ONであったかどうか(所定の速度より速い速度で動作する)を決定する。コンプレッサが所定の時間より長い間ONであった場合、タスク518Eが実行され、そうでない場合にタスク518Fが実行される。一例として、コンプレッサが少なくとも3分間56%以上で動作していたときにタスク518Eが実行される。
518Eにおいて、陸電モジュール404は、(i)コンプレッサの速度を第2のおよび/または他の所定の速度(たとえば、第3の速度より速い速度および/または56%〜100%ON)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを(たとえば、0rpmより速い速度で、またコンプレッサ負荷に基づいてもよい)所定の速度で稼働させ、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを開くために信号COMP1、COND1、EVAP1、およびVAL1を発生する。
518Fにおいて、陸電モジュール404は、(i)コンプレッサの速度を第2のおよび/または他の所定の速度(たとえば、第3の速度より速い速度および/または56%〜100%ON)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを(たとえば、0rpmより速い速度で、またコンプレッサ負荷に基づいてもよい)所定の速度で稼働させ、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを開き、(iv)エバポレータソレノイド閉じるために信号COMP1、COND1、EVAP1、およびVAL1を発生する。エバポレータソレノイドは閉じられ、それによりボックスの内部は、能動的に冷やされていないが、むしろ共晶プレートが冷やされている。タスク518Aは、タスク518B、518E、518Fを実行した後に実行されてもよい。
いくつかの例示的なコンプレッサのONパーセンテージおよび速度が上述のタスクのうちのいくつかについて提示されるが、他のコンプレッサのONパーセンテージおよび/または速度も実装されてもよい。パーセンテージおよび速度は、コンプレッサ負荷に基づいて決定されてもよい。
陸電モードおよび/または第1のプルダウンメンテナンスモードにおいて、ボックスの1つまたは複数のドアが開かれている場合、エバポレータファンは停止され、エバポレータソレノイドが閉じられる。これは、1つまたは複数のドアが開いているときにボックスの外から暖かい空気がボックスに入る量を最小限度に抑える。
図9は、エンジン方法を示す。次のタスクはもっぱら図5〜図6および図9の実装形態に関して説明されるが、タスクは、本開示の他の実装形態に適用するように容易に修正することができる。これらのタスクは、繰り返し実行されてもよい。
本方法は、550から始まってもよい。552において、エンジンモジュール406は、(i)コンプレッサの速度を第1の所定の速度(たとえば、0%のON(またはOFF)および0毎分回転数(RPM))に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファン(たとえば、図5のファン380、220)をONにし、(iii)すでに開いていない場合、プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイド(たとえば、図5のソレノイド244、248、232)を開き、(iv)すでにOFFでなければ、霜取りをOFFにするために信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2を発生させすることを含む開始シーケンスを実行する。エバポレータファンおよびコンデンサファンの速度は、所定の速度または完全ON(100%)速度であってもよい。コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンは、多速度および/または可変速度デバイスであってもよい。信号COMP2、COND2、EVAP2は、信号LOADに基づいて生成されてもよい。
コンプレッサモジュール410、コンデンサモジュール412、エバポレータモジュール414、およびバルブモジュール416は、信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2にそれぞれ基づいてコンプレッサ、コンデンサファン、エバポレータファンおよびプレート、エバポレータおよびEVIソレノイドの動作、速度、および/または位置を制御するために信号COMP、COND、EVAP、SOLPLATE、SOLEVAP、SOLEVIを発生する。信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2はまた、信号MODEによって指示される動作モードに基づいて生成される。コンプレッサおよびエバポレータファンの速度は、エンジンモードで動作している間にコンプレッサの負荷に基づいて調整されてもよい。
554において、エンジンモジュール406は、タスク556に進む前に所定の期間(たとえば、10秒)だけ遅延してもよい。所定の期間は0秒以上であってもよい。エンジンモジュール406は、冷却液管路はどれもブロックされないことを保証するために所定の期間の間待つ。
556において、制御モジュール260は、エンジンモードで動作している間、第2のプルダウンメンテナンスモードで動作する。556Aにおいて、エンジンモジュール404は、ボックス温度が所定の設定点温度(たとえば、33〜35°F)未満かどうかを判定する。ボックス温度が所定の設定点温度未満である場合にタスク556Bが実行され、そうでない場合にタスク556Cが実行される。
556Bにおいて、エンジンモジュール404は、(i)コンプレッサの速度を第1の所定の速度(たとえば、0%またはOFF)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを停止し、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを閉じるために信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2を発生する。
556Cにおいて、エンジンモジュール404は、ボックス温度が所定の設定点温度と許容差値(たとえば、0〜3°F)との和より高いかどうかを判定する。ボックス温度がこの和より高い場合、ボックス温度は、所定の設定点温度の所定の範囲から外れており、タスク556Dが実行され、そうでない場合にボックス温度は「範囲内」にあると称され、タスク556Aが実行されてもよい。この許容差は、コンプレッサが最小稼働時間の間ON状態に維持されることを保証することによってコンプレッサの短い循環動作を防ぐ。
556Dにおいて、エンジンモジュール404は、コンプレッサが所定の時間(たとえば、3分)の間ONであったかどうか(所定の速度より速い速度で動作する)を決定する。コンプレッサが所定の時間より長い間ONであった場合、タスク556Eが実行され、そうでない場合にタスク518Fが実行される。一例として、コンプレッサが少なくとも3分間56%以上で動作していたときに、タスク518Eが実行される。
556Eにおいて、エンジンモジュール404は、(i)コンプレッサの速度を第2のおよび/または他の所定の速度(たとえば、第3の速度より速い速度および/または56%〜100%ON)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを(たとえば、0rpmより速い速度で、またコンプレッサ負荷に基づいてもよい)所定の速度で稼働させ、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを開くために信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2を発生する。
556Fにおいて、エンジンモジュール404は、(i)コンプレッサの速度を第2のおよび/または他の所定の速度(たとえば、第3の速度より速い速度および/または56%〜100%ON)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを(たとえば、0rpmより速い速度で、またコンプレッサ負荷に基づいてもよい)所定の速度で稼働させ、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを開き、(iv)エバポレータソレノイド閉じるために信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2を発生する。エバポレータソレノイドは閉じられ、それによりボックスの内部は、能動的に冷やされていないが、むしろ共晶プレートが冷やされている。タスク556Aは、タスク556B、556E、556Fを実行した後に実行されてもよい。
エンジンモードでは、コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサの速度は、バッテリパックの充電状態に基づいて設定および/または制限されてもよい。タスク556B、556E、556Fで設定されたコンプレッサのパーセンテージONおよび/または速度は、エネルギーを節約し、バッテリパックのバッテリの充電を最小限度に抑え、および/または維持するために陸電モードのタスク506B、506E、506Fで設定されたコンプレッサのパーセンテージONおよび/または速度未満であってもよい。
いくつかの例示的なコンプレッサのONパーセンテージおよび速度が上述のタスクのうちのいくつかについて提示されるが、他のコンプレッサのONパーセンテージおよび/または速度も実装されてもよい。パーセンテージおよび速度は、コンプレッサ負荷および/またはバッテリパックの充電状態に基づいて決定されてもよい。
エンジンモードおよび/または第2のプルダウンメンテナンスモードにおいて、ボックスの1つまたは複数のドアが開かれている場合、エバポレータファンは停止され、エバポレータソレノイドが閉じられる。これは、ボックスの外から暖かい空気がボックスに入る量を最小限度に抑える。
図10は、バッテリ方法を示す。次のタスクはもっぱら図5〜図6および図10の実装形態に関して説明されるが、タスクは、本開示の他の実装形態に適用するように容易に修正することができる。これらのタスクは、繰り返し実行されてもよい。また、次のタスクはもっぱらバッテリ電力の使用に関して説明されるが、タスクは、ソーラーパネルおよび/またはソーラーパネルアレイからのソーラーパワーの使用を含むように修正されてもよい。ソーラーパワーは、バッテリから、および/またはソーラーパネルおよび/またはソーラーパネルアレイから直接引き出されてもよい。
本方法は、600から始まってもよい。602において、バッテリモジュール408は、(i)コンプレッサの速度を第1の所定の速度(たとえば、0%のON(またはOFF)および0毎分回転数(RPM))に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファン(たとえば、図5のファン380、220)をONにし、(iii)すでに開いていない場合、プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイド(たとえば、図5のソレノイド244、248、232)を開き、(iv)すでにOFFでなければ、霜取りをOFFにするために信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3を発生させることを含む開始シーケンスを実行する。エバポレータファンおよびコンデンサファンの速度は、所定の速度または完全ON(100%)速度であってもよい。コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンは、多速度および/または可変速度デバイスであってもよい。信号COMP2、COND2、EVAP2は、信号LOADに基づいて生成されてもよい。
コンプレッサモジュール410、コンデンサモジュール412、エバポレータモジュール414、およびバルブモジュール416は、信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3にそれぞれ基づいてコンプレッサ、コンデンサファン、エバポレータファンおよびプレート、エバポレータおよびEVIソレノイドの動作、速度、および/または位置を制御するために信号COMP、COND、EVAP、SOLPLATE、SOLEVAP、SOLEVIを発生する。信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3はまた、信号MODEによって指示される動作モードに基づいて生成される。コンプレッサおよびエバポレータファンの速度は、バッテリモードで動作している間にコンプレッサの負荷に基づいて調整されてもよい。
604において、バッテリモジュール408は、タスク606に進む前に所定の期間(たとえば、10秒)だけ遅延してもよい。所定の期間は0秒以上であってもよい。バッテリモジュール408は、冷却液管路はどれもブロックされないことを保証するために所定の期間の間待つ。
606において、制御モジュール260は、バッテリモードで動作している間、第3のプルダウンメンテナンスモードで動作する。606Aにおいて、エンジンモジュール408は、ボックス温度が所定の設定点温度(たとえば、33〜35°F)未満かどうかを判定する。ボックス温度が所定の設定点温度未満である場合にタスク606Bが実行され、そうでない場合にタスク606Cが実行される。
606Bにおいて、バッテリモジュール408は、(i)コンプレッサの速度を第1の所定の速度(たとえば、0%またはOFF)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを停止し、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを閉じるために信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3を発生する。
606Cにおいて、バッテリモジュール408は、ボックス温度が所定の設定点温度と許容差値(たとえば、0〜3°F)との和より高いかどうかを判定する。ボックス温度がこの和より高い場合、ボックス温度は、所定の設定点温度の所定の範囲から外れており、タスク606Dが実行され、そうでない場合にボックス温度は「範囲内」にあると称され、タスク606Aが実行される。この許容差は、コンプレッサが最小稼働時間の間ON状態に維持されることを保証することによってコンプレッサの短い循環動作を防ぐ。
606Dにおいて、バッテリモジュール408は、コンプレッサが所定の時間(たとえば、3分)の間ONであったかどうか(所定の速度より速い速度で動作する)を判定する。コンプレッサが所定の時間より長い間ONであった場合、タスク606Eが実行され、そうでない場合にタスク606Fが実行される。一例として、コンプレッサが少なくとも3分間34%以上で動作していたときにタスク606Eが実行される。
606Eにおいて、バッテリモジュール408は、(i)コンプレッサの速度を第3のおよび/または他の所定の速度(たとえば、第3の速度より速い速度および/または34%〜100%ON)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを(たとえば、0rpmより速い速度で、またコンプレッサ負荷に基づいてもよい)所定の速度で稼働させ、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを開くために信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3を発生する。一実施形態において、第3の速度は34%である。
バッテリモードでは、コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサの速度は、バッテリパックの充電状態に基づいて設定および/または制限されてもよい。バッテリパックの充電状態が低下するにつれ、コンプレッサ、エバポレータ、および/またはコンデンサの速度は下がってもよい。一実施形態において、バッテリパックの充電状態が第1の所定の閾値より下がると、コンプレッサは停止される。別の実施形態において、バッテリパックの充電状態が第2の所定の閾値より下がると、エバポレータファンが停止される。第2の閾値は第1の閾値よりも小さい。別の実施形態において、バッテリパックの充電状態が第3の所定の閾値より下がると、コンデンサファンが停止される。第3の閾値は第2の閾値以下である。
606Fにおいて、バッテリモジュール408は、(i)コンプレッサの速度を第2のおよび/または他の所定の速度(たとえば、第3の速度より速い速度および/または34%〜100%ON)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを(たとえば、0rpmより速い速度で、またコンプレッサ負荷に基づいてもよい)所定の速度で稼働させ、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを開き、(iv)エバポレータソレノイド閉じるために信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3を発生する。エバポレータソレノイドは閉じられ、それによりボックスの内部は、能動的に冷やされていないが、むしろ共晶プレートが冷やされている。タスク606Aは、タスク606B、606E、606Fを実行した後に実行されてもよい。コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンは、上で説明されるように、バッテリパックの充電状態に基づいて停止されてもよい。
タスク606B、606E、606Fで設定されたコンプレッサのパーセンテージONおよび/または速度は、エネルギーを節約し、バッテリパックのバッテリの充電を最小限度に抑え、および/または維持するためにエンジンモードのタスク556B、556E、556Fで設定されたコンプレッサのパーセンテージONおよび/または速度未満であってもよい。エンジンモードおよび/またはバッテリモードにおけるパーセンテージおよび速度は、(i)設定点温度を維持するために少なくとも所定の最小パーセンテージおよび速度に設定され、および/または(ii)コンプレッサ負荷およびバッテリパックの充電状態に基づいて制限されてもよい。これは、エンジンモードおよび/またはバッテリモードで動作している間にエネルギーを節約する。
いくつかの例示的なコンプレッサのONパーセンテージおよび速度が上述のタスクのうちのいくつかについて提示されるが、他のコンプレッサのONパーセンテージおよび/または速度もまた実装されてもよい。パーセンテージおよび速度は、コンプレッサ負荷および/またはバッテリパックの充電状態に基づいて決定されてもよい。
バッテリモードおよび/または第3のプルダウンメンテナンスモードにおいて、ボックスの1つまたは複数のドアが開かれている場合、エバポレータファンは停止され、エバポレータソレノイドが閉じられる。これは、ボックスの外から暖かい空気がボックスに入る量を最小限度に抑える。
図11は、別のエンジン方法を示す。次のタスクはもっぱら図5〜図6および図11の実装形態に関して説明されるが、タスクは、本開示の他の実装形態に適用するように容易に修正することができる。これらのタスクは、繰り返し実行されてもよい。
本方法は、650から始まってもよい。652において、エンジンモジュール406は、(i)コンプレッサの速度を第1の所定の速度(たとえば、0%のON(またはOFF)および0毎分回転数(RPM))に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファン(たとえば、図5のファン380、220)をONにし、(iii)すでに開いていない場合、プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイド(たとえば、図5のソレノイド244、248、232)を開き、(iv)すでにOFFでなければ、霜取りをOFFにするために信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2を発生させることを含む開始シーケンスを実行する。エバポレータファンおよびコンデンサファンの速度は、所定の速度または完全ON(100%)速度であってもよい。コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンは、多速度および/または可変速度デバイスであってもよい。信号COMP2、COND2、EVAP2は、信号LOADに基づいて生成されてもよい。
コンプレッサモジュール410、コンデンサモジュール412、エバポレータモジュール414、およびバルブモジュール416は、信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2にそれぞれ基づいてコンプレッサ、コンデンサファン、エバポレータファンおよびプレート、エバポレータおよびEVIソレノイドの動作、速度、および/または位置を制御するために信号COMP、COND、EVAP、SOLPLATE、SOLEVAP、SOLEVIを発生する。信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2はまた、信号MODEによって指示される動作モードに基づいて生成される。コンプレッサおよびエバポレータファンの速度は、エンジンモードで動作している間にコンプレッサの負荷に基づいて調整されてもよい。
654において、エンジンモジュール406は、タスク556に進む前に所定の期間(たとえば、10秒)だけ遅延してもよい。所定の期間は0秒以上であってもよい。エンジンモジュール406は、冷却液管路はどれもブロックされないことを保証するために所定の期間の間待つ。
656において、制御モジュール260は、エンジンモードで動作している間、第4のプルダウンメンテナンスモードで動作する。656Aにおいて、エンジンモジュール404は、ボックス温度が所定の設定点温度(たとえば、33〜35°F)未満であり、および/またはその所定の範囲内にあるかどうかを判定する。ボックス温度が所定の設定点温度未満であり、および/またはその所定の範囲内にある場合、タスク656Bが実行され、そうでない場合にタスク656Cが実行される。
656Bにおいて、エンジンモジュール404は、(i)コンプレッサの速度を(たとえば、34〜100%ON)所定の速度に設定し、(ii)エバポレータファンを停止し、(iii)コンデンサファンを所定の速度(たとえば、0rpmより速い速度、またコンプレッサ負荷に基づいてもよい)で稼働させ、(iv)プレート、およびEVIソレノイドを開き、(v)エバポレータソレノイドを閉じるために信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2を発生する。エバポレータソレノイドは閉じられ、それによりボックスの内部は、能動的に冷やされていないが、むしろ共晶プレートが冷やされている。これは、共晶プレートを素早く充電する。
656Cにおいて、エンジンモジュール404は、(i)コンプレッサの速度を別の所定の速度(たとえば、34%〜100%ON)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを(たとえば、0rpmより速い速度で、またコンプレッサ負荷に基づいてもよい)所定の速度で稼働させ、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを開くために信号COMP2、COND2、EVAP2、およびVAL2を発生する。656Cにおいて、プレートおよびエバポレータソレノイドは開き、たとえば配送後に共晶プレートの高速充電(冷却)および設定点温度へのボックスの回復(または冷却)を可能にする。エバポレータを稼働させることによって、ボックス内の空気の脱湿が実行される。脱湿は、ドアの1つまたは複数が開いているかどうか、ドアの1つまたは複数が開かれるタイミング、および/またはドアの1つまたは複数が開いている時間の長さに基づいて実行されてもよい。エバポレータが稼働し、バッテリパックがバッテリモードにおける充電状態より高いエンジンモードにおける充電状態にあるのでエバポレータおよびプレートソレノイドが開く。これは図12のバッテリモードと異なりプレートソレノイドはボックス温度を素早く下げ、電力を節約するために閉じられる。
タスク656Bおよび656Cを実行した後に、タスク656Aが実行されてもよい。
いくつかの例示的なコンプレッサのONパーセンテージおよび速度が上述のタスクのうちのいくつかについて提示されるが、他のコンプレッサのONパーセンテージおよび/または速度も実装されてもよい。パーセンテージおよび速度は、コンプレッサ負荷および/またはバッテリパックの充電状態に基づいて決定されてもよい。
エンジンモードおよび/または第4のプルダウンメンテナンスモードにおいて、ボックスの1つまたは複数のドアが開かれている場合、エバポレータファンは停止され、エバポレータソレノイドが閉じられる。これは、ボックスの外から暖かい空気がボックスに入る量を最小限度に抑える。
図12の方法は、対応するトラックがルート内にある間にエバポレータを稼働させることによってボックスのドアが開かれた後にボックスを素早く冷やすことを可能にする。共晶プレートは、ルート内にある間に充電され、これはトラックがもはやルート内にない夜間にプルダウン時間を短縮する。図12の方法はまた、エバポレータを稼働させてボックス内の空気を脱湿することによってエバポレータコイルおよび/または共晶プレート上の霜蓄積を防ぎ、および/または最小限度に抑える。
図12は、別のバッテリ方法を示す。次のタスクはもっぱら図5〜図6および図12の実装形態に関して説明されるが、タスクは、本開示の他の実装形態に適用するように容易に修正することができる。これらのタスクは、繰り返し実行されてもよい。また、次のタスクはもっぱらバッテリ電力の使用に関して説明されるが、タスクは、ソーラーパネルおよび/またはソーラーパネルアレイからのソーラーパワーの使用を含むように修正されてもよい。ソーラーパワーは、バッテリから、および/またはソーラーパネルおよび/またはソーラーパネルアレイから直接引き出されてもよい。
本方法は、700から始まってもよい。702において、バッテリモジュール408は、(i)コンプレッサの速度を第1の所定の速度(たとえば、0%のON(またはOFF)および0毎分回転数(RPM))に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファン(たとえば、図5のファン380、220)をONにし、(iii)すでに開いていない場合、プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイド(たとえば、図5のソレノイド244、248、232)を開き、(iv)すでにOFFでなければ、霜取りをOFFにするために信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3を発生させることを含む開始シーケンスを実行する。エバポレータファンおよびコンデンサファンの速度は、所定の速度または完全ON(100%)速度であってもよい。コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンは、多速度および/または可変速度デバイスであってもよい。信号COMP2、COND2、EVAP2は、信号LOADに基づいて生成されてもよい。
コンプレッサモジュール410、コンデンサモジュール412、エバポレータモジュール414、およびバルブモジュール416は、信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3にそれぞれ基づいてコンプレッサ、コンデンサファン、エバポレータファンおよびプレート、エバポレータおよびEVIソレノイドの動作、速度、および/または位置を制御するために信号COMP、COND、EVAP、SOLPLATE、SOLEVAP、SOLEVIを発生する。信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3はまた、信号MODEによって指示される動作モードに基づいて生成される。コンプレッサおよびエバポレータファンの速度は、バッテリモードで動作している間にコンプレッサの負荷に基づいて調整されてもよい。
704において、バッテリモジュール408は、タスク706に進む前に所定の期間(たとえば、10秒)だけ遅延してもよい。所定の期間は0秒以上であってもよい。バッテリモジュール408は、冷却液管路はどれもブロックされないことを保証するために所定の期間の間待つ。
706において、制御モジュール260は、バッテリモードで動作している間、第5のプルダウンメンテナンスモードで動作する。706Aにおいて、バッテリモジュール408は、ボックス温度が所定の設定点温度(たとえば、33〜35°F)未満であり、および/またはその所定の範囲内にあるかどうかを判定する。ボックス温度が所定の設定点温度未満であり、および/またはその所定の範囲内にある場合、タスク656Bが実行され、そうでない場合にタスク656Cが実行される。
706Bにおいて、バッテリモジュール408は、(i)コンプレッサを停止し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを停止し、(iii)プレート、エバポレータ、およびEVIソレノイドを閉じるために信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3を発生する。
706Cにおいて、バッテリモジュール408は、(i)コンプレッサの速度を所定の速度(たとえば、34%〜100%ON)に設定し、(ii)エバポレータファンおよびコンデンサファンを所定の速度(たとえば、0rpmより速い速度で、またコンプレッサ負荷に基づいてもよい)で稼働させ、(iii)エバポレータ、およびEVIソレノイドを開き、(iv)すでに開いていない場合、プレートソレノイドを開くために信号COMP3、COND3、EVAP3、およびVAL3を発生する。これは、トラックによる配達の後、トラックのボックス内の空気を脱湿し、ボックスを素早く冷やしてボックス温度を回復することを可能にする。冷媒は、エバポレータに送られ、共晶プレートには送られない。これは、コンプレッサおよびエバポレータのON時間を短縮し、バッテリの充電を節減する。これはまた、エバポレータコイルおよび/または共晶プレート上に堆積する霜を低減する。コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンの速度は、バッテリパックの充電状態に基づいて設定されてもよい。コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンは、上で説明されるように、バッテリパックの充電状態に基づいて停止されてもよい。
コンプレッサが稼働しているときにはいつでも、プレートソレノイドは開き、一次冷却手段がエバポレータによって動作させられているとしてもプレートが補充充電を受けることを可能にする。これは、本体部を冷やし続けるためにコンプレッサがファン循環動作に対して最短時間オフサイクルにあるか、または(負荷を保護するための安全対策として組み込まれている)バッテリが消耗し、もはやコンプレッサを稼働させることができない場合にプレートを引き外すことを可能にするものである。
タスク706B、706Cで設定されたコンプレッサのパーセンテージONおよび/または速度は、エネルギーを節約し、バッテリパックのバッテリの充電を最小限度に抑え、および/または維持するために上述のエンジンモードのうちの1つで設定されたコンプレッサのパーセンテージONおよび/または速度未満であってもよい。パーセンテージおよび速度は、コンプレッサ負荷およびバッテリパックの充電状態に基づいて設定および/または制限されてもよい。これは、バッテリモードで動作している間にエネルギーを節約する。
いくつかの例示的なコンプレッサのONパーセンテージおよび速度が上述のタスクのうちのいくつかについて提示されるが、他のコンプレッサのONパーセンテージおよび/または速度も実装されてもよい。パーセンテージおよび速度は、コンプレッサ負荷および/またはバッテリパックの充電状態に基づいて決定されてもよい。
バッテリモードおよび/または第5のプルダウンメンテナンスモードにおいて、ボックスの1つまたは複数のドアが開かれている場合、エバポレータファンは停止され、エバポレータソレノイドが閉じられる。これは、ボックスの外から暖かい空気がボックスに入る量を最小限度に抑える。
図7〜図12の上で説明されるタスクは、例示的な例であることを意図しており、タスクは、用途に応じて順次的に、同期して、同時に、連続的に、重なり合う時間期間において、または異なる順序で実行されてもよい。また、これらのタスクのうちのどれも、実装形態および/またはイベントのシーケンスに応じて実行またはスキップされなくてもよい。
図13は、バッテリモードの1つにおける電力引き込み低下を示すコンプレッサ電力、吸引圧力、および吐出圧力対時間の例示的なプロットを示す。コンプレッサ電力曲線750、吸引圧力曲線752、および吐出圧力曲線754は、コンプレッサの速度を第1の速度(たとえば、5400RPM)から第2の速度(たとえば、1200RPM)に下げることを例示する。ボックス温度は、コンプレッサの速度が下げられている間に所定の範囲(たとえば、3°F範囲)内に維持される。コンプレッサの容量および電力を低減することによって、結果として、より小さい質量流を熱交換器に押し通し、より有利な動作条件をもたらす。
エンジンから動作させることとは反対に、バッテリパックから受ける電流に基づいて動作する可変速度コンプレッサを稼働させることによって、上で説明されるシステムの信頼性が改善される。これは、エンジンから動作するオープンドライブコンプレッサの場合のように軸封がないからである。典型的には、軸封を有することには、油漏れおよび高いメンテナンスコストが関連する。
図14は、陸電モードまたはバッテリ電力モードにおける動作のための高圧方法を例示す。次のタスクはもっぱら図5〜図6および図14の実装形態に関して説明されるが、タスクは、本開示の他の実装形態に適用するように容易に修正することができる。これらのタスクは、繰り返し実行されてもよい。
本方法は、800から始まってもよい。802において、陸電モジュール404および/またはバッテリモジュール408は、吸引圧力が第1の所定の圧力(たとえば、425psig)未満であるかどうかを判定する。吸引圧力が第1の所定の圧力よりも低い場合、タスク804が実行されてもよく、そうでない場合にタスク808が実行される。
804において、陸電モジュール404が、図8の方法に関して上で説明されるように通常の陸電モードで動作するか、またはバッテリモジュール408が、図10および図12の方法に関して上で説明されるように通常のバッテリ電力モードで動作する。本方法は、806で終了してもよい。
808において、陸電モジュール404および/またはバッテリモジュール408は、吸引圧力が第2の所定の圧力(たとえば、435psig)以上であるかどうかを判定する。第2の所定の圧力は、第1の所定の圧力より大きくてもよい。吸引圧力が第2の所定の圧力以上である場合にタスク810が実行され、そうでない場合にタスク818が実行される。
810において、コンプレッサモジュール410は、コンプレッサの制御されたシャットダウンを実行する。陸電モジュール404および/またはバッテリモジュール408は、コンプレッサモジュール410に制御されたシャットダウンを実行することを指令するための信号COMP1またはCOMP3を発生してもよい。制御されたシャットダウンは、たとえばコンプレッサの速度を下げること、所定の時間期間にわたってコンプレッサを停止させること、および/または他の所定の制御されたシャットダウンタスクを実行することを含んでもよい。
812において、陸電モジュール404および/またはバッテリモジュール408は、第1の所定の期間(たとえば、2分)だけ遅らせる。814において、コンプレッサモジュール410は、コンプレッサをリスタートする。陸電モジュール404および/またはバッテリモジュール408は、コンプレッサモジュール410にコンプレッサをリスタートすることを指令するための信号COMP1またはCOMP3を発生してもよい。
815において、コンプレッサモジュール410は、低減された所定の速度(たとえば、2700RPM)および/またはコンプレッサの完全動作範囲の低減された所定のパーセンテージ(たとえば、50%)でコンプレッサを動作させることを含む、「安全」モードで動作する。タスク808は、タスク816の後に実行されてもよい。
816において、陸電モジュール404、バッテリモジュール408、および/またはコンプレッサモジュール410は、コンプレッサがリスタートされた回数が所定のリスタート回数(たとえば、3回のリスタート)より多いかどうかを判定する。(i)手動リスタートが実行され、(ii)吸引圧力が第1または第3の所定の圧力より低くなる、および/または(iii)別の基準が満たされたときに、コンプレッサがリスタートされた回数が最後の所定の時間期間にわたって評価されるか、またはリスタート回数がゼロにリセットされてもよい。所定のリスタート回数は、ユーザによって設定されてもよい。
817において、陸電モジュール404、バッテリモジュール408、および/またはコンプレッサモジュール410は、814で実行されるような自動リスタートを防ぎ、コンプレッサの手動リスタートを要求する。タスク808は、コンプレッサの手動リスタートの後に実行されてもよい。コンプレッサの手動リスタートは、ユーザがユーザ入力を提供することと、陸電モジュール404、バッテリモジュール408、および/またはコンプレッサモジュール410がコンプレッサをリスタートすることを含んでもよい。
818において、コンプレッサモジュール410は、低減された所定の速度(たとえば、2700RPM)および/またはコンプレッサの完全動作範囲の低減された所定のパーセンテージ(たとえば、50%)でコンプレッサを動作させることを含む、「安全」モードで動作する。820において、陸電モジュール404および/またはバッテリモジュール408は、第2の所定の期間(たとえば、15分)だけ遅らせる。
822において、陸電モジュール404および/またはバッテリモジュール408は、吸引圧力が第3の所定の圧力(たとえば、400psig)未満であるかどうかを判定する。第3の所定の圧力は、第1および第2の所定の圧力より小さくてもよい。吸引圧力が第3の所定の圧力よりも低い場合、タスク804が実行されてもよく、そうでない場合にタスク824が実行される。
824において、陸電モジュール404および/またはバッテリモジュール408は、吸引圧力が第3の所定の圧力以上であるか、または第2の所定の圧力未満であるかどうかを判定する。吸引圧力がこの範囲内にある場合、タスク820が実行され、そうでない場合にタスク808が実行される。
図7〜図12および図14の上で説明されるタスクは、例示的な例であることを意図しており、タスクは、用途に応じて順次的に、同期して、同時に、連続的に、重なり合う時間期間において、または異なる順序で実行されてもよい。また、これらのタスクのうちのどれも、実装形態および/またはイベントのシーケンスに応じて実行またはスキップされなくてもよい。
図7〜図12および図14の上述の制御方法は、ボックス温度を正確に制御し、バッテリからの電力引き込みを最小限度に抑える。この制御方法は、システムが始動前に適切に給電され、低速および中コンプレッサ速度で始動を実行することを確実にする。低速のコンプレッサ始動(たとえば、図8の上記のタスク512を参照)は、フラッデド(flooded)スタート条件における高負荷時にオイルポンプアウトを防ぐ。中速のコンプレッサ始動(たとえば、図8のタスク508〜510を参照)は、ホットソーク条件における適切なドライブ温度を確実にする。
上述の方法はもっぱら共晶プレートおよびエバポレータの両方を含むシステムに関して説明されるが、これらの方法は、共晶プレートまたはエバポレータを含まないシステムに適用するように修正されてもよい。これらの方法は、単一のエバポレータシステム、共晶プレートシステム、マルチエバポレータシステム、または共晶プレートおよびエバポレータの両方を含むシステム、および電子膨張バルブを使用するシステムに適用されてもよい。
上述のバッテリモードは、陸電の切断を検出し、エンジンを切った後に(オルタネータ/発電機がOFF)、システムが電力を節約するためにコンプレッサを最低速度または低減された速度で稼働させることを可能にする。これは、単一のコマンドを介して遂行されてもよく、低動作速度、最大許容コンプレッサ速度の低減、および/またはバッテリ充電に基づくコンプレッサ速度の能動的制御を要求することを含んでもよい。バッテリモードでは、コンプレッサ、エバポレータファン、および/またはコンデンサファンの速度は、バッテリパックの充電状態に基づいてそれぞれのレベルに制限されてもよく、バッテリパックの充電状態が低下したときに低減されてもよい。コンデンサファン速度は、負荷、コンプレッサの速度、および/またはコンプレッサの吐出圧力に基づいて図6Aのコンデンサモジュール412を介してコンデンサファンに供給される電流を調節することによって調整されてもよい。エバポレータファンおよびコンデンサファンは、コンプレッサが低電力状態に置かれたときに低電力状態(たとえば、エバポレータファンおよび/またはコンデンサファンに供給される電力は、所定の電力レベルより低い)に置かれてもよい。この動作は、陸電が再接続されるか、またはエンジンがONになり、電力が電源(たとえば、オルタネータおよび/または発電機)を介して生成されるまで継続されることが可能である。
バッテリモードで動作している間に電力引き込みをさらに低減するために、蒸気噴射がOFFにされてもよい。これは、図3のEVIソレノイド232を閉じることによって遂行されてもよい。蒸気噴射は、低電力状態にある間および/またはコンプレッサ速度を下げている間に制御モジュール260によってOFFにされてもよい。蒸気噴射は、コンプレッサがONで、0RPMよりも速い速度で稼働しているときにOFFであってもよい。
バッテリモードは、コンプレッサ、エバポレータファン、およびコンデンサファンの稼働時間の延長およびボックス温度が所定の設定点温度に維持されているときの期間の延長をもたらす。これらのモードはまた、冷却システムに関連付けられているバッテリパックを充電するために使用される電源(たとえば、48Vオルタネータ/発電機)をビークルから取り外すことを可能にする。一実施形態において、図1のビークル100は、冷却システムのバッテリパックを充電するためのオルタネータ/発電機を備えない。しかしながら、ビークル100は、他の冷却関係以外のタスク(たとえば、ナビゲーションシステム、ステレオシステムなどのキャビン照明およびキャビン電子機器)用のバッテリを充電するための電源(たとえば、12Vオルタネータ/発電機)を備えてもよい。12Vビークル用バッテリシステムはまた、バッテリが消耗し、コントローラがコンプレッサの稼働を防ぐ場合に、ファン循環動作を可能にし、冷却が共晶プレートを引き外すことによって行われるように安全対策としてエバポレータファンを稼働させるために使用されてもよい。これは、オルタネータ/発電機が高価であり、および/または利用可能でない48Vシステムに特に適用可能である。この例では、システムは、開示される陸電モードまたは開示されるバッテリモードのうちの1つもしくは複数のいずれかで動作し、開示されるエンジンモードのうちの1つでは動作しない。バッテリモードは、長時間の期間にわたってボックス温度維持を可能にし、それにより充電は、トラックがルート内にある間とは反対に、陸電が接続される間に実行されるだけでよい。
夜間に、陸電が接続されたときに、コンプレッサ、エバポレータファン、および/またはコンデンサファンの速度は、発生する騒音の量を減らすように低減されてもよい。速度は、コンプレッサ負荷に基づいて下げられてもよい。上で説明されるように、ビークル100がルート内にあるときに、コンプレッサ負荷は低く、したがってエバポレータファンおよびコンデンサファンの速度は、ビークル100が停止し、たとえば住宅地域に入っているときに発生する騒音の量を減らすように下げられてもよい。ファンの速度はまた、ビークル100の速度および/またはビークル100のエンジンがONであるかどうかに基づいて下げられてもよい。たとえば、エンジンがONで、ビークルの速度が0であるときに、ファンの速度は下げられてもよい。エンジンがONで、ビークルの速度が0である場合にこれは停止され、充電ステーションに置かれているときと反対に、ビークル100がルート内にあることを指示することができる。制御モジュール260は、ビークルの速度センサ800(図5に示される)からのビークル速度信号に基づいて、および/またはエンジンがONまたはOFFであるかどうかを指示してもよいイグニッションセンサ304からのイグニッション信号に基づいて速度を制御してもよい。
次の説明は、性質上単に例示的であるにすぎず、決して、開示、そのアプリケーション、または使用を制限することを意図していない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実装されてもよい。したがって、本開示は特定の例を含むが、本開示の真の範囲は、他の修正形態が図面、明細書、および次の請求項を調べた後に明らかになるのでそのように制限されるべきでない。方法の中の1つまたは複数のステップは、本開示の原理を改変することなく異なる順序で(または同時に)実施されてもよいことを理解されたい。さらに、実施形態の各々は、いくつかの特徴を有するように上で説明されるが、本開示の実施形態に関して説明される特徴の1つまたは複数は、他の実施形態のどれかの特徴において実装され、および/または組み合わされることは、その組合せが明示的に説明されていないとしても可能である。言い換えれば、説明される実施形態は、相互排他的でなく、1つまたは複数の実施形態を互いに置換することは本開示の範囲内に留まる。
要素間(たとえば、モジュール、回路要素、半導体層などの間)の空間的および機能的関係は、「接続される」、「係合される」、「結合される」、「隣接する」、「隣り」、「の上の」、「上」、「下」、および「配設される」を含む、様々な語を使用して説明される。「直接」と明示的に説明されていない限り、第1の要素と第2の要素との間の関係が、上記の開示において説明されるときに、その関係は、他の介在する要素が第1の要素と第2の要素との間に存在していない場合の直接的関係であってもよいが、また1つまたは複数の介在する要素が第1の要素と第2の要素との間に存在する(空間的または機能的のいずれかで)場合の間接的関係であってもよい。本明細書で使用されているように、A、B、およびCのうちの少なくとも1つという語句は、非排他的論理和を使用して論理(AまたはBまたはC)を意味すると解釈されるべきであり、「Aの少なくとも1つ、Bの少なくとも1つ、およびCの少なくとも1つ」を意味すると解釈すべきでない。
図中、矢尻によって示されるような、矢印の方向は、一般的に、例示に対して注目すべき情報(データまたは命令など)の流れを示す。たとえば、要素Aおよび要素Bが、様々な情報を交換するが、要素Aから要素Bに伝送された情報が例示に関連しているときに、矢印は要素Aから要素Bに向かってもよい。この単方向矢印は、要素Bから要素Aに伝送される他の情報がないことを意味しない。さらに、要素Aから要素Bに送信される情報については、要素Bは、要素Aに情報に対する要求、または受信確認を送信してもよい。
以下の定義を含む本出願において、「モジュール」という用語または「制御モジュール」という用語は、「回路」という用語で置き換えられてもよい。「モジュール」という用語は、特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル、アナログ、またはアナログ/デジタル混合ディスクリート回路、デジタル、アナログ、またはアナログ/デジタル混合集積回路、組合せ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、コードを実行するプロセッサ回路(共有、専用、またはグループ)、プロセッサ回路によって実行されるコードを記憶するメモリ回路(共有、専用、またはグループ)、説明される機能を実現する他の好適なハードウェアコンポーネント、またはシステムオンチップなどの上記の一部または全部の組合せを指すか、その一部であるか、またはそれを含んでもよい。
モジュールは、1つまたは複数のインターフェース回路を備えてもよい。いくつかの例において、インターフェース回路は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット、ワイドエリアネットワーク(WAN)、またはこれらの組合せに接続される有線またはワイヤレスインターフェースを含んでもよい。本開示の所与のモジュールの機能は、インターフェース回路を介して接続される複数のモジュールの間に分散されてもよい。たとえば、複数のモジュールが負荷バランシングを可能にしてもよい。さらなる例では、サーバ(リモート、またはクラウドとしても知られている)モジュールは、クライアントモジュールに代わっていくつかの機能を遂行してもよい。
上で使用されているような、コードという用語は、ソフトウェア、ファームウェア、および/またはマイクロコードを含んでいてもよく、プログラム、ルーチン、関数、クラス、データ構造体、および/またはオブジェクトを指してもよい。共有プロセッサ回路という用語は、複数のモジュールからいくつかのまたは全部のコードを実行する単一プロセッサ回路を包含する。グループプロセッサ回路という用語は、追加のプロセッサ回路と組み合わせて、1つまたは複数のモジュールからいくつかのまたは全部のコードを実行するプロセッサ回路を包含する。複数のプロセッサ回路への参照は、個別的ダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のプロセッサ回路の複数のコア、単一のプロセッサ回路の複数のスレッド、または上記の組合せを包含する。共有メモリ回路という用語は、複数のモジュールからいくつかのまたは全部のコードを記憶する単一のメモリ回路を包含する。グループメモリ回路という用語は、追加のメモリと組み合わせて、1つまたは複数のモジュールからいくつかのまたは全部のコードを記憶するメモリ回路を包含する。
メモリ回路という用語は、コンピュータ可読媒体という用語のサブセットである。本明細書で使用されているような、コンピュータ可読媒体という用語は、媒体(搬送波などでの)を伝搬する一時的な電気的または電磁的な信号を包含せず、コンピュータ可読媒体という用語は、したがって、有形の非一時的なものとみなされてもよい。非一時的な、有形のコンピュータ可読媒体の非限定的な例は、不揮発性メモリ回路(フラッシュメモリ回路、消去可能プログラム可能リードオンリーメモリ回路、またはマスクリードオンリーメモリ回路など)、揮発性メモリ回路(スタティックランダムアクセスメモリ回路またはダイナミックランダムアクセスメモリ回路など)、磁気記憶媒体(アナログもしくはデジタル磁気テープまたはハードディスクドライブなど)、および光記憶媒体(CD、DVD、またはBlu-ray(登録商標)ディスクなど)である。
本出願において説明される装置および方法は、コンピュータプログラムで具現化されている1つまたは複数の特定の機能を実行するように汎用コンピュータを構成することによって作製される専用コンピュータによって部分的にまたは完全に実装されてもよい。上で説明される機能ブロックおよびフローチャート要素は、ソフトウェア仕様として使用され、当業者またプログラマのルーチンワークによってコンピュータプログラムに変換されてもよい。
コンピュータプログラムは、少なくとも1つの非一時的な有形のコンピュータ可読媒体上に記憶されたプロセッサ実行可能命令を含む。コンピュータプログラムはまた、記憶されたデータを含むか、または依存してもよい。コンピュータプログラムは、専用コンピュータのハードウェア、専用コンピュータの特定のデバイスと相互にやり取りするデバイスドライバ、1つまたは複数のオペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、バックグラウンドサービス、バックグラウンドアプリケーションなどと相互にやり取りする基本入出力システム(BIOS)を包含してもよい。
コンピュータプログラムは、(i)HTML(ハイパーテキストマークアップ言語)またはXML(拡張マークアップ言語)などの解析されるべき記述的テキスト、(ii)アセンブリコード、(iii)コンパイラによってソースコードから生成されたオブジェクトコード、(iv)インタプリタによって実行するためのソースコード、(v)ジャストインタイムコンパイラによるコンパイルおよび実行のためのソースコードなどを含んでもよい。例にすぎないが、ソースコードは、C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java(登録商標)、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript(登録商標)、HTML5(ハイパーテキストマークアップ言語第5版)、Ada、ASP(アクティブサーバページ)、PHP(PHP: Hypertext Preprocessor)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash(登録商標)、Visual Basic(登録商標)、Lua、MATLAB、SIMULINK、およびPython(登録商標)を含む言語からの構文を使用して書かれてもよい。
請求項に記載されている要素のどれも、要素が「のための手段」という語句を使用してまたは方法請求項の場合に「のための動作」もしくは「のためのステップ」という語句を使用して明示的に記載されていない限り、米国特許法第112条(f)の意味の範囲内のミーンズプラスファンクションであることを意図されていない。
100 ビークル
104 内燃機関、エンジン
108 ドライブトレイン
112 電源
116 バッテリ
120 バッテリパック
124 冷却システム
128 冷却空間
132 ドア
136 ロック解除アクチュエータ
140 ロックアクチュエータ
150 電圧変換器
152 電圧変換器
154 レセプタクル
158 バッテリ充電器
162 スイッチ
166 スイッチ
172 ソーラーパネル(またはソーラーパネルアレイ)
176 電圧変換器
180 霜取りデバイス
204 コンプレッサ
208 アキュムレータ
212 コンデンサ熱交換器(HEX)
216 電気モーター
220 コンデンサファン
224 レシーバ
228 フィルタ乾燥機
232 強化蒸気噴射(EVI)バルブ
236 膨張バルブ
240 EVI HEX
244 プレート制御バルブ
248 エバポレータ制御バルブ、エバポレータソレノイド
252 ドライブHEX
256 ドライブ
260 制御モジュール
262 高圧カットオフ(HPCO)
264 膨張バルブ
268 共晶プレート
272 膨張バルブ
276 エバポレータHEX
280 エバポレータファン
284 ダンパードア
288 コンプレッサ圧力調節器(CPR)バルブ
304 イグニッションセンサ
308 陸電センサ
312 吐出圧力センサ
314 液体管路温度センサ
316 吸引圧力センサ
318 吸引温度センサ
320 還気温度センサ
324 共晶プレート、プレート温度センサ
328 ボックス温度センサ
332 周囲温度センサ
336 ドア位置センサ
340 キャビンドアセンサ
344 バッテリセンサ
352 吐出管路温度センサ
400 モードモジュール
402 負荷モジュール
404 陸電モジュール、エンジンモジュール
405 作動モジュール
406 エンジンモジュール
408 バッテリモジュール
410 コンプレッサモジュール
412 コンデンサモジュール
414 エバポレータモジュール
416 バルブモジュール
418 メモリ
420 パラメータ
750 コンプレッサ電力曲線
752 吸引圧力曲線
754 吐出圧力曲線
800 ビークルの速度センサ

Claims (29)

  1. システムであって、
    複数のパラメータに基づいて、陸電モードで動作するか、エンジンモードで動作するか、またはバッテリモードで動作するかを決定するように構成されるモードモジュールであって、1つまたは複数のバッテリは、前記陸電モードに入っている間に受けている商用電源に基づいて充電され、前記1つまたは複数のバッテリは、前記エンジンモードに入っている間にオルタネータまたは発電機から受けた電力に基づいて充電される、モードモジュールと、
    バッテリモジュールであって、前記バッテリモードで動作している間に、
    (i)ビークルの温度制御されたコンテナ内の温度および(ii)前記1つまたは複数のバッテリの充電状態に基づいて第1の速度を決定し、
    コンプレッサを前記第1の速度で稼働させるように構成され、
    前記バッテリモードに入っている間、前記1つまたは複数のバッテリは、(i)陸電電源および(ii)前記エンジンモードにおいて電力を供給する前記オルタネータまたは前記発電機からの電力に基づいて充電されていない、バッテリモジュールと
    を備える、システム。
  2. 前記陸電モード、前記エンジンモード、または前記バッテリモードのうちの少なくとも1つで動作している間に、前記電力はソーラーパネルから受けられる、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードで動作している間に、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、前記コンプレッサを停止させるか、または前記コンプレッサの速度を前記第1の速度から第2の速度に調整するかを決定するように構成され、
    前記第2の速度は、前記第1の速度より遅くかつ0より大きい、
    請求項1に記載のシステム。
  4. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードに入っている間に、(i)前記温度、または(ii)前記1つもしくは複数のバッテリの前記充電状態のうちの少なくとも1つに基づいて前記コンプレッサの速度を制限するように構成される、請求項1に記載のシステム。
  5. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードに入っている間に、(i)前記温度、または(ii)前記1つもしくは複数のバッテリの前記充電状態のうちの少なくとも1つに基づいてエバポレータファンまたはコンデンサファンの速度を制限するように構成される、請求項1に記載のシステム。
  6. 前記エンジンモードで動作している間に、(i)前記温度、または(ii)前記1つもしくは複数のバッテリの前記充電状態のうちの少なくとも1つに基づいて前記コンプレッサの速度を制限するように構成されるエンジンモジュールをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
  7. 前記バッテリモジュールは、前記エンジンモードで動作している間に、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、前記コンプレッサの速度を設定するように構成される、請求項1に記載のシステム。
  8. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードで動作している間に、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、エバポレータファンを停止させるか、または前記エバポレータファンの速度を第1の速度から第2の速度に調整するかを決定するように構成され、
    前記第2の速度は、前記第1の速度より遅くかつ0より大きい、
    請求項1に記載のシステム。
  9. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードで動作している間に、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、コンデンサファンを停止させるか、または前記コンデンサファンの速度を第1の速度から第2の速度に調整するかを決定するように構成され、
    前記第2の速度は、前記第1の速度より遅くかつ0より大きい、
    請求項1に記載のシステム。
  10. 前記陸電モードに入っている間に、前記温度に基づいて、前記コンプレッサを第3の速度で稼働させるように構成される陸電モジュールと、
    前記エンジンモードに入っている間に、前記温度に基づいて、前記コンプレッサを第2の速度で稼働させるように構成されるエンジンモジュールと
    をさらに備え、
    前記第1の速度は、前記第2の速度および前記第3の速度より遅く、
    前記第2の速度は、前記第3の速度以下である、
    請求項1に記載のシステム。
  11. 前記陸電モジュールは、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、前記第3の速度を決定するように構成されるか、あるいは
    前記エンジンモジュールは、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、前記第2の速度を決定するように構成される
    のうちの少なくとも1つである、請求項10に記載のシステム。
  12. 前記エンジンモジュールは、前記エンジンモードで動作している間に、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、前記コンプレッサを停止させるか、または前記コンプレッサの前記速度を下げるかを決定するように構成される、請求項10に記載のシステム。
  13. 前記エンジンモジュールは、前記エンジンモードで動作している間に、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、エバポレータファンを停止させるか、または前記エバポレータファンの前記速度を下げるかを決定するように構成され、
    前記第2の速度は、前記第1の速度より遅くかつ0より大きい、
    請求項10に記載のシステム。
  14. 前記エンジンモジュールは、前記エンジンモードで動作している間に、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、コンデンサファンを停止させるか、または前記コンデンサファンの速度を第1の速度から第2の速度に調整するかを決定するように構成される、請求項10に記載のシステム。
  15. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードに入っている間に、前記コンプレッサの速度を前記第1の速度から、前記温度を所定の設定点温度の所定の範囲内に維持する最低速度に下げるように構成される、請求項1に記載のシステム。
  16. 陸電またはソーラーパネル、前記オルタネータ、または前記発電機のうちの少なくとも1つからの電力が前記1つまたは複数のバッテリによって受けられる場合に、前記コンプレッサの前記速度を前記最低速度から第2の速度に上げるように構成される制御モジュールをさらに備える、請求項15に記載のシステム。
  17. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードに入っている間に、コンデンサファンの速度を、前記コンプレッサの負荷、前記コンプレッサの速度、または前記コンプレッサの吐出圧力に基づいて調節するように構成される、請求項1に記載のシステム。
  18. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードに入っている間に、前記コンプレッサの速度に関係なく蒸気噴射を停止するように構成される、請求項1に記載のシステム。
  19. 前記コンプレッサと、
    共晶プレートと、
    エバポレータと、
    エバポレータファンと、
    コンデンサファンと、
    複数のバルブと、
    前記システムが前記陸電モードで動作しているか、前記エンジンモードで動作しているか、または前記バッテリモードで動作しているかに基づいて、前記エバポレータファンおよび前記コンデンサファンの動作および前記複数のバルブの状態を制御するように構成される制御モジュールであって、前記複数のバルブの状態を制御することで、前記共晶プレートおよび前記エバポレータを通る冷媒の流れを制御する、制御モジュールと
    をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
  20. システムであって、
    陸電モードで動作するか、またはバッテリモードで動作するかを決定することを含む複数のパラメータに基づいてビークルの動作モードを決定するように構成されるモードモジュールであって、1つまたは複数のバッテリは、前記陸電モードに入っている間に受けている商用電源に基づいて充電され、前記ビークルが陸電モードで動作していない場合、前記1つまたは複数のバッテリは、エンジンによって発電される電力に基づいて充電されない、モードモジュールと、
    バッテリモジュールであって、前記バッテリモードで動作している間に、
    (i)前記ビークルの温度制御されたコンテナ内の温度および(ii)前記1つまたは複数のバッテリの充電状態に基づいて第1の速度を決定し、
    コンプレッサを前記第1の速度で稼働させる
    ように構成され、
    前記バッテリモードに入っている間に、前記1つまたは複数のバッテリは、陸電電源からの電力に基づいて充電されていない、
    バッテリモジュールと
    を備える、システム。
  21. 前記バッテリモードで動作している間に、前記電力はソーラーパネルの少なくとも1つから受けられる、請求項20に記載のシステム。
  22. 前記1つまたは複数のバッテリは、前記バッテリモードで動作している間は充電されない、請求項20に記載のシステム。
  23. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードで動作している間に、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、エバポレータファンを停止させるか、または前記エバポレータファンの前記速度を下げるかを決定するように構成される、請求項20に記載のシステム。
  24. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードで動作している間に、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて、コンデンサファンを停止させるか、または前記コンデンサファンの速度を調整するかを決定するように構成される請求項20に記載のシステム。
  25. 前記陸電モードに入っている間に、前記温度に基づいて、前記コンプレッサを第2の速度で稼働させるように構成される陸電モジュールをさらに備え、前記第1の速度は、前記第2の速度より遅い、請求項20に記載のシステム。
  26. 前記陸電モジュールは、前記1つまたは複数のバッテリの前記充電状態に基づいて前記第2の速度を決定するように構成される、請求項25に記載のシステム。
  27. 前記バッテリモジュールは、前記バッテリモードに入っている間に、前記コンプレッサの速度を前記第1の速度から、前記温度を所定の設定点温度の所定の範囲内に維持する最低速度に下げるように構成される、請求項20に記載のシステム。
  28. 陸電が前記1つまたは複数のバッテリによって受けられる場合に前記コンプレッサの前記速度を前記最低速度から第2の速度に上げるように構成される制御モジュールをさらに備える、請求項27に記載のシステム。
  29. ビークルであって、
    請求項20に記載のシステムと、
    前記1つまたは複数のバッテリと、
    前記コンプレッサと
    を備え、
    前記ビークルは、前記1つまたは複数のバッテリを充電するためのオルタネータまたは発電機を欠いている、
    ビークル。
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