KR20210033427A - 냉각 시스템을 제어하기 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

Abstract

선박 (2) 의 저장 영역 (6) 을 냉각하도록 구성되는 복수의 팬들 (22) 을 갖는 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법으로서, 이 방법은: 측정 시간 동안 저장 영역 (6) 에 저장된 냉장 컨테이너들 (8) 및 냉각 시스템 (4) 의 팬들 (22) 의 전력 소비를 측정하는 단계; 전자 제어 디바이스를 사용하여, 측정된 전력 소비의 함수로서 각 팬에 대한 회전 속도에 대한 설정포인트 값을 계산하는 단계; 팬들 (22) 각각에 대해 계산된 설정포인트 값을 적용하는 단계를 포함한다.

Description

냉각 시스템을 제어하기 위한 방법 및 디바이스{METHODS AND DEVICES FOR CONTROLLING A COOLING SYSTEM}

본 발명은 예를 들어 선박에 저장된 냉장 컨테이너의 화물의 냉각을 관리하기 위해 냉각 시스템을 제어하는 방법 및 디바이스에 관한 것이다.

상품 운송 분야에서, 냉장 컨테이너 (때때로 리퍼 (reefer) 라고도 함) 를 사용하여 농산물, 냉동 식품, 의약품 및 기타 여러 사례와 같은 부패하기 쉬운 식품과 같이 저온에서 보관해야하는 상품을 운송하는 것이 알려져 있다.

일반적으로, 냉장 컨테이너는 냉장고가 일체화된 컨테이너이다. 작동 중에는, 냉장고가 컨테이너의 내부를 냉각하고 컨테이너 주변으로 열을 방출한다.

이러한 냉장 컨테이너들은 종종 그것들이 전용 저장 베이들 (storage bays) 에 적층되는 컨테이너 선박에서 운송된다. 그들의 냉장고들은 선박의 배전망에 연결되어 있다.

냉장고에 의해 소산되는 열을 배출하기 위해, 저장 베이들은 강제 공기 냉각 시스템과 같은 냉각 시스템을 갖는다. 예를 들어, 전기 팬이 각 저장 베이에 설치되고 적층된 컨테이너에 신선한 공기의 흐름을 투사한다.

그러나, 냉장 컨테이너는 일반적으로 운송되는 상품의 임의의 가열을 피하기 위해 중단 없이 작동하기 때문에, 결과적인 전력 소비가 특히 높다.

또한, 컨테이너는 종종 선박 내의 공간을 낭비하지 않도록 상대적으로 높은 밀도로 저장되기 때문에, 저장 베이에서 배출되는 열의 양은 국부적으로 매우 높은 값에 도달할 수 있다. 따라서, 운송되는 상품에 영향을 미칠 수 있는 임의의 사고를 피하기 위해, 냉각 시스템들은 일반적으로 그것의 최대 속도로 계속적으로 작동하여, 많은 양의 에너지를 소비하도록 선박의 승무원에 의해 수동으로 조정된다.

컨테이너 선박에서, 냉장 컨테이너 및 연관된 냉각 시스템으로 인한 전력 소비는 선박의 총 전력 소비의 70% 에 이를 수 있으며, 이는 선박의 총 에너지 소비의 최대 30% 를 나타낼 수 있다.

냉장 컨테이너의 올바른 작동에 영향을 주지 않으면서 이러한 에너지 소비를 줄이는 것이 바람직합니다.

따라서, 특히 선박에 장착 저장된 냉장 컨테이너에 의해 소산되는 열을 배출하는 데 사용되는 냉각 시스템에서, 냉각 시스템의 전력 소비를 최적화하기 위한 방법 및 시스템이 필요하다.

이를 위해, 본 발명의 일 양태에 따르면, 선박의 저장 영역을 냉각하도록 구성되는 복수의 팬들을 갖는 냉각 시스템을 제어하는 방법은:

측정 시간 동안 저장 영역에 저장된 냉장 컨테이너 및 냉각 시스템의 팬의 전력 소비를 측정하는 단계;

전자 제어 디바이스를 사용하여, 측정된 전력 소비의 함수로서 각 팬에 대한 회전 속도에 대한 설정포인트 값을 계산하는 단계;

팬들 각각에 대해 계산된 설정포인트 값을 적용하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의해, 냉각 시스템의 팬의 회전 속도는 냉장 컨테이너의 냉장고의 전력 소비의 함수로서 적응되어, 가능한 한 가장 적은 양의 전기를 소비하면서 여전히 저장 영역의 효과적인 냉각을 제공하여 운송되는 상품에 대한 임의의 손상을 회피한다.

일부 유리하지만 필수적이지 않은 양태들에 따르면, 이러한 제어 방법은 단독으로 또는 임의의 기술적으로 실현가능한 조합으로 취해진, 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다:

- 이 방법은, 계산된 설정포인트 값에 대해:

측정된 전력 소비로부터, 또는 심지어 또한 저장 영역에서 허용된 최대 온도로부터 최소 회전 속도를 계산하는 단계;

계산된 설정포인트 값을 최소 회전 속도와 비교하는 단계;

계산된 설정포인트 값이 최소 회전 속도보다 작으면 계산된 설정포인트 값을 최소 회전 속도로 대체하는 단계를 더 포함한다.

- 전력 소비의 측정, 설정포인트 값의 계산 및 설정포인트 값의 적용은 주기적으로 반복된다.

- 설정포인트 값은 냉각 시스템의 팬의 회전 속도를 변경함으로써 총 전력 소비를 최소화하는 설정포인트 값을 결정하기 위해 계속적인 반복을 사용함으로써 계산된다.

- 설정포인트 값을 계산하는 단계는:

측정 시간 동안 냉장 컨테이너 및 냉각 시스템 팬의 팬의 측정된 전력 소비 값을 방법의 이전의 반복에서의 이전의 측정 시간에 대해 결정된 이전의 총 전력 소비 값과 비교하는 단계를 포함하고;

총 전력 소비 값이 이전 총 전력 소비 값보다 작으면, 설정포인트 값은 이전 설정포인트 값 플러스 보정 값과 동일한 것으로 정의되거나;

또는, 총 전력 소비 값이 이전 총 전력 소비 값보다 크거나 같으면, 설정포인트 값은 이전 설정포인트 값 마이너스 보정 값과 동일한 것으로 정의된다.

- 보정 값은 상기 측정 시간에 대해 결정된 총 전력 소비 값의 함수로 계산된다.

- 각 팬은 속도 조정기를 갖는 모터 제어기에 연결되며, 설정포인트 값을 적용하는 단계는 이 팬에 대해 계산된 설정포인트 값을 대응하는 제어기로 전송하는 단계를 포함한다.

- 팬에 대해 계산된 설정포인트 값을 적용하는 단계는 주기적 펄스를 포함하는 변조된 공급 전압을 팬에 공급하는 단계를 포함하며, 펄스의 변조 레이트는 계산된 설정포인트 값의 함수로 정의된다.

- 설정포인트 값을 적용하기 위해, 냉각 디바이스의 제 1 그룹의 팬들은 제 1 변조된 공급 전압이 공급되고, 냉각 디바이스의 제 2 그룹의 팬들은 제 2 변조된 공급 전압이 공급되며, 제 2 변조된 공급 전압은 제 1 공급 전압에 대해 위상 오프셋된다.

- 제 1 그룹의 각 팬은 제 2 그룹의 팬과 인접하다.

- 냉장 컨테이너는 저장 영역에서 열들로 적층되며, 냉각 디바이스의 각 팬은 냉장 컨테이너의 적어도 하나의 열과 연관된다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 선박의 저장 영역을 냉각하도록 구성되는 복수의 팬을 갖는 냉각 시스템을 제어하기 위한 전자 제어 디바이스에 관한 것으로, 전자 제어 디바이스는:

측정 시간 동안 저장 영역에 저장된 냉장 컨테이너 및 냉각 시스템의 팬의 전력 소비를 측정하고;

전자 제어 디바이스를 사용하여, 측정된 전력 소비의 함수로서 각 팬에 대한 회전 속도에 대한 설정포인트 값을 계산하며;

팬들 각각에 대해 계산된 설정포인트 값을 적용하도록 프로그래밍된다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은:

냉장 컨테이너가 저장되는 저장 영역;

저장 영역을 냉각시키도록 구성되는 복수의 팬을 포함하는 냉각 디바이스; 및

냉각 시스템을 제어하도록 프로그래밍된 제어 디바이스를 갖는 선박에 관한 것이며, 제어 디바이스는 상술된 바와 같다.

첨부된 도면들을 참조하여 주어지고 그리고 단지 예로서만 제공된, 냉각 시스템을 제어하기 위한 방법들 및 디바이스들의 하나의 실시형태의 다음의 설명의 견지에서 본 발명은 보다 양호하게 이해될 것이고 그의 다른 이점들은 보다 명백해질 것다.
도 1 은 본 발명의 일부 실시형태에 따른 냉각 시스템을 갖는 컨테이너 선박의 개략적인 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 냉각 시스템을 제어하기 위한 제어 디바이스의 개관이다.
도 3 은 본 발명의 일부 실시형태에 따른 도 2 의 제어 디바이스를 동작시키기 위한 방법의 플로우챠트이다.
도 4 는 도 3 의 방법의 대안적인 실시형태의 플로우챠트이다.
도 5 는 도 2 의 제어 디바이스를 동작시키는 방법에서 구현된 최적화 방법의 일례의 플로우챠트이다.
도 6 은 도 5 의 최적화 방법의 하나의 예시적인 구현을 예시하는 그래프이고, 도 1 의 컨테이너 선박의 냉각 시스템 및 냉장 컨테이너에 의해 소비되는 총 전력 사이의 관계를 냉각 시스템의 팬의 회전 속도의 함수로서 그래픽적으로 보여준다.
도 7 은 도 1 의 냉각 시스템을 제어하기 위한 방법의 일 예의 플로우챠트이다.
도 8 은 도 1 의 냉각 시스템의 팬의 활성화 순서의 일례를 나타내는 테이블의 개략도이다.
도 9 는 도 7 의 방법에서 냉각 시스템의 팬으로 전송되는 제어 신호의 변조의 개략도이다.

도 1 은 복수의 냉장 컨테이너 (8) 를 수용하도록 구성된 저장 영역 (6) 과 연관된 냉각 시스템 (4) 을 갖는, 화물선 또는 컨테이너 선박과 같은 선박 (2) 을 도시한다.

실제로, 그러한 선박 (2) 은 하나 이상의 저장고를 가질 수 있다. 각 저장고는 하나 이상의 저장 베이들을 포함한다. 이 설명에서, 각 저장 베이는 저장 영역 (6) 을 형성한다.

컨테이너 (8) 는 예를 들어 저장 베이 (6) 의 폭의 전체 또는 일부에 걸쳐 배열되는 수직 열들 (10) 을 형성하도록 적층됨으로써 각각의 저장 베이 (6) 에 저장된다. 도시되지 않은 통로는 작업자가 각 열 (10) 의 다양한 높이에 위치한 컨테이너 (8) 에 도달하기 위해 다양한 레벨의 저장 베이 (6) 에 접근할 수 있게 한다.

예시로서 주어진 일부 예에 따르면, 컨테이너 (8) 의 10 개 내지 20 개의 열들 (10) 이 저장 베이 (6) 의 폭에 걸쳐 배열될 수 있다.

이들 예는 비제한적이며 다른 구성이 대안적인 실시형태에서 사용될 수 있다는 것이 이해된다.

다음 텍스트에서, 냉각 디바이스 (4) 의 다양한 예는 본 발명을 더 쉽게 이해하도록 단일 저장 베이 (6) 를 참조하여 설명된다. 그러나, 변형 예로서, 선박의 여러 저장 베이들 (6) 은 냉각 시스템 (4) 이 장착될 수 있다. 변형으로서, 하나의 냉각 디바이스 (4) 가 복수의 저장 베이 (6) 와 연관될 수 있다.

알려진 바와 같이, 냉장 컨테이너 (8) 는 전력이 공급되고 컨테이너 내부를 냉각하도록 구성된 냉장고가 집적되는 컨테이너가다. 예를 들어, 냉장고는 증기 압축 냉동 회로 또는 열전 냉동 모듈을 갖는다.

유리하게는, 선박 (2) 은 선박 (2) 의 발전기 또는 전기 배터리와 같은 전력원 (14) 에 의해 공급되는 배전망 (12) 을 갖는다.

배전망 (12) 은 특히 각 저장 베이 (6) 에 저장된 컨테이너 (8) 에 전기를 공급하도록 구성된다.

예를 들어, 각 저장 베이 (6) 는 배전망 (12) 에 연결된 적어도 하나의 전기 공급 라인 (16) 과 저장 베이 (6) 에 분포되고 상기 적어도 하나의 라인 (16) 에 의해 전력이 공급되는 복수의 전기 콘센트 (18) 를 갖는다.

일부 예에 따르면, 콘센트 (18) 는 저장 베이 (6) 의 다양한 위치, 예를 들어 저장 베이 (6) 의 다양한 레벨에 배열되는 블록으로 함께 그룹화된다. 컨테이너 (8) 의 냉장고는 예를 들어 전기 케이블을 통해 이러한 콘센트에 연결된다.

일부 실시형태에 따르면, 각각의 저장 베이 (6) 는 배전망 (12) 과 연관되고 저장 베이 (6) 에 저장된 컨테이너 (8) 의 전력 소비를 측정하도록 구성된 적어도 하나의 측정 디바이스 (20) 를 갖는다.

일부 예에 따르면, 측정 디바이스 (20) 는 저장 베이 (6) 에 저장된 모든 컨테이너 (8) 의 전력 소비만을 측정하도록 구성된다.

변형으로서, 하나 이상의 측정 디바이스 (20) 는 더 큰 입도 (granularity) 로 전력 소비를 측정하도록, 예를 들어 베이 (6) 에 저장된 것들 중에서 컨테이너들 (8) 의 서브 세트의 전력 소비를 측정하도록, 또는 심지어 컨테이너들 각각의 개별 전력 소비를 측정하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 전력 소비는 하나 이상의 순간에 소비된 전력, 또는 주어진 시간 동안 소비된 에너지와 같은 하나 이상의 전기 변수, 또는 전력 소비를 나타내는 임의의 다른 관련 지표에 기초하여 측정다.

설명의 나머지 부분에 진술된 다양한 실시형태에서, 전력 소비는 소비된 전력을 측정함으로써 측정된다. 그러나, 예시로서 주어지는 이러한 선택은 제한이 없으며 설명되는 예들은 전력 소비가 다르게 측정될 수 있는 경우에 적용 가능하다.

일부 실시형태에 따르면, 냉각 시스템 (4) 은 강제 공기 냉각 시스템이고 저장 베이 (6) 에 설치되거나 저장 베이 (6) 에 가까운 복수의 팬 (22) 을 갖는다.

예를 들어, 팬 (22) 은 각각 전기 모터를 갖는 전기 팬이다.

각각의 팬 (22) 은 팬 (22) 에 전력을 공급하고 팬 (22) 을 제어하는 제어 회로 (24) 와 연관된다. 제어 회로 (24) 는 후술할 제어 디바이스로부터 제어 명령을 수신한다.

예를 들어, 각 제어 회로 (24) 는 가변 속도 모터 제어기를 갖는다.

변형으로서, 각 제어 회로 (24) 는 연결되는 팬 (22) 의 모터를 선택적으로 활성화 또는 차단하기 위한 접촉기, 또는 릴레이, 또는 임의의 다른 적절한 전기 스위칭 시스템을 갖는다.

팬 (22) 은 저장 베이 (6) 를 환기시키도록, 예를 들어 신선한 공기의 흐름을 적층된 컨테이너 (8) 에 투사하도록 구성된다.

예를 들어, 팬들 (22) 은 저장 베이 (6) 의 상부 영역에 위치된다.

일부 바람직한 실시형태에 따르면, 팬 (22) 은 환기된 공기를 전체 저장 베이 (6) 로 분배하는 환기 덕트 (26) 와 연관된다. 도면의 가독성을 손상시키지 않도록 하나의 환기 덕트 (26) 만이 도 1 에 도시되어 있다.

일부 예시적인 실시형태에 따르면, 각각의 환기 덕트 (26) 는 단일 팬 (22) 과 연관되고 환기된 공기를 컨테이너 (8) 의 열 (10) 에 분배하도록 설계된다.

예를 들어, 각 덕트 (26) 는 팬 (22) 으로부터 저장 베이 (6) 의 바닥을 향해 아래로 수직으로 연장된다. 예시된 예에서, 각각의 팬 (22) 은 컨테이너 (8) 의 열 (10) 과 정렬된다.

일부 실시형태에서, 팬 (22) 은 두 개의 덕트 (26) 이상을 냉각할 수 있다. 이러한 배열은 이들 덕트 (26) 와 연관된 열 (10) 이 예를 들어 선박 (2) 의 전방 또는 후방에서 선박 (2) 의 선체 의 형상에 기인하여 소수의 컨테이너들 (8) 을 포함할 때 선택될 수 있다.

컨테이너 (8) 의 냉각을 촉진하기 위해, 각 덕트 (26) 는 유리하게는 통풍구와 같은 구멍을 갖는다. 각각의 구멍은 바람직하게는 대응하는 열 (10) 의 컨테이너 (8) 를 향하여 위치된다. 예를 들어, 구멍은 저장 베이 (6) 의 바닥에 대해 미리 결정된 높이에 위치되며, 이러한 높이는 컨테이너 (8) 의 표준 치수에 기초하여 선택된다.

일부 실시형태에 따르면, 팬 (22) 및 제어 회로 (24) 는 그들이 하나 이상의 전기 공급 라인 (28) 을 통해 연결되는, 선박 (2) 의 전력원 (4) 에 의해 전력이 공급된다.

시스템 (4) 은 바람직하게는 팬 (22) 의 전력 소비를 측정하도록, 예를 들어 팬 (22) 에 의해 소비되는 전력을 측정하도록 구성되는 측정 디바이스를 갖는다. 도 1 에 도시되지 않은 이들 측정 디바이스는 공급 라인 (28) 과 연관될 수 있고 측정 디바이스 (20) 와 유사하게 작동할 수 있다.

도 2 는 냉각 시스템 (4) 을 제어하도록 구성된 전자 제어 디바이스 (30) 를 개략적으로 도시한다.

실제로, 디바이스 (30) 는 특히:

- 측정 시간 동안 저장 영역 (6) 에 저장된 컨테이너 (8) 및 냉각 시스템 (4) 의 팬 (22) 의 전력 소비를 측정하고;

- 측정된 전력 소비의 함수로서 각 팬 (22) 에 대한 회전 속도에 대한 설정포인트 값을 계산하며;

- 팬들 (22) 각각에 대해 계산된 설정포인트 값을 적용하도록 프로그래밍된다.

실제로, 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 디바이스 (30) 는 컨테이너 (8) 및 냉각 시스템 (4) 의 총 전력 소비를 측정하도록, 그렇지 않으면 예를 들어, 상이한 측정 디바이스들을 사용하여, 한편으로는 저장 영역 (6) 에 저장된 컨테이너 (8) 의, 및 다른 한편으로는 냉각 시스템 (4) 의 팬 (22) 의 전력 소비를 별도로 측정하도록 프로그래밍될 수 있다.

일부 실시형태들에 따르면, 디바이스 (30) 는 프로세서 (32) 및 메모리 (34) 를 갖는다. 예를 들어, 디바이스 (30) 는 산업용 기계 또는 프로그래밍 가능한 로직 제어기이다.

일부 예에 따르면, 프로세서 (32) 는 마이크로제어기 또는 마이크로프로세서 등이다.

메모리 (34) 는 컴퓨터 판독가능 데이터 기록 매체이고, 휘발성 메모리 (RAM) 또는 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리, 또는 NVRAM 메모리, 또는 자기 메모리, 또는 프로그램 가능 메모리 (EEPROM), 또는 임의의 다른 적절한 메모리 기술을 포함할 수 있다.

메모리 (34) 는 예를 들어 도 3 을 참조하여 설명된 바와 같은 시스템 (4) 을 제어하는 방법을 구현하기 위한 실행 가능한 명령들 및/또는 소프트웨어 코드 모듈들 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품을 포함한다.

그러나 이러한 예는 비제한적이며, 제어 디바이스 (30) 는, 대안적인 실시형태에서, 프로그램 가능한 로직 컴포넌트 (필드 프로그래머블 게이트 어레이, FPGA) 또는 주문형 집적회로 (ASIC) 또는 임의의 다른 등가 디바이스를 포함하는 전자 회로를 가질 수 있다.

제어 디바이스 (30) 는 저장 베이 (6) 와 연관된 하나 이상의 측정 디바이스에 커플링된다. 예를 들어, 센서 및 측정 디바이스는 디바이스 (30) 의 데이터 획득 인터페이스에 연결된다.

일부 실시형태에 따르면, 시스템 (4) 은 베이 (6) 의 하나 이상의 지점에서의 온도와 같은, 베이 (6) 내의 온도를 측정하도록 구성된 제 1 측정 디바이스 (36) 를 갖는다.

예를 들어, 이 디바이스 (36) 는 선박 (2) 의 각 베이 (6) 에 배열되는 하나 이상의 온도 센서를 함께 그룹화한다. 이 디바이스 (36) 는 또한 베이 (6) 외부의 주변 온도를 측정하도록 구성되는 하나 이상의 온도 센서를 가질 수 있다.

전술한 하나 이상의 측정 디바이스 (20) 를 함께 그룹화하는 제 2 측정 디바이스 (38) 는 베이 (6) 내의 컨테이너 (8) 에 의해 소비되는 전력을 측정하도록 구성된다.

예를 들어, 공급 라인 (28) 과 연관된 상술된 측정 디바이스를 함께 그룹화하는 제 3 측정 디바이스 (40) 는 냉각 디바이스 (4) 의 회로 (24) 및 팬 (22) 에 의해 소비되는 전력을 측정하도록 구성된다.

일부 실시형태에 따르면, 제어 디바이스 (30) 는 예를 들어 선박 (2) 의 컴퓨터 네트워크를 통해 선박 (2) 의 온보드 (on-board) 컴퓨터 (42) 에 연결된다.

예를 들어, 디바이스 (30) 는 온보드 컴퓨터 (42) 로부터, 컨테이너 (8) 의 적재 계획과 같이 베이 (6) 에 저장된 컨테이너 (8) 에 관한 정보를 수신할 수 있다. 디바이스 (30) 는 또한 진단 정보와 같은 정보를 온보드 컴퓨터 (42) 에 전송할 수 있다.

일부 예에 따르면, 디바이스 (30) 는 출력에서 각 팬 (22) 에 대한 설정포인트 값을 자동으로 계산 및 공급한다.

설정포인트 값은 바람직하게는 회전 속도이다.

예를 들어, 도 2 에서 "설정포인트_1", "설정포인트_2” 및 "설정포인트_n” 으로 표시된 제어 신호는 예를 들어 케이블 또는 데이터 버스를 통해 팬 (22) 의 각각의 제어 회로 (24) 로 전송된다.

이제 냉각 시스템 (4) 을 제어하기 위한 방법의 하나의 예시적인 구현이 도 3 을 참조하여 설명된다.

그 방법은 단계 (S100) 에서 시작한다.

일부 바람직한 실시형태에 따르면, 방법의 단계들 중 적어도 일부는 시간에 따라 규칙적으로, 예를 들어 적어도 하나의 미리 정의된 주기 (T_cycle) 로 주기적으로 반복된다. 예를 들어, 주기 (T_cycle) 는 1 분에서 1 시간 사이의 지속기간을 갖는다.

단계 (S102) 에서, 디바이스 (30) 는 예를 들어 측정 디바이스들 (38 및 40) 을 통해, 예를 들어 냉장 컨테이너 (8) 및 냉각 시스템 (4) 에 의해 소비되는 순시 전력을 측정함으로써, 전력 소비를 측정하기 시작한다.

이 측정은 바람직하게는 주기 (T_cycle) 에 대한 평균 전력을 계산하는 데 필요한 모든 측정 샘플을 공급하도록 방법의 실행 전체에 걸쳐 연속적으로 반복된다.

단계 (S104) 에서, 디바이스 (30) 는 냉각 컨테이너 (8) 및 냉각 시스템 (4) 에 의해 소비되는 전력을 계속 측정하면서, 이 경우 측정 주기 (T_cycle) 와 동일한 측정 시간이 경과하기를 기다린다.

디바이스 (30) 는 선택적으로 또한 측정 디바이스 (36) 를 통해 저장 베이의 온도를 측정할 수 있다.

다음으로, 단계 (S106) 에서, 디바이스 (30) 는 이전에 측정된 순시 전력 값들에 기초하여, 측정 시간 (T_cycle) 동안 냉장 컨테이너 (8) 및 냉각 시스템 (4) 에 의해 소비된 전력의 평균값을 자동으로 계산한다.

예를 들어, 디바이스 (30) 는 시스템 (4) 에 의해 소비되는 평균 전력과 모든 냉장 컨테이너들 (8) 에 의해 소비되는 평균 전력의 합과 동일한 총 평균 전력 값을 계산한다.

예를 들어, 다음 텍스트에서, 시스템 (4) 에 의해 소비되는 평균 전력은 시스템 (4) 의 팬들 (22) 에 의해 소비되는 전력과 동일한 것으로 간주된다.

변형으로서, 디바이스 (30) 는 또한 컨테이너 (8) 에 의해 소비되는 전력의 평균값과는 별도로 냉각 시스템 (4) 만에 의해 소비되는 전력의 평균값을 계산하고 기억할 수도 있다.

다른 변형에 따르면, 평균 전력 값은 컨테이너들 (8) 의 특정 서브 세트들에 대해서만, 또는 심지어 개개의 컨테이너들 (8) 에 대해서 계산될 수도 있다. 이를 위해, 측정 시스템 (38 및 40) 은 전력이 이들 서브 세트에 대해서만 측정되는 것을 허용하도록 수정될 수 있다. 대안으로, 이들 서브 세트에 의해 소비되는 전력의 값은 측정된 총 값으로부터 추정될 수 있다.

예를 들어, 열 (10) 에 대해 소비된 평균 전력은 상기 열 (10) 과 연관된 팬 (22) 에 의해 소비되는 평균 전력으로부터 및 이 열에 속하는 컨테이너 (8) 에 의해 소비되는 평균 전력으로부터 추정되며, 이는 이 열에 존재하는 컨테이너들의 수에 의해 모든 컨테이너들 (8) 에 의해 소비되는 전력의 값을 나눔으로써 추정된다.

디바이스 (30) 는 선택적으로 또한 이전에 측정된 온도 값들로부터 저장 베이 내의 평균 온도를 계산할 수 있다.

단계 (S108) 에서, 디바이스 (30) 는 단계 (S106) 의 종료 시에 획득된 평균 전력 값들의 함수로서 각 팬 (22) 의 회전 속도에 대한 설정포인트 값을 자동으로 계산한다.

일부 바람직한 실시형태에 따르면, 설정포인트 값은 팬 (22) 이 이러한 설정포인트 값으로 제어될 때 컨테이너 (8) 및 팬 (22) 의 전력 소비가 최소값에 도달한 설정포인트 값을 결정하기 위해 최적화 방법을 구현함으로서 계산된다.

이는 작업자가 설정포인트 온도를 특정할 필요없이, 저장 베이 (6) 및 컨테이너 (8) 의 화물을 수용 가능한 온도로 유지하면서 전력 소비를 자동으로 적응시키는 것을 가능하게 한다.

일반적으로, 단계 (S108) 에서 계산된 설정 값이 팬 (22) 을 제어하는 데 사용되지만, 저장 베이 (6) 내의 우세한 온도를 조절함으로써 컨테이너 (8) 의 작동을 간접적으로 제어할 수도 있다는 것이 이해된다.

특히, 저장 베이 (6) 가 팬 (22) 에 의해 충분히 냉각되지 않을 때, 컨테이너들 (8) 은 그들의 화물을 냉각시키고 저장 베이 (6) 내의 과도한 열로 인한 가열을 피하기 위해 더 많은 전력을 소비해야한다.

이러한 설정포인트 값이 계산되면, 단계 (S110) 에서, 디바이스 (30) 는 예를 들어 상기 값을 팬의 각각의 회로 (24) 에 송신함으로써 상기 설정포인트 값을 팬 (22) 에 자동으로 적용한다.

설정포인트 값은 바람직하게 시스템 (4) 의 모든 팬 (22) 에 동시에 적용된다.

단계들 (S102 내지 S110) 은 바람직하게는 주기 (T_cycle) 로 주기적으로 반복된다.

도 5 및 도 6 은 단계 (S108) 에서 구현된 계산의 일 실시형태를 도시한다. 이 계산 방법은 예로서 그리고 설명을 위해 제공되며, 다른 계산 방법이 단계 (S108) 에서 구현될 수 있음이 이해된다.

일부 실시형태들에 따르면, 단계 (S108) 에서, 설정포인트 값은 최적화 방법을 구현함으로써 계산된다. 이 최적화는 단계 (S108) 의 연속적인 반복을 통해, 예를 들어 도 3 의 방법의 주기적인 반복으로, 반복적으로 수행될 수 있다.

예를 들어, 이 최적화는 전력 소비가 최소인 설정포인트 값을 계산하는 것을 가능하게 한다.

즉, 일부 바람직한 실시형태들에 따르면, 설정포인트 값은 냉각 시스템 (4) 의 팬 (22)의 회전 속도를 변경함으로써 총 전력 소비를 최소화하는 설정포인트 값을 결정하기 위해 계속적인 반복을 사용함으로써 계산된다.

도 6 에 예시된 예에서, 곡선 (60) 은 냉각 시스템 (4) 및 이러한 시스템 (4) 과 연관된 저장 베이 또는 베이들 (6) 에 배열된 냉장 컨테이너 (8) 에 의해 소비되는 총 평균 전력 "총_전력” (여기서는 kW 로 표시됨) 의 변화를, 시스템 (4) 의 팬 (22) 의 회전 속도 "팬_속도” 의 함수로서 (여기서는 최대 회전 값의 백분율로 표현됨) 나타낸다.

예를 들면, 곡선 (60) 은 포물선 형상을 갖는다.

실제로, 팬 (22) 의 회전 속도가 증가하면, 시스템 (4) 의 소비가 증가한다.

팬 (22) 의 회전 속도가 특정 임계값 이하로 감소하면, 시스템 (4) 이 더 이상 냉장 컨테이너 (8) 의 냉장고에 의해 방출되는 열을 충분히 배출하지 못하기 때문에, 냉장 컨테이너 (8) 의 소비가 크게 증가하고, 이들은 운송되는 상품의 임의의 가열을 피하기 위해 훨씬 더 많은 냉각을 생성해야 한다.

따라서, 곡선 (60) 은 소비된 전력이 최소인 최소값을 갖는다. 따라서, 단계 (S108) 에서 구현된 최적화 방법은 이 최소값을 찾고 대응하는 회전 속도를 식별하는 것을 목표로 한다.

도 6 에서, 포인트들 (P1, P2, P3, P4 및 P5) 은 최적화 방법의 다양한 반복에 의해 연속적으로 결정된 설정포인트 값을 나타낸다. 이러한 점들을 쌍으로 연결하는 화살표는 한 반복에서 다음 반복으로의 천이들을 나타낸다.

예를 들어, 포인트 (P1) 는 단계 (S108) 의 제 1 실행의 종료 시에 계산된 설정포인트 값에 대응하고, 포인트 (P2) 는 바로 다음 주기 (T_cycle) 에서 단계 (S108) 의 반복의 제 2 실행의 종료 시에 계산된 설정포인트 값에 대응하는 등등이다.

최적화 방법은 바람직하게는 곡선 (60) 의 최소값에 빠르게 수렴하도록 의도되어, 방법의 제 1 반복으로부터 시작하여 신뢰할 수 있는 설정포인트 값이 계산될 수 있다.

변형으로서, 곡선 (60) 의 프로파일은 상이할 수 있고 복수의 국소 최소값을 가질 수 있다. 이 경우, 최적화 방법은 특히 하나의 최소값, 또는 임의의 국소 최소값으로 수렴하도록 의도될 수 있다.

실제로, 곡선 (60) 은 항상 미리 알려져 있지는 않는 데, 이는 저장 베이 (6) 내의 열 교환은 선박의 특성, 주변 온도, 화물 및 컨테이너들 (8) 자체의 특성, 특히 이들의 냉각 디바이스의 효율 또는 이들의 벽에 의해 제공되는 단열의 정도와 같은 수많은 작동 파라미터들에 의존하기 때문이다.

곡선 (60) 은 특히 저장 베이 (6) 내의 컨테이너들 (8) 의 분배 또는 적재 계획과 같은, 저장 베이 (6) 및 운송되는 화물의 기하학적 특성에 의존할 수 있다. 분배 및 적재 계획에 대한 이러한 정보는 예를 들어 온보드 컴퓨터 (42) 로부터 획득되어 단계 (S108) 에서 구현되는 계산을 단순화 할 수 있다.

다른 한편으로, 일부 선택적인 변형에서, 이론적 곡선 (60) 은 예를 들어 저장 베이 (6) 및 그의 컨테이너 적재 (8) 가 미리 모델링된 경우 미리 계산되고 메모리에 기록될 수 있다. 이러한 이론적 곡선은 그 후 단계 (S108) 동안 구현되는 계산에서 고려될 수 있으며, 이에 따라 최소값에 대한 검색 속도를 높일 수 있다.

예시된 예에서, 총 전력은 시스템 (4) 의 모든 팬 (22) 에 대해 하나의 동일한 회전 속도의 함수로 표현된다.

변형으로서, 최적화 방법은 각각 하나 이상의 팬 (22) 과 연관된 복수의 설정포인트 값을 계산하기 위해 개별적으로 구현될 수 있다. 이 경우, 최적화 방법은 소비된 총 전력의 최소값을 검색하거나, 팬 (22) 및 컨테이너 (8) 의 일부에 의해서만 소비되는 전력의 최소값을 검색하도록 의도될 수 있다.

예를 들어, 열 (10) 과 연관된 팬의 설정포인트 값을 계산하기 위해, 최적화 방법은 상기 열 (10) 의 팬 (22) 및 컨테이너 (8) 에 의해 소비되는 전력의 최소값을 검색하도록 의도될 수 있다.

전술한 바와 같이, 이 방법은 전력 이외의 변수에 기초하여 팬 (22) 및 컨테이너 (8) 의 전력 소비가 측정되는 실시형태로 일반화될 수 있다.

다른 실시형태에서, 최적화 방법은 예를 들어 기울기 알고리즘, 또는 함수의 최소값을 결정하는 데 적절한 임의의 다른 최적화 방법을 사용하여 상이하게 구현될 수 있다.

단계 (S108) 동안 최적화 방법의 하나의 예시적인 구현이 이제 도 5 의 다이어그램을 참조하여 더 상세히 설명된다.

그 방법은 단계 (S120) 에서 시작한다.

일부 실시형태들에 따르면, 단계 (S122) 에서, 디바이스 (30) 는 이것이 방법의 제 1 반복인지 여부를 결정한다.

예를 들어, 카운터는 방법의 각 반복에서 (특히 단계 (S108) 의 각 반복에서) 디바이스 (30) 에 의해 자동으로 증가된다. 이러한 카운터는 시스템 (4) 을 제어하는 방법이 중단될 때, 예를 들어 시스템 (4) 이 꺼질 때 0 으로 재설정된다.

디바이스 (30) 가 이것이 방법의 제 1 반복임을 검출하면, 단계 (S124) 에서, 미리 정의된 값이 설정포인트 값으로 자동으로 선택된다.

그렇지 않은 경우, 단계 (S128) 에서, 냉장 컨테이너 및 냉각 시스템의 팬에 의해 측정 간격 동안 소비된 총 평균 전력의 값 (예를 들어 단계 (S106) 의 종료 시에 결정됨) 이 방법의 이전 반복에서 결정된 총 평균 전력 값과 비교된다.

총 평균 전력 값이 이전 총 평균 전력 값보다 작으면, 단계 (S130) 에서, 설정포인트 값은 이전 설정포인트 값 (즉, 방법의 이전 반복에서 계산된 설정포인트 값) 마이너스 미리 정의된 보정값과 동일한 것으로 계산되며, 이것은 경우에 따라 양의 또는 음의 부호를 가질 수 있다.

즉, 경우에 따라, 이전 설정포인트 값에 비해 설정포인트 값이 증가하거나 감소된다. 이 증가 또는 이 감소의 절대 값은 미리 정의된 보정값과 동일하다.

(이전 반복에 대한) 증가의 방향은 특히 전력 변동 (또는 보다 일반적으로 전력 소비) 이 이전 반복에 대해 부호를 변경하는 경우 변경된다.

일부 실시형태들에 따르면, 보정 값은 상기 측정 시간에 대해 결정된 총 평균 전력 값의 함수로 계산된다. 예를 들어, 보정 값은 총 평균 전력 값에 반비례한다.

실제로, 보정 값은 예를 들어 단계 (S128) 이전의 단계 (S126) 에서 또는 단계 (S128) 와 동시에 계산된다.

변형으로서, 보정 값은 고정되고, 이 경우 단계 (S126) 이 생략되거나 보정 값을 획득하는 (예를 들어 메모리로부터 판독하는) 단계로 대체된다.

한편, 단계 (S128) 에서, 현재의 총 평균 전력 값이 이전 총 평균 전력 값보다 크거나 같은 것으로 식별되면, 단계 (S132) 에서, 설정포인트 값이 증가 또는 감소, 즉 경우에 따라 양의 부호 또는 음의 부호를 가질 수 있는, 이전 설정포인트 값 플러스 상기 보정 값과 동일한 것으로 계산된다.

따라서, 두 번의 연속적인 반복 사이에서, 최적화 방법은 최소 소비 전력에 대응하는 최적 설정포인트 값에 증분으로 접근하고, 상기 최적 설정포인트 값에서 멀어지고 있음을 검출하면 방향을 변경한다. 이것은 최적 값에 대한 최적화 방법의 신속한 수렴을 촉진하는 것을 가능하게 한다. "신속한” 은 예를 들어 방법이 20 회 반복 미만 또는 10 회 반복 미만으로 수렴한다는 것을 의미하는 것으로 이해된다.

도 4 는 상황에 관계없이 베이 (6) 에서 신선한 공기의 최소 흐름을 보장하기 위해 및 따라서 베이 (6) 내부의 온도가 조건에 관계없이 최대 임계값을 초과하지 않도록 보장하기 위해, 팬 (22) 에 최소 회전 속도가 부과되는, 도 3 의 방법에서 사용될 수 있는 하나의 대안적이고 선택적인 실시형태를 도시한다. 이것은 단계 (S108) 에서 구현된 계산이 유지 불가능한 설정포인트 값을 초래할 가능성에 대응하는 것을 가능하게 한다.

따라서, 단계 (S108) 이후 및 단계 (S110) 이전에, 단계 (S112) 에서, 디바이스 (30) 는 단계 (S106) 에서 계산된 평균 전력 값의 함수로서 및 이 동일한 단계에서 계산된 평균 온도 값의 함수로서 적어도 하나의 최소 회전 속도 값을 자동으로 계산한다.

일부 예에 따르면, 예를 들어 각 팬 (22) 에 대해, 또는 일부 팬들 (22) 에만 최소 속도를 부과하기 위해, (예를 들어, 저장 베이 내의 온도의 분포가 다양한 팬에 상이한 최소 공기 흐름을 부과하는 경우) 다양한 최소 회전 속도 값이 계산될 수 있다. 변형으로서, (예를 들어, 적재 구성 또는 베이 (6) 의 구성이 다양한 팬에 대해 구별되는 공기 흐름을 요구하지 않는 경우) 모든 팬 (22) 에 대해 단지 하나의 동일한 최소 회전 값이 계산된다.

예시로 주어진 한 예에 따르면, 회전 속도는 베이 (6) 의 컨테이너 (8) 및 시스템 (4) 에 의해 소비되는 평균 전력의 함수로, 그리고 주변 온도 및 베이 (6) 내의 온도의 함수로서, 예를 들어 다음의 공식을 통해 계산된다:

여기서:

"K” 는 질량 공기 흐름을 체적 공기 흐름으로 변환할 수 있게 해주는 숫치 상수이며, 그 값은 여기서 3.035 x 10³ 과 동일하다;

"Q” 는 각 팬 (22) 의 이론적 체적 유량이며, 여기서 시간당 m³ 으로 표현된다.

"C” 는 공기의 비열 용량이며, 여기서 1004 J.kg^-1.K 와 동일하게 선택된다.;

"T_amb” 및 "T_{hold_max}” 는 각각 베이 (6) 의 주변 온도와 최대 온도이며, 주변 온도 T_amb 는 예를 들어 베이 (6) 의 외부, 예를 들어 선박 (2) 의 브리지에서 측정되며, 최대 온도 T_{hold_max} 는 사용자에 의해 미리 정의된 한계이다.

"P_total” 는 컨테이너 (8) 및 시스템 (4) 에 의해 소비된 평균 전력이다.

"P_resp” 는 컨테이너 (8) 의 내용물에 의해 방출되는 호흡 열 전력 (respiratory thermal power) 이라고 불리는 것이다.

전력 P_resp 의 값은 일반적으로 실시간으로 측정될 수 없으며 항상 미리 추정될 수는 없다. 실제로, 미리 정의된 값은 특히 컨테이너 (8) 에 의해 운송되는 상품의 유형에 따라 미리 선택될 수 있다. 예를 들어, 전력 P_resp 은 컨테이너 당 1500 W 와 동일하도록 선택된다.

일부 변형에 따르면, 온도 T_amb 의 값은 측정이 불가능한 경우 고정 값으로 대체될 수 있다.

변형으로서, 팬 (22) 의 최소 회전 속도는 반드시 전술한 공식을 사용하지는 않고, 상이하게 계산될 수 있다.

단계 (S114) 에서, 디바이스 (30) 는 예를 들어 각 팬에 대해 단계 (S108) 의 종료 시에 계산된 설정포인트 값을 단계 (S112) 에서 계산된 최소 속도 값과 자동으로 비교한다.

설정포인트 값이 최소 속도 값보다 크거나 같으면, 계산된 설정포인트 값이 유지되고 그 후 단계 (S110) 에서 적용된다.

그렇지 않은 경우, 설정포인트 값이 최소 속도 값보다 작 으면, 단계 (S116) 에서, 계산된 설정포인트 값이 최소 속도 값으로 대체되고, 그 후 단계 (S110) 에서 팬 (22) 으로 송신되는 것은 이러한 최소 속도 값이다. 즉, 계산된 설정포인트 값은 최소 속도 값을 위해 감소된다.

이제 단계 (S110) 의 일부 예시적인 구현이 특히 도 7, 도 8 및 도 9 를 참조하여 설명된다.

위에서 설명된 바와 같이, 일부 제 1 실시형태들에서, 회로 (24) 는 팬 (22) 을 제어하는데 사용되는 속도 조정기를 갖는 모터 제어기를 갖는다.

이 경우, 설정포인트 값을 적용하는 단계 (S110) 는 이러한 팬 (22) 에 대해 계산된 설정포인트 값을 대응하는 제어기 (24) 로 전송하는 것을 포함한다.

이 정보가 수신되면, 제어기 (24) 는 팬 (22) 에 설정포인트 값에 의해 정의된 회전 속도를 부과하기 위해 팬 (22) 의 모터의 전력 공급 파라미터들을 자동으로 조절한다.

일부 제 2 실시형태에 따르면, 그러한 제어기는 예를 들어 지나치게 높은 비용의 이유로 사용되지 않는다.

그 후 속도 조절은 펄스 폭 변조 기법을 사용하여 디바이스 (30) 에 의해 각각의 팬 (22) 에 대해 수행된다.

특히, 계산된 설정포인트 값을 적용하기 위해, 각각의 팬 (22) 은 주기적 펄스를 포함하는 변조된 공급 전압으로 전력이 공급되고, 펄스의 변조 레이트는 계산된 설정포인트 값의 함수로 정의된다.

예를 들어, 변조 레이트는 계산된 설정포인트 회전 속도와 같으며, 설정포인트 속도는 팬 (22) 에 허용 가능한 최대 회전 값의 백분율로 표현된다.

일부 예시적인 구현에 따르면, 각 팬 (22) 의 제어기 (24) 는 디바이스 (30) 에 의해 원격으로 제어되는 접촉기, 또는 릴레이, 또는 임의의 다른 적절한 전기 스위칭 디바이스를 갖는다.

보다 정확하게는, 제어기 (24) 는 원하는 평균 회전 속도를 얻기 위해 팬 (22) 으로의 전력 공급을 교대로 활성화 및 차단하기 위해 개방 및 폐쇄 상태 사이에서 선택적으로 스위칭되도록 구성된다. 이러한 스위칭은 디바이스 (30) 에 의해 방출되고 예를 들어 케이블을 통해 각각의 제어기 (24) 로 전송되는 제어 신호에 기초하여 수행된다.

변조된 공급 신호의 한 예가 도 9 의 곡선 (90) 에 의해 도시되며, 그 진폭의 변화는 시간 "t” 의 함수로 설명된다.

유리하게는, 변조된 공급 신호는 T_PWM 로 표시된 주기로 주기적이다.

주기 T_PWM 은 바람직하게는 측정 시간 T_cycle 과 동일하다.

예시된 예에서, 변조된 신호 (90) 는 동일한 지속기간의 그리고 각각 활성 상태 (종축에서 "ON” 으로 표시되는 비제로 전압) 에 대응하는 2 개의 동일한 펄스를 가진다. 상기 지속기간은 예를 들어 "Δ1_채널1” 로 표시된 제 1 지속기간의 두 배와 같다.

예를 들어, 펄스의 진폭은 팬 (22) 의 최대 제어 진폭의 프랙션 (fraction) 과 같도록, 예를 들어 최대 진폭의 10 % 이하와 같도록, 또는 최대 진폭의 5 % 이하와 같은 변형으로서 선택된다.

연속된 두 펄스는 종축에서 "OFF” 로 표시되는 제로 진폭의 비활성 상태로 분리된다. 이 비활성 상태는 "Δ2_채널1” 로 표시된 지속기간을 가지며 그 값은 지속 기간들 (Δ1_채널1 x 2 및 Δ2_채널1) 의 합이 주기 T_PWM 와 같도록 선택된다.

일부 예에 따르면, 제 1 지속기간 (Δ1_채널1) 은 다음 공식에 의해 주어진다: V_fan x T_PWM/2, 여기서 V_fan 는 단계 (S108) 에서, 또는 적용 가능하다면, 단계 (S116) 에서 이 팬 (22) 에 대해 계산된 설정포인트 속도이다.

여기서 설정포인트 속도는 백분율, 0 의 속도에 대응하는 0 과 동일한 백분율, 최대 속도에 대응하는 100 % 와 동일한 백분율로 표현되는 상대 속도이다.

지속기간 (Δ2_채널1) 은 공식 (1-V_fan) x T_PWM 에 의해 주어진다.

이러한 예는 비제한적이며, 변형으로서, 변조 레이트를 계산하는 상이한 방법들과 함께, 다른 변조 신호 형태가 사용될 수 있다.

이제 이들 제 2 실시형태들에 대응하는 단계 (S110) 의 하나의 예시적인 구현이 도 7 을 참조하여 설명된다.

그 방법은 단계 (S140) 에서 시작한다.

단계 (S142) 에서, 회로 (24) 는 팬 (22) 을 활성화하기 위해 디바이스 (30) 에 의해 폐쇄 상태로 스위칭된다.

단계 (S144) 에서, 디바이스 (30) 는 설정포인트 값 V_fan 를 마지막으로 계산된 설정포인트 값, 예를 들어, 단계 (S108) 의, 또는 적용 가능한 경우 단계 (S116) 의 가장 최근의 반복에서 계산된 것으로 업데이트한다.

단계 (S146) 에서, 디바이스 (30) 는 회로 (24) 를 폐쇄 상태로 유지하면서, 따라서 팬 (22) 을 작동 상태로 유지하면서 지속기간 (Δ1_채널1) 과 동일한 시간 동안 대기한다.

단계 (S148) 에서, 대기 시간이 경과하면, 디바이스 (30) 는 팬 (22) 의 모터를 정지시키기 위해 회로 (24) 의 개방 상태로의 스위칭을 제어한다.

다음으로, 단계 (S150) 에서, 디바이스 (30) 는 회로 (24) 를 여전히 개방 상태로 유지하면서, 따라서 팬 (22) 을 정지된 상태로 유지하면서 지속기간 (Δ2_채널1) 과 동일한 시간 동안 대기한다.

단계 (S152) 에서, 대기 시간이 경과한 때, 회로 (24) 는 팬 (22) 을 활성화하기 위해 디바이스 (30) 에 의해 폐쇄 상태로 스위칭된다.

다음에, 단계 (S146) 과 유사한 단계 (S154) 에서, 디바이스 (30) 는 회로 (24) 를 폐쇄 상태로 유지하면서, 따라서 팬 (22) 을 작동 상태로 유지하면서 지속기간 (Δ1_채널1) 과 동일한 시간 동안 대기한다.

이 대기 시간이 끝나면, 방법은 단계 (S144) 에서 다시 시작하여 설정포인트 값 (V_fan) 을 업데이트한다. 단계 (S146) 및 그 이후의 단계는 업데이트 된 설정포인트 값의 함수로서 계산되는 대기 시간 값들 (Δ1_채널1 및 Δ2_채널1) 로 재반복된다.

도 7 의 방법은 비제한적이며, 변형으로서, 상이하게 구현될 수 있다.

도 7 의 방법은 설정포인트 값 (V_fan) 을 수신하는 단일 팬 (22) 을 참조하여 설명되지만, 이 방법은 시스템 (4) 의 다른 팬 (22) 으로 전치될 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 복수의 팬들이 그들에게 동일한 설정포인트 값이 적용되게 하도록 동시에 제어될 수 있다.

변형으로서, 방법의 복수의 인스턴스들은 복수의 팬 (22) 을 제어하기 위해 서로 독립적으로 순차적으로 또는 병렬로 구현될 수 있다.

펄스 폭 변조를 통해 팬 (22) 을 제어하는 것은 특히 신뢰할 수 있고 구현하기 쉽고 상대적으로 기본적이고 따라서 가변 속도 모터 제어기들과 비교하여 저렴한 제어 회로 (24) 로도 만족스러운 결과를 제공한다.

유리하게는, 특히 도 8 및 도 9 에 도시된 일부 실시형태에서, 저장 베이들 (6) 중 적어도 하나의 시스템 (4) 의 팬 (22) 은 적어도 2 개의 상이한 및 별개의 그룹들로 분할되고, 상기 그룹들의 각각의 팬 (22) 은 시간 시프트된 펄스 폭 변조 신호에 의해 제어된다.

이것은 특히 모든 팬 (22) 을 동시에 시작하지 않도록 하여 공급 라인 (28) 상의 과도하게 높은 전류 유입을 회피할 뿐만 아니라 팬들 (22) 의 동시적인 정지가 이후에 배출하기 어려운 저장고 내의 열의 축적을 촉진하는 것을 회피하는 것을 가능하게 한다.

이를 위해, 일부 실시형태에 따르면, 냉각 디바이스 (4) 의 제 1 그룹의 팬 (22) 은 도 9 의 곡선 (90) 으로 나타낸 신호 (PWM_채널1) 과 같은 제 1 변조된 공급 전압이 공급된다.

디바이스 (4) 의 제 2 그룹의 팬 (22) 은 예를 들어 도 9 의 곡선 (92) 으로 표시된 제 2 신호 (PWM_채널2) 에 대응하는 제 2 변조된 공급 전압이 공급된다.

유리하게는, 제 1 그룹의 각 팬 (22) 은 제 2 그룹의 팬 (22) 과 인접하다. 다시 말해서, 제 1 그룹의 팬 (22) 은 도 8 의 표 (80) 에 도시된 바와 같이 제 2 그룹의 팬 (22) 과 인터리빙된 또는 교대하는 방식으로 배열된다.

이 표 (80) 에서, 시스템 (4) 의 팬들 (22) 은 베이 (6) 에서의 그들의 위치의 함수로서 주문 번호 (헤더 #팬_번호) 에 의해 인덱싱되고 각각 제 1 신호 (PWM_채널1) (헤더 #채널의 값 "1") 및 제 2 신호 (PWM_채널2) (헤더 #채널의 값 "2") 중에서 선택된 제어 신호와 연관된다.

예를 들어, 제 1 팬 (22) 은 제 1 그룹에 속한다. 제 1 팬에 바로 인접한 제 2 팬 (22) 은 제 2 그룹에 속한다. 제 2 팬에 바로 인접한 제 3 팬은 제 1 그룹에 속한다. 등등.

일부 바람직한 실시형태에 따르면, 제 2 신호 (PWM_채널2) 는 제 1 신호 (PWM_채널1) 에 대해 위상 오프셋된다.

즉, 제 2 신호 (PWM_채널2) 는 제 1 신호 (PWM_채널1) 에 대해 시간 시프트된다. 예를 들어, 제 2 신호 (PWM_채널2) 가 제 1 신호 (PWM_채널1) 보다 앞선다.

유리하게는, 제 2 신호 (PWM_채널2) 는 주기 (T_PWM) 의 절반과 동일한 지속기간 만큼 제 1 신호 (PWM_채널1) 로부터 오프셋된다.

바람직하게는, 제 2 신호 (PWM_채널2) 는 제 1 신호 (PWM_채널1) 과 유사하거나 심지어 동일하며, 특히 제 1 신호 (PWM_채널1) 에 대해 설명된 것과 유사한 펄스를 포함한다.

예를 들어, 도 9 에서 볼 수 있듯이, 제 2 신호 (PWM_채널2) 의 각 펄스는 지속기간 "Δ1_채널2” 의 두 배와 동일한 지속기간을 갖는다. 지속기간 "Δ1_채널2” 는 지속기간 (Δ1_채널1) 과 동일하다.

"Δ2_채널2” 로 표시된 두 개의 연속 펄스 사이의 지속 기간도 지속 기간 (Δ2_채널1) 과 동일하다.

상세하게 설명되지 않은 일부 실시형태에 따르면, 팬 (22) 의 3 개 이상의 그룹이 정의될 수 있다. 팬들의 그룹들이 존재하는 만큼의 많은 제어 신호들 (변조된 공급 전압들) 이 그 후 위에서 설명한 것과 유사한 방식으로 정의된다.

이들 그룹에 속하는 팬은 바람직하게는 전술한 것과 유사한 방식으로 인터리빙된 또는 교대하는 방식으로 배열된다.

예를 들어, 3 개의 개별 그룹들의 팬들 (22) 이 정의될 때, 제 1 그룹의 각 팬 (22) 은 제 2 그룹의 팬 (22) 에 인접하고, 제 2 그룹의 각 팬 (22) 은 제 3 그룹의 팬 (22) 에 인접한다.

즉, 이러한 예에서, 제 1 팬 (22) 은 제 1 그룹에 속한다. 제 1 팬에 바로 인접한 제 2 팬 (22) 은 제 2 그룹에 속한다. 제 2 팬에 바로 인접한 제 3 팬 (22) 은 제 3 그룹에 속한다. 제 3 팬에 바로 인접한 제 4 팬 (22) 은 제 1 그룹에 속한다. 등등.

예를 들어, 제 1 그룹의 팬들은 제 1 제어 신호 (PWM_채널1) 에 의해 제어된다. 제 2 그룹의 팬들은 제 1 제어 신호와 동일하거나 유사하지만 지속기간 (T_PWM/3) 과 동일한 위상 오프셋만큼 제 1 제어 신호로부터 오프셋된 제 2 제어 신호 (PWM_채널2) 에 의해 제어된다. 제 3 그룹의 팬들은 제 2 제어 신호와 동일하거나 유사하지만 지속기간 (T_PWM/3) 과 동일한 위상 오프셋만큼 오프셋된 제 3 제어 신호 (PWM_채널3) 에 의해 제어된다.

이러한 예는 비제한적이며, 변형으로서, 팬들의 그룹들은 특히 각 저장 베이 (6) 내의 팬 (22) 의 상이한 배열을 고려하기 위해 상이하게 정의될 수 있다.

본 발명의 실시형태들에 의해, 냉각 시스템 (4) 의 팬 (22) 의 회전 속도는 냉장 컨테이너 (8) 의 냉장고의 전력 소비의 함수로서 적응되어, 가능한 한 가장 적은 양의 전기를 소비하면서 여전히 저장 영역 (6) 의 효과적인 냉각을 제공하여 특히 운송되는 상품에 대한 임의의 손상을 회피한다.

위에서 고려된 실시형태들 및 변형예들은 새로운 실시형태를 발생시키도록 서로 조합될 수 있다.

Claims (13)

1. 선박 (2) 의 저장 영역 (6) 을 냉각하도록 구성되는 복수의 팬들 (22) 을 갖는 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법으로서,
   측정 시간 동안 상기 저장 영역 (6) 에 저장된 냉장 컨테이너들 (8) 및 상기 냉각 시스템 (4) 의 팬들 (22) 의 전력 소비를 측정하는 단계 (S102, S104, S106);
   전자 제어 디바이스를 사용하여, 측정된 상기 전력 소비의 함수로서 각 팬에 대한 회전 속도에 대한 설정포인트 값을 계산하는 단계 (S108);
   상기 팬들 (22) 각각에 대해 계산된 상기 설정포인트 값을 적용하는 단계 (S110) 를 포함하는, 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 방법은, 계산된 상기 설정포인트 값들에 대해:
   상기 측정된 전력 소비로부터, 또는 심지어 또한 상기 저장 영역에서 허용된 최대 온도 (T_{hold_max}) 로부터 최소 회전 속도를 계산하는 단계 (S112);
   상기 계산된 설정포인트 값을 상기 최소 회전 속도와 비교하는 단계 (S114);
   상기 계산된 설정포인트 값이 상기 최소 회전 속도보다 작으면 상기 계산된 설정포인트 값을 상기 최소 회전 속도로 대체하는 단계 (S116) 를 더 포함하는, 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 전력 소비의 측정, 상기 설정포인트 값들의 계산 및 상기 설정포인트 값들의 적용 (S102, S104, S106, S108, S110) 이 주기적으로 반복되는, 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 설정포인트 값은 상기 냉각 시스템의 상기 팬들의 상기 회전 속도를 변경함으로써 총 전력 소비를 최소화하는 설정포인트 값을 결정하기 위해 계속적인 반복들을 사용함으로써 계산되는 (S108), 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 설정포인트 값을 계산하는 단계 (S108) 는:
   상기 측정 시간 동안 상기 냉장 컨테이너들 및 상기 냉각 시스템의 상기 팬들의 상기 측정된 전력 소비 값을 상기 방법의 이전의 반복에서의 이전의 측정 시간에 대해 결정된 이전의 총 전력 소비 값과 비교하는 단계 (S128) 를 포함하고;
   상기 총 전력 소비 값이 상기 이전의 총 전력 소비 값보다 작으면, 상기 설정포인트 값은 상기 이전의 설정포인트 값 플러스 보정 값과 동일한 것으로 정의되거나 (S130);
   또는, 상기 총 전력 소비 값이 상기 이전의 총 전력 소비 값보다 크거나 같으면, 상기 설정포인트 값은 상기 이전의 설정포인트 값 마이너스 상기 보정 값과 동일한 것으로 정의되는 (S132), 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 보정 값은 상기 측정 시간에 대해 결정된 상기 총 전력 소비 값의 함수로 계산되는 (S126), 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   각 팬 (22) 은 속도 조정기 (24) 를 갖는 모터 제어기에 연결되며, 상기 설정포인트 값을 적용하는 단계 (S110) 는 상기 팬에 대해 계산된 상기 설정포인트 값 (설정포인트_1, 설정포인트_2,..., 설정포인트_n) 을 대응하는 제어기로 전송하는 단계를 포함하는, 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 팬 (22) 에 대해 계산된 상기 설정포인트 값을 적용하는 단계 (S110) 는 주기적 펄스들을 포함하는 변조된 공급 전압을 상기 팬에 공급하는 단계를 포함하며, 상기 펄스들의 변조 레이트는 상기 계산된 설정포인트 값의 함수로 정의되는, 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 설정포인트 값을 적용 (S110) 하기 위해, 냉각 디바이스의 제 1 그룹의 팬들 (22) 은 제 1 변조된 공급 전압이 공급되고 (PWM_채널1), 상기 냉각 디바이스의 제 2 그룹의 팬들 (22) 은 제 2 변조된 공급 전압이 공급되며 (PWM_채널2), 상기 제 2 변조된 공급 전압은 상기 제 1 공급 전압에 대해 위상 오프셋되는, 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 그룹의 각 팬 (22) 은 상기 제 2 그룹의 팬 (22) 과 인접한, 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉장 컨테이너 (8) 는 상기 저장 영역 (6) 에서 열들 (10) 로 적층되며, 상기 냉각 디바이스 (4) 의 각 팬 (22) 은 냉장 컨테이너들의 적어도 하나의 열 (10) 과 연관되는, 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 방법.
12. 선박 (2) 의 저장 영역 (6) 을 냉각하도록 구성되는 복수의 팬들 (22) 을 갖는 냉각 시스템 (4) 을 제어하는 전자 제어 디바이스 (30) 로서,
    측정 시간 동안 상기 저장 영역 (6) 에 저장된 냉장 컨테이너들 (8) 및 상기 냉각 시스템 (4) 의 팬들 (22) 의 전력 소비를 측정하고 (S102, S104, S106);
    전자 제어 디바이스를 사용하여, 측정된 상기 전력 소비의 함수로서 각 팬에 대한 회전 속도에 대한 설정포인트 값을 계산하며 (S108);
    상기 팬들 (22) 각각에 대해 계산된 상기 설정포인트 값을 적용하도록 (S110) 프로그래밍되는, 전자 제어 디바이스 (30).
13. 선박 (2) 으로서,
    냉장 컨테이너들 (8) 이 저장되는 저장 영역 (6);
    상기 저장 영역 (6) 을 냉각시키도록 구성되는 복수의 팬들 (22) 을 포함하는 냉각 디바이스 (4); 및
    냉각 시스템 (4) 을 제어하도록 프로그래밍된 제어 디바이스 (30) 를 가지며;
    상기 제어 디바이스 (30) 는 제 12 항에 따르는 것을 특징으로 하는, 선박.
    
    
    
    
    
    
    

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