RU2722426C2 - Транспортная холодильная система и способ ее эксплуатации - Google Patents

Транспортная холодильная система и способ ее эксплуатации Download PDF

Info

Publication number
RU2722426C2
RU2722426C2 RU2018115265A RU2018115265A RU2722426C2 RU 2722426 C2 RU2722426 C2 RU 2722426C2 RU 2018115265 A RU2018115265 A RU 2018115265A RU 2018115265 A RU2018115265 A RU 2018115265A RU 2722426 C2 RU2722426 C2 RU 2722426C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
refrigeration unit
primary drive
power
refrigeration
electrical load
Prior art date
Application number
RU2018115265A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018115265A3 (ru
RU2018115265A (ru
Inventor
Цзянь Сунь
Марк Дж. ПЕРКОВИЧ
Мэри Д. САРОКА
Джейсон Р. КОНДРК
Original Assignee
Кэрриер Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кэрриер Корпорейшн filed Critical Кэрриер Корпорейшн
Publication of RU2018115265A publication Critical patent/RU2018115265A/ru
Publication of RU2018115265A3 publication Critical patent/RU2018115265A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2722426C2 publication Critical patent/RU2722426C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3232—Cooling devices using compression particularly adapted for load transporting vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3238—Cooling devices information from a variable is obtained related to the operation of the compressor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/327—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
    • B60H2001/3275—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit to control the volume of a compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2327/00—Refrigeration system using an engine for driving a compressor
    • F25B2327/001—Refrigeration system using an engine for driving a compressor of the internal combustion type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/06—Several compression cycles arranged in parallel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

Изобретение относится к холодильной технике. Способ эксплуатации транспортной холодильной системы включает подачу электропитания на первое множество компонентов первой холодильной установки и второе множество компонентов второй холодильной установки, причем подача электропитания включает приведение в действие первичного привода и устройства, вырабатывающего электроэнергию. Контролируют множество рабочих параметров первой и второй холодильных установок. Вычисляют совокупную электрическую нагрузку первой холодильной установки и второй холодильной установки. Сравнивают совокупную электрическую нагрузку с максимальной доступной мощностью первичного привода. Техническим результатом является упрощение и повышение надежности работы системы управления. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0001] Варианты осуществления настоящего изобретения в целом относятся к «полностью электрическим» транспортным холодильным системам и способу эксплуатации таких систем.
[0002] Автомобили-рефрижераторы и прицепы-рефрижераторы обычно используются для транспортировки скоропортящегося груза, такого как, например, плодоовощная продукция, мясо, птица, рыба, молочные продукты, срезанные цветы и другие свежие или замороженные скоропортящиеся продукты. Транспортная холодильная система установлена на грузовом автомобиле или прицепе и функционально связана с грузовой емкостью, находящейся в грузовом автомобиле или прицепе, для поддержания контролируемых температурных условий в грузовой емкости.
[0003] Обычно транспортные холодильные системы, используемые в комбинации с автомобилями-рефрижераторами и прицепами-рефрижераторами, включают в себя транспортную холодильную установку, содержащую холодильный компрессор, конденсатор с одним или более связанными вентиляторами конденсатора, дроссельное устройство и испаритель с одним или более связанными вентиляторами испарителя, которые соединены посредством соответствующих трубопроводов для хладагента в замкнутом контуре циркуляции хладагента. Воздух или газовоздушная смесь втягивается из внутреннего объема грузовой емкости посредством вентилятора (-ов) испарителя, связанного с испарителем, проходит через воздушную сторону испарителя, обмениваясь теплом с хладагентом, вследствие чего хладагент поглощает тепло из воздуха, тем самым охлаждая его. Охлажденный воздух затем подается обратно в грузовой отсек.
[0004] В серийно выпускаемых транспортных холодильных системах, используемых в комбинации с автомобилями-рефрижераторами и прицепами-рефрижераторами, компрессор и, как правило, другие компоненты транспортной холодильной установки, должны снабжаться электроэнергией посредством первичного привода во время перевозки. В случае прицепов-рефрижераторов первичный привод, как правило, представляет собой дизельный двигатель, размещенный на транспортной холодильной системе и считающийся ее частью. В транспортных холодильных системах с механическим приводом компрессор приводится в действие дизельным двигателем, либо посредством прямого механического соединения, либо ременного привода, а другие компоненты, такие как вентиляторы конденсатора и испаритель оснащены ременным приводом.
[0005] «Полностью электрическая» транспортная холодильная система для применения с прицепами-рефрижераторами серийно выпускается компанией Carrier Corporation, расположенной в Фармингтон, штат Коннектикут, США. В полностью электрической транспортной холодильной системе первичный привод, как правило представляющий собой дизельный двигатель, размещенный на транспортной холодильной системе и считающийся ее частью, приводит в действие синхронный генератор переменного тока, который вырабатывает электроэнергию переменного тока. Выработанная электроэнергия переменного тока используется для питания электродвигателя компрессора для приведения в действие холодильного компрессора транспортной холодильной установки, питания электродвигателей вентиляторов переменного тока, для приведения в действие электродвигателей конденсатора и испарителя, а также электронагревателей, связанных с испарителем. Например, в патенте США №6,223,546 раскрыта полностью электрическая транспортная холодильная система.
[0006] В некоторых полностью электрических транспортных холодильных системах один двигатель может питать две или более независимые холодильные установки или системы. В таких системах акцент должен быть сделан на контроле и управлении работой двигателя для обеспечения надлежащего соответствия потребляемой мощности двух или более независимых холодильных установок. К сожалению, такое управление является сложным, а также потенциально дорогостоящим и склонным к ошибкам.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] В соответствии с одним вариантом осуществления предлагается способ эксплуатации транспортной холодильной системы. Способ включает в себя подачу электропитания на первое множество компонентов первой холодильной установки и второе множество компонентов второй холодильной установки, причем подача электропитания включает в себя приведение в действие первичного привода и устройства, вырабатывающего электроэнергию. Способ также включает в себя контроль множества рабочих параметров первой холодильной установки. Способ дополнительно включает в себя контроль множества рабочих параметров второй холодильной установки. Кроме того, способ дополнительно включает в себя вычисление совокупной электрической нагрузки первой холодильной установки и второй холодильной установки. Способ также включает в себя сравнение совокупной электрической нагрузки с максимальной доступной мощностью первичного привода.
[0008] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать контроль рабочей частоты вращения первичного привода и сравнение рабочей частоты вращения с пределом частоты вращения первичного привода.
[0009] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать контроль величины тока устройства, вырабатывающего электроэнергию, и сравнение величины тока с заданной величиной тока.
[0010] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать принятие корректирующего действия, если совокупная электрическая нагрузка превышает максимальную доступную мощность.
[0011] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать принятие корректирующего действия, если рабочая частота вращения превышает предел частоты вращения первичного привода.
[0012] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать принятие корректирующего действия, если величина тока превышает заданную величину тока.
[0013] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать то, что корректирующее действие включает в себя определение того, следует разгружать первую холодильную установку или вторую холодильную установку. Также предусматривается разгрузка одной из первой холодильной установки и второй холодильной установки.
[0014] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать то, что корректирующее действие включает в себя открывание перепускного клапана, находящегося в сообщении по текучей среде с компрессором одной из первой холодильной установки и второй холодильной установки, для снижения нагрузки компрессора. Корректирующее действие также включает в себя отключение первой холодильной установки или второй холодильной установки.
[0015] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать то, что определение необходимости разгрузки первой или второй холодильной установки включает в себя вычисление величины отклонения первой холодильной установки. Также предусматривается вычисление величины отклонения второй холодильной установки, причем величину отклонения для каждой холодильной установки определяют как разницу между контрольной температурой и контрольным заданным значением. Дополнительно предусматривается сравнение величины отклонения первой холодильной установки с величиной отклонения второй холодильной установки, причем холодильная установка, которую следует разгружать, представляет собой холодильную установку с более низкой величиной отклонения.
[0016] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать то, что контроль рабочих параметров первой холодильной установки и рабочих параметров второй холодильной установки включает в себя суммирование мощности, необходимой для первого множества компонентов и второго множества компонентов, причем каждое множество компонентов содержит компрессор, вентилятор и вспомогательный источник питания.
[0017] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать то, что максимальная доступная мощность первичного привода зависит по меньшей мере от температуры атмосферного воздуха и рабочей частоты вращения первичного привода.
[0018] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать то, что в каждой из первой холодильной установки и второй холодильной установки используется углекислый газ в качестве рабочего хладагента.
[0019] В соответствии с другим вариантом осуществления транспортная холодильная система включает в себя первичный привод. Также предусматривается устройство, вырабатывающее электроэнергию, которое приводится в действие первичным приводом и обеспечивает электрическую мощность. Дополнительно предусматривается первая холодильная установка, получающая электропитание от устройства, вырабатывающего электроэнергию. Кроме того, дополнительно предусматривается вторая холодильная установка, получающая электропитание от устройства, вырабатывающего электроэнергию. Также предусматривается контроллер, функционально связанный с первичным приводом, первой холодильной установкой и второй холодильной установкой, причем контроллер вычисляет совокупную электрическую нагрузку первой холодильной установки и второй холодильной установки, при этом контроллер вычисляет максимальную доступную мощность первичного привода, причем контроллер сравнивает совокупную электрическую нагрузку с максимальной доступной мощностью.
[0020] В дополнение к одному или более признакам, описанным выше, или в качестве альтернативы, дополнительные варианты осуществления могут предусматривать то, что контроллер прекращает подачу электропитания на одну из первой холодильной установки и второй холодильной установки, если совокупная электрическая нагрузка превышает максимальную доступную мощность.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0021] Предмет изобретения, рассматриваемый в настоящем описании изобретения, в частности, раскрыт и явно заявлен в формуле изобретения в заключительной части описания. Указанные выше и другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего подробного описания, приведенного в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
[0022] фиг. 1 представляет собой схематическое изображение транспортной холодильной системы в соответствии с настоящим изобретением;
[0023] фиг. 2 представляет собой схематическое изображение двух независимых холодильных установок транспортной холодильной системы; и
[0024] фиг. 3 представляет собой блок-схему способа эксплуатации холодильной системы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0025] Как проиллюстрировано на фиг. 1, транспортная холодильная система 20 включает в себя холодильную установку 22, устройство 24, вырабатывающее электроэнергию, первичный привод 26 для приведения в действие устройства 24, вырабатывающего электроэнергию, и контроллер 30. Холодильная установка 22 работает, под управлением контроллера 30, для установления и регулирования требуемой температуры хранения продуктов в охлаждаемой грузовой емкости, в которой хранится скоропортящийся продукт во время транспортировки, и поддержания температуры хранения продукта в пределах заданного температурного диапазона. Охлаждаемая грузовая емкость может представлять собой грузовой ящик прицепа или грузового автомобиля, контейнер для морских перевозок или контейнер для смешанной перевозки, в которую уложен для транспортировки скоропортящийся груз, такой как, например, плодоовощная продукция, мясо, птица, рыба, молочные продукты, срезанные цветы и другие свежие или замороженные скоропортящиеся продукты.
[0026] Транспортная холодильная установка 22 включает в себя устройство 32 сжатия хладагента, теплообменник 34 для отвода тепла от хладагента, дроссельное устройство 36 и теплообменник 38 для поглощения тепла хладагента, соединенные с возможностью циркуляции хладагента в замкнутом контуре циркуляции хладагента и расположенные в традиционном холодильном цикле. Холодильная установка 22 также включает в себя один или более вентиляторов 40, связанных с теплообменником 34 для отвода тепла от хладагента и приводимых в действие электродвигателем (-ями) 42 вентилятора, и один или более вентиляторов 44, связанных с теплообменником 38 для поглощения тепла хладагента и приводимых в действие электродвигателем (-ями) 46 вентилятора. Холодильная установка 22 также может включать в себя резистивный электронагреватель 48, связанный с теплообменником 38 для поглощения тепла хладагента. Следует понимать, что при необходимости другие компоненты (не показаны) могут быть включены в контур циркуляции хладагента, включая, например, в числе прочего, клапан регулирования всасывания, ресивер, фильтр-осушитель, контур экономайзера.
[0027] Теплообменник 34 для отвода тепла от хладагента может, например, содержать один или более змеевиков для переноса хладагента или один или более трубных пучков, выполненных из множества трубок для переноса хладагента, проходящих между соответствующими впускным и выпускным коллекторами. Следует отметить, что в качестве теплообменника 34 для отвода тепла от хладагента могут использоваться трубки круглого сечения с пластинчатыми ребрами или микроканальными конструкциями. Вентилятор (-ы) 40 предназначены для обеспечения прохождения воздуха, как правило, окружающего воздуха, по трубкам теплообменника 34 для отвода тепла от хладагента в целях охлаждения пара хладагента, проходящего через трубки. Теплообменник 34 для отвода тепла от хладагента может работать как конденсатор хладагента, например, если холодильная установка 22 работает по субкритическому циклу хладагента, или как охладитель газообразного хладагента, например, если холодильная установка 22 работает по транскритическому циклу.
[0028] Теплообменник 38 для поглощения тепла хладагента может, например, также содержать один или более змеевиков для переноса хладагента или один или более трубных пучков, выполненных из множества трубок для переноса хладагента, проходящих между соответствующими впускным и выпускным коллекторами. Следует отметить, что в качестве теплообменника 38 для поглощения тепла хладагента могут использоваться трубки круглого сечения с пластинчатыми ребрами или микроканальными конструкциями. Вентилятор (-ы) 44 предназначены для обеспечения прохождения воздуха, втягиваемого из грузового ящика с регулируемой температурой, по трубкам теплообменника 38 для поглощения тепла хладагента в целях нагрева и испарения жидкого хладагента, проходящего через трубки, и охлаждения воздуха. Воздух, охлажденный за счет прохождения через теплообменник 38 для поглощения тепла хладагента, подается обратно в грузовой ящик с регулируемой температурой. Следует понимать, что термин «воздух», используемый в настоящем документе со ссылкой на газовую среду в грузовом ящике, включает в себя смеси воздуха с другими газами, такими как, например, в числе прочего, азот или углекислый газ, которые иногда вводят в охлаждаемый грузовой ящик для транспортировки скоропортящейся плодоовощной продукции.
[0029] Устройство 32 сжатия хладагента может содержать одноступенчатый или многоступенчатый компрессор, такой как, например, поршневой компрессор или спиральный компрессор. Устройство 32 сжатия содержит механизм сжатия (не показан), приводимый в действие электродвигателем 50. В одном варианте осуществления электродвигатель 50 может быть расположен внутри компрессора таким образом, что его приводной вал соединен с валом механизма сжатия, причем все они герметично расположены в общем корпусе устройства 32 сжатия.
[0030] Холодильная система 20 также включает в себя контроллер 30, выполненный с возможностью управления работой холодильной системы 20, включая, в числе прочего, работой различных компонентов холодильной установки 22 для обеспечения и поддержания требуемых температурных условий в грузовом ящике грузового автомобиля или прицепа, то есть в отсеке с регулируемой температурой, в котором уложен скоропортящийся продукт. Контроллер 30 может представлять собой электронный контроллер, содержащий микропроцессор и связанный блок памяти. Контроллер 30 управляет работой различных компонентов холодильной установки 22, таких как устройство 32 сжатия хладагента и связанный с ним приводной электродвигатель 50, электродвигатели 42, 46 вентиляторов и электронагреватель 48. Контроллер 30 также может быть использован для избирательного управления двигателем 26, как правило, посредством электронного контроллера двигателя (не показан), функционально связанного с двигателем 26. Контроллер также управляет клапанами, такими как электромагнитные клапаны, для разгрузки холодильной установки, или другими клапанами (например, «ступенчатыми клапанами»), которые используются для регулирования давления и перегрева.
[0031] Холодильная установка 22 имеет множество потребителей электроэнергии, включая, в числе прочего, приводной электродвигатель 50 устройства сжатия, приводной электродвигатель 42 для вентилятора 40, связанного с теплообменником 34 для отвода тепла от хладагента, и приводной электродвигатель 46 для вентилятора 44, связанного с теплообменником 38 для поглощения тепла хладагента. В показанном варианте осуществления резистивный электронагреватель 48 также представляет собой потребитель электроэнергии. Резистивный электронагреватель может избирательно управляться контроллером 30 во всех случаях, когда контрольная температура в грузовом ящике с регулируемой температурой, падает ниже заданного нижнего предела температуры, что может происходить в холодных окружающих условиях. В таком случае контроллер 30 приводит в действие резистивный электронагреватель 48 для нагрева воздуха, циркулирующего вокруг резистивного электронагревателя, посредством вентилятора (-ов) 44, связанного с теплообменником для поглощения тепла хладагента.
[0032] Первичный привод 26, который представляет собой встроенный двигатель на ископаемом топливе, как правило, дизельный двигатель, приводит в действие устройство 24, вырабатывающее электроэнергию. Приводной вал двигателя приводит в действие вал устройства, вырабатывающего электроэнергию. В варианте осуществления транспортной холодильной установки 10 с электропитанием, устройство 42, вырабатывающее электроэнергию, может представлять собой один встроенный генератор переменного тока с приводом от двигателя, выполненный с возможностью выработки электроэнергии переменного тока, имеющей по меньшей мере одно напряжение переменного тока при одной или более частотах. В одном варианте осуществления устройство 42, вырабатывающее электроэнергию, может, например, представлять собой генератор переменного тока на постоянных магнитах или синхронный генератор переменного тока. В другом варианте осуществления устройство 42, вырабатывающее электроэнергию, может представлять собой один встроенный генератор постоянного тока с приводом от двигателя, выполненный с возможностью выработки электроэнергии постоянного тока по меньшей мере при одном напряжении. Поскольку каждый из электродвигателей 42, 46 вентиляторов и приводной электродвигатель 50 устройства сжатия могут представлять собой электродвигатель переменного тока или электродвигатель постоянного тока, следует понимать, что применительно к устройству 42, вырабатывающим электроэнергию, по ситуации, могут использоваться различные преобразователи электроэнергии, такие как выпрямитель переменного тока в постоянный, инверторы, преобразователи напряжения/частоты переменного тока в переменный и преобразователи напряжения постоянного тока в постоянный.
[0033] В приведенном выше описании со ссылкой на фиг. 1 подробно описывается первая холодильная установка 22, включающая в себя отдельные устройства, компоненты и подсистемы. Ссылаясь теперь на фиг. 2, первичный привод 24 подает электропитание на две холодильные установки, такие как первая холодильная установка 22 и вторая холодильная установка 23. Вторая холодильная установка 23 представляет собой холодильную установку, которая не зависит от первой холодильной установки 22. Однако первая и вторая холодильные установки 22, 23 связаны с регулированием температуры различных холодильных отделений.
[0034] Вторая холодильная установка 23 включает в себя устройства, компоненты и подсистемы, подобные таковым у первой холодильной установки 22, вследствие чего повторное описание признаков, схематически показанных на фиг. 1, не имеет необходимости. Разные установки могут отвечать за охлаждение различных отделений с требованиями, отличающимися в зависимости от размера или содержимого. Например, первая холодильная установка 22 может отвечать за охлаждение одной или более грузовых емкостей, содержащих продукты, которые следует заморозить, при этом вторая холодильная установка 23 отвечает за охлаждение одной или более других грузовых емкостей, содержащих продукты, которые следует охладить до температуры, превышающей температуру заморозки. В этих вариантах может быть необходимо, чтобы две холодильные установки 22, 23 содержали разные устройства, компоненты и подсистемы для осуществления требуемых операций.
[0035] Ссылаясь теперь на фиг. 3, изображен способ эксплуатации транспортной холодильной системы. Как описано в настоящем документе, способ основан на описанном выше контроллере 30 для процессов контроля и вычисления, связанных с работой транспортной холодильной системы 20. Способ включает в себя подачу электропитания на первую холодильную установку 22 и вторую холодильную установку 23 с помощью первичного привода 24 и устройства 26, вырабатывающего электроэнергию, что подробно описано выше. Во время работы транспортной холодильной системы 20 контролируют множество рабочих параметров и условий первой и второй холодильных установок 22, 23. Контролируемые параметры используют для вычисления 70 совокупной электрической нагрузки первой и второй холодильных установок 22, 23. В частности, суммируют мощность, необходимую для работы компонентов каждой холодильной установки, для определения совокупной электрической нагрузки. Контролируемые компоненты включают в себя компрессор и вентилятор, связанные с каждой холодильной установкой, а также любые другие компоненты, требующие электропитания для работы (например, нагреватели). Вычисленная электрическая нагрузка обеспечивает оценку в режиме реального времени потребляемой мощности для охлаждения на основании контролируемой информации.
[0036] Способ также включает в себя вычисление 72 максимальной доступной мощности первичного привода 24 во время работы транспортной холодильной системы 20 для обеспечения оценки в режиме реального времени доступной мощности двигателя. Максимальная доступная мощность зависит от множества контролируемых переменных, включая, например, температуру атмосферного воздуха и рабочую частоту вращения. Для обеспечения работы первичного привода 24 в пределах требуемого рабочего диапазона, совокупную электрическую нагрузку сравнивают 74 с максимальной доступной мощностью. Если совокупная электрическая нагрузка не превышает максимальную доступную мощность первичного привода 24, поддерживают нормальную работу.
[0037] В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя дополнительное сравнение для определения эксплуатационной надежности двигателя. Например, контролируемую рабочую частоту вращения первичного привода 24 сравнивают 76 с пределом частоты вращения первичного привода, который запрограммирован в контроллере 30. Если контролируемая рабочая частота вращения не превышает предел частоты вращения первичного привода, поддерживают нормальную работу. Дополнительный пример сравнения включает в себя сравнение 78 контролируемой величины тока устройства 26, вырабатывающего электроэнергию, с заданной величиной тока, которая запрограммирована в контроллере 30. Если контролируемая величина тока не превышает запрограммированную величину тока, поддерживают нормальную работу.
[0038] Если в результате любой из операций сравнения обнаруживают рабочее условие, указывающее на работу двигателя за пределами его рабочего диапазона, принимают корректирующее действие. Корректирующее действие включает в себя разгрузку одной из холодильных установок 22, 23.
[0039] Если требуется разгрузка, способ включает в себя определение 80 того, какую из первой и второй холодильных установок 22, 23 следует разгрузить. Это определение можно выполнить множеством способов. Во-первых, установку, которую следует разгрузить, можно определить исходя из опыта работы. Факторы могут включать в себя содержимое разных грузовых емкостей, которые охлаждаются холодильными установками, или, например, то, охлаждается или замораживается грузовая емкость. Во-вторых, холодильную установку, которую следует разгрузить, можно определить исходя из величины отклонения. Величину отклонения для каждой холодильной установки 22, 23 вычисляют путем определения разницы между контрольной температурой и контрольным заданным значением. Контрольная температура представляет собой температуру, зарегистрированную датчиком, термистором или подобным прибором, а контрольное заданное значение представляет собой требуемую температуру для указанных окружающих условий. После сравнения величины отклонения для каждой холодильной установки, система разгружает установку с более низкой величиной отклонения. Примеры, относящиеся к определению того, какую установку следует разгрузить, приведены исключительно для иллюстрации, а не ограничения, поскольку другие предполагаемые факторы могут играть роль в определении установки, которую следует разгрузить. Независимо от используемого способа определения, система разгружает выбранный контур (т.е., холодильную установку 22 или 23) 82.
[0040] В некоторых вариантах осуществления корректирующее действие включает в себя открывание перепускного клапана, находящегося в сообщении по текучей среде с компрессором одной из холодильных установок 22, 23. За счет открывания перепускного клапана снижают нагрузку компрессора, тем самым снижая совокупную электрическую нагрузку холодильных установок 22, 23. Если в результате этого этапа система успешно возвращается к работе в пределах рабочего диапазона первичного привода, дополнительные корректирующие действия не требуются. Если этот этап не привел к успеху, или если корректирующее действие не включает в себя открывание перепускного клапана, дополнительное корректирующее действие заключается в отключении одной из холодильных установок 22, 23.
[0041] Как представлено ссылочной позицией 84 на фиг. 3, в некоторых вариантах осуществления первичный привод 24 представляет собой двухскоростной двигатель, причем способ включает в себя определение того, работает двигатель на высокой или низкой частоте вращения. За счет переключения частоты вращения двигателя происходит изменение доступной мощности двигателя, а также посредством этого можно добиться более эффективной работы.
[0042] Предпочтительно, система и способ, описанные в настоящем документе, предоставляют информацию в режиме реального времени об эксплуатационной надежности системы 20. Более конкретно, надежным образом предотвращается перегрузка двигателя, а также значительно улучшается регулирование частоты вращения двигателя.
[0043] Хотя настоящее изобретение было подробно описано лишь в ограниченном количестве вариантов осуществления, нетрудно понять, что настоящее изобретение не ограничивается этими раскрытыми вариантами осуществления. Напротив, настоящее изобретение может быть модифицировано и включать в себя любое число вариаций, изменений, замен или эквивалентных систем, не описанных ранее, но соответствующих сущности и объему настоящего изобретения. Кроме того, хотя были описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что аспекты настоящего изобретения могут включать в себя только некоторые из описанных вариантов осуществления. Соответственно, настоящее изобретение следует рассматривать не как ограниченное вышеприведенным описанием, а как ограниченное лишь объемом прилагаемой формулы изобретения.

Claims (32)

1. Способ эксплуатации транспортной холодильной системы, включающий в себя
подачу электропитания на первое множество компонентов первой холодильной установки и второе множество компонентов второй холодильной установки, причем подача электропитания включает в себя приведение в действие первичного привода и устройства, вырабатывающего электроэнергию;
контроль множества рабочих параметров первой холодильной установки;
контроль множества рабочих параметров второй холодильной установки;
вычисление совокупной электрической нагрузки первой холодильной установки и второй холодильной установки; и
сравнение совокупной электрической нагрузки с максимальной доступной мощностью первичного привода.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя контроль рабочей частоты вращения первичного привода и сравнение рабочей частоты вращения с пределом частоты вращения первичного привода.
3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий в себя контроль величины тока устройства, вырабатывающего электроэнергию, и сравнение величины тока с заданной величиной тока.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий в себя принятие корректирующего действия, если совокупная электрическая нагрузка превышает максимальную доступную мощность.
5. Способ по п. 2, дополнительно включающий в себя принятие корректирующего действия, если рабочая частота вращения превышает предел частоты вращения первичного привода.
6. Способ по п. 3, дополнительно включающий в себя принятие корректирующего действия, если величина тока превышает заданную величину тока.
7. Способ по любому из пп. 4-6, отличающийся тем, что корректирующее действие включает в себя
определение того, следует разгружать первую или вторую холодильную установку;
и
разгрузку одной из первой холодильной установки и второй холодильной установки.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что корректирующее действие включает в себя
открывание перепускного клапана, находящегося в сообщении по текучей среде с компрессором одной из первой холодильной установки и второй холодильной установки, для снижения нагрузки компрессора; и
отключение первой холодильной установки или второй холодильной установки.
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что определение необходимости разгрузки первой или второй холодильной установки включает в себя
вычисление величины отклонения первой холодильной установки;
вычисление величины отклонения второй холодильной установки, причем величину отклонения для каждой холодильной установки определяют как разницу между контрольной температурой и контрольным заданным значением; и
сравнение величины отклонения первой холодильной установки с величиной отклонения второй холодильной установки, причем холодильная установка, которую следует разгружать, представляет собой холодильную установку с более низкой величиной отклонения.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что контроль рабочих параметров первой холодильной установки и рабочих параметров второй холодильной установки включает в себя суммирование мощности, необходимой для первого множества компонентов и второго множества компонентов, причем каждое множество компонентов содержит компрессор, вентилятор и вспомогательный источник питания.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором максимальная доступная мощность первичного привода зависит, по меньшей мере, от температуры атмосферного воздуха и рабочей частоты вращения первичного привода.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в каждой из первой холодильной установки и второй холодильной установки используют углекислый газ в качестве рабочего хладагента.
13. Транспортная холодильная система, содержащая:
первичный привод;
устройство, вырабатывающее электроэнергию, которое приводится в действие первичным приводом и обеспечивает электропитание;
первую холодильную установку, получающую электропитание от устройства, вырабатывающего электроэнергию;
вторую холодильную установку, получающую электропитание от устройства, вырабатывающего электроэнергию; и
контроллер, функционально связанный с первичным приводом, первой холодильной установкой и второй холодильной установкой, причем контроллер вычисляет совокупную электрическую нагрузку первой холодильной установки и второй холодильной установки, при этом контроллер вычисляет максимальную доступную мощность первичного привода, причем контроллер сравнивает совокупную электрическую нагрузку с максимальной доступной мощностью.
14. Транспортная холодильная система по п. 13, отличающаяся тем, что контроллер прекращает подачу электропитания на одну из первой холодильной установки и второй холодильной установки, если совокупная электрическая нагрузка превышает максимальную доступную мощность.
RU2018115265A 2015-11-03 2016-10-21 Транспортная холодильная система и способ ее эксплуатации RU2722426C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562250110P 2015-11-03 2015-11-03
US62/250,110 2015-11-03
PCT/US2016/058048 WO2017078942A1 (en) 2015-11-03 2016-10-21 Transport refrigeration system and method of operating

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018115265A RU2018115265A (ru) 2019-12-04
RU2018115265A3 RU2018115265A3 (ru) 2020-03-03
RU2722426C2 true RU2722426C2 (ru) 2020-05-29

Family

ID=57249882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018115265A RU2722426C2 (ru) 2015-11-03 2016-10-21 Транспортная холодильная система и способ ее эксплуатации

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180304724A1 (ru)
EP (1) EP3371527B1 (ru)
CN (1) CN108351140B (ru)
ES (1) ES2876271T3 (ru)
RU (1) RU2722426C2 (ru)
WO (1) WO2017078942A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108688439A (zh) * 2017-04-07 2018-10-23 开利公司 用于运输制冷单元的功率管理方法和系统
US11686520B2 (en) 2017-10-31 2023-06-27 Carrier Corporation System for transport refrigeration control of multiple compartments
EP3856567A1 (en) * 2018-09-28 2021-08-04 Carrier Corporation Simultaneous charge/discharge of battery for transportation refrigeration usage
CN112009244A (zh) 2019-05-28 2020-12-01 开利公司 运输制冷系统、其控制方法及电动运输车辆
EP3990843A1 (en) * 2019-06-27 2022-05-04 Carrier Corporation Power management system for refrigeration units

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030201097A1 (en) * 2002-04-29 2003-10-30 Bergstrom, Inc. Vehicle air conditioning and heating system providing engine on and engine off operation
EP1022171B1 (en) * 1999-01-21 2006-08-09 TRS Transportkoeling B.V. A vehicle comprising several refrigerated load compartments
WO2012071159A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-31 Carrier Corporation Current limit control on a transport refrigeration system
RU2480685C2 (ru) * 2008-01-17 2013-04-27 Кэрриэ Копэрейшн Устройство и способ управления скоростью привода генератора холодильной установки

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2273350B (en) * 1991-05-24 1995-10-11 Allan Shaw Air conditioning for humid climates
US6223546B1 (en) 1999-04-21 2001-05-01 Robert A. Chopko Electrically powered transport refrigeration unit
JP2002096627A (ja) * 2000-09-25 2002-04-02 Zexel Valeo Climate Control Corp ハイブリッドコンプレッサの駆動源切換装置
US6487869B1 (en) * 2001-11-06 2002-12-03 Themo King Corporation Compressor capacity control system
GB2408792B (en) * 2003-11-13 2005-11-16 Derek Mccormack Refrigeration vehicle
US7290400B2 (en) * 2004-09-01 2007-11-06 Behr Gmbh & Co. Kg Stationary vehicle air conditioning system and method
US20080307813A1 (en) * 2005-12-21 2008-12-18 Carrier Corporation Variable Capacity Multiple Circuit Air Conditioning System
JP2009523996A (ja) * 2006-01-20 2009-06-25 キャリア コーポレイション 冷凍輸送用の複式コンパートメントにおける温度制御方法
CN100494835C (zh) * 2006-04-06 2009-06-03 松下电器产业株式会社 电冰箱
KR101282854B1 (ko) * 2006-12-29 2013-07-05 한라비스테온공조 주식회사 공기조화장치의 온도 보상 제어방법
BRPI0721710A2 (pt) * 2007-06-07 2013-01-22 Carrier Corp mÉtodo e sistema para fornecimento de energia elÉtrica para cargas elÉtricas auxiliares
JP2011195065A (ja) * 2010-03-22 2011-10-06 Denso Corp 車両用制御装置
RU2561741C2 (ru) * 2010-05-04 2015-09-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Улучшенные способ и устройство для транспортировки и хранения криогенных устройств
US8442694B2 (en) * 2010-07-23 2013-05-14 Lg Electronics Inc. Distribution of airflow in an HVAC system to optimize energy efficiency and temperature differentials
CN103502751B (zh) * 2011-04-04 2016-06-15 开利公司 运输制冷系统和操作方法
ES2681700T3 (es) * 2011-04-04 2018-09-14 Carrier Corporation Sistema refrigerado móvil y semieléctrico
JP5712780B2 (ja) * 2011-05-12 2015-05-07 株式会社デンソー 電気自動車用の空調制御装置
CN103890502B (zh) * 2011-10-24 2017-03-01 三菱电机株式会社 热泵系统、控制装置、调温方法以及程序
WO2013095895A2 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Carrier Corporation Power supply system for transport refrigeration system
WO2014082069A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 Thermo King Corporation Auxiliary subcooling circuit for a transport refrigeration system
KR101481233B1 (ko) * 2012-12-07 2015-01-09 현대자동차주식회사 연료전지차량의 급기장치
EP2938870A4 (en) * 2012-12-27 2016-10-12 Thermo King Corp ENGINE POWER CONTROL SYSTEMS AND METHODS FOR TRANSPORT REFRIGERATION SYSTEM
JP6037934B2 (ja) * 2013-05-16 2016-12-07 三菱電機株式会社 車両用空調システム
CN104589958B (zh) * 2013-10-30 2017-01-18 北汽福田汽车股份有限公司 电动汽车的空调控制系统及方法
CN103723052B (zh) * 2013-12-31 2016-04-13 北京理工大学 一种电动客车电动化辅助系统的能量管理方法
CN104734631B (zh) * 2015-03-24 2017-04-05 珠海格力电器股份有限公司 光伏发电系统的配电优先级控制器及控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1022171B1 (en) * 1999-01-21 2006-08-09 TRS Transportkoeling B.V. A vehicle comprising several refrigerated load compartments
US20030201097A1 (en) * 2002-04-29 2003-10-30 Bergstrom, Inc. Vehicle air conditioning and heating system providing engine on and engine off operation
RU2480685C2 (ru) * 2008-01-17 2013-04-27 Кэрриэ Копэрейшн Устройство и способ управления скоростью привода генератора холодильной установки
WO2012071159A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-31 Carrier Corporation Current limit control on a transport refrigeration system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018115265A3 (ru) 2020-03-03
RU2018115265A (ru) 2019-12-04
WO2017078942A1 (en) 2017-05-11
EP3371527A1 (en) 2018-09-12
CN108351140A (zh) 2018-07-31
EP3371527B1 (en) 2021-05-26
CN108351140B (zh) 2021-07-09
ES2876271T3 (es) 2021-11-12
US20180304724A1 (en) 2018-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3472541B1 (en) Mechanical subcooler with battery supplement
RU2722426C2 (ru) Транспортная холодильная система и способ ее эксплуатации
EP3271198B1 (en) All electric architecture truck unit
US9975403B2 (en) Transport refrigeration system and method for operating
US11548353B2 (en) Battery powered transportation refrigeration unit with variable inverter
US11137173B2 (en) Hot gas bypass for battery pack cold start
US10144291B2 (en) Continuous voltage control of a transport refrigeration system
US11472266B2 (en) Engine exhaust gas cooling system for transport refrigeration system
US10823484B2 (en) Intelligent voltage control for electric heat and defrost in transport refrigeration system
EP3387338B1 (en) Transport refrigeration system
US11345210B2 (en) High voltage auxiliary power unit for a transportation refrigeration system
CN108778803B (zh) 返回空气吸入口格栅除冰方法