用于多个隔室的运输制冷控制的系统

摘要

一种示例性运输制冷系统包括第一制冷电路和第二制冷电路，所述第一制冷电路和所述第二制冷电路被配置为分别冷却第一运输隔室和第二运输隔室。电机为所述第一制冷电路和所述第二制冷电路供电。控制器被配置为监测所述电机的温度，并基于所述温度超过第一阈值而降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中选择的一个的冷却能力。

权利要求

1.一种运输制冷系统，包括：

第一制冷电路和第二制冷电路，所述第一制冷电路和所述第二制冷电路被配置为分别冷却第一运输隔室和第二运输隔室；

电机，所述电机为所述第一制冷电路和所述第二制冷电路供电；和控制器，所述控制器被配置为监测所述电机的温度，并基于所述温度超过第一阈值而降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中选择的一个的冷却能力。

2. 如权利要求1所述的运输制冷系统，其中所述控制器被配置为在第一控制模式下：确定所述运输隔室中的每一个的相应当前温度与相应设定点温度之间的差值；以及选择其相关联的隔室具有最大差值的所述制冷电路作为选择的制冷电路。

3.如权利要求2所述的运输制冷系统，其中所述第一制冷电路和所述第二制冷电路在所述第一控制模式下处于冷却模式。

4.如权利要求1所述的运输制冷系统，其中所述控制器被配置为在其中所述制冷电路中的一个处于除霜模式的第二控制模式下：选择未处于所述除霜模式的所述制冷电路作为所述选择的制冷电路。

5.如权利要求1所述的运输制冷系统，其中所述控制器被配置为如果所述温度超过高于所述第一阈值的第二阈值则关闭所述选择的制冷电路。

6.如权利要求1所述的运输制冷系统，其中要降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的所述冷却能力，所述控制器被配置为：降低所述选择的制冷电路的压缩机的功耗。

7.如权利要求1所述的运输制冷系统，其中要降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的所述冷却能力，所述控制器被配置为：使所述制冷电路保持在与其相关联的运输隔室的当前内部温度，该当前内部温度不同于该相关联的运输隔室的设定点温度。

8.如权利要求1所述的运输制冷系统，其中所述控制器被配置为：保持所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中未被选择的一个的充分冷却能力，同时降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的所述冷却能力。

9.如权利要求1所述的运输制冷系统，其中所述控制器被配置为：基于所述温度降到低于所述第一阈值的第二阈值以下而提高所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的降低的冷却能力。

10.如权利要求1所述的运输制冷系统，其中所述电机包括发动机和与所述发动机分开的发电机，并且所述电机的所述温度为所述发动机的温度。

11.如权利要求1所述的运输制冷系统，其中所述电机包括发动机发电机。

12.一种控制运输制冷系统的方法，包括：

从电机向第一制冷电路和第二制冷电路供电，其中所述第一制冷电路和所述第二制冷电路冷却相应的运输隔室；

监测所述电机的温度；以及

基于所述温度超过第一阈值而降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中选择的一个的冷却能力。

13. 如权利要求12所述的方法，包括在第一控制模式下：确定所述运输隔室中的每一个的相应当前温度与相应设定点温度之间的差值；以及选择其相关联的隔室具有最大差值的所述制冷电路作为选择的制冷电路。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一制冷电路和所述第二制冷电路在所述第一控制模式下处于冷却模式。

15.如权利要求12所述的方法，包括在其中所述制冷电路中的一个处于除霜模式下的第二控制模式下：选择未处于所述除霜模式的制冷电路作为所述选择的制冷电路。

16.如权利要求12所述的方法，包括：

如果所述温度超过高于所述第一阈值的第二阈值则关闭所述制冷电路中选择的一个。

17.如权利要求12所述的方法，其中所述降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中选择的一个的冷却能力包括：降低所述选择的制冷电路的压缩机的功耗。

18.如权利要求12所述的方法，其中所述降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中选择的一个的冷却能力包括：使所述制冷电路保持在与其相关联的运输隔室的当前内部温度，该当前内部温度不同于该相关联的运输隔室的设定点温度。

19.如权利要求12所述的方法，包括：

保持所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中未被选择的一个的充分冷却能力，同时降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的所述冷却能力。

20.如权利要求12所述的方法，包括：

基于所述温度降到低于所述第一阈值的第二阈值以下而提高所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的所述降低的冷却能力。

说明书

用于多个隔室的运输制冷控制的系统

技术领域

[0001] 该专利申请要求2017年10月31日提交的美国临时专利申请62/579,397的权益，其公开内容以引用的方式全文并入本文。

背景技术

[0002] 本公开涉及制冷，并且更具体地涉及对多隔室运输制冷系统的控制。

[0003] 已知用于冷却和运输货物（如食物）的冷藏车辆。用于提供此类冷却的制冷电路可并入该车辆中或并入可移除的拖车部分中。一些冷藏车辆包括由单独的制冷电路冷却的两个运输隔室。在制冷电路从断开状态转到导通状态并被命令从初始环境温度冷却至相应的设定点温度时的初始化阶段期间，制冷电路需要的电力较大。

发明内容

[0004] 一种运输制冷系统的一个示例性实施方案包括：第一制冷电路和第二制冷电路，所述第一制冷电路和所述第二制冷电路被配置为分别冷却第一运输隔室和第二运输隔室；电机，所述电机为所述第一制冷电路和所述第二制冷电路供电；和控制器，所述控制器被配置为监测所述电机的温度，并基于所述温度超过第一阈值而降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中选择的一个的冷却能力。

[0005] 在上述运输制冷系统的另一个示例性实施方案中，所述控制器被配置为在第一控制模式下：确定所述运输隔室中的每一个的相应当前温度与相应设定点温度之间的差值，以及选择其相关联的隔室具有最大差值的所述制冷电路作为选择的制冷电路。

[0006] 在上述运输制冷系统中任一个的另一个示例性实施方案中，所述第一制冷电路和所述第二制冷电路在所述第一控制模式下处于冷却模式。

[0007] 在上述运输制冷系统中任一个的另一个示例性实施方案中，所述控制器被配置为在其中所述制冷电路中的一个处于除霜模式的第二控制模式下，选择未处于所述除霜模式的所述制冷电路作为所述选择的制冷电路。

[0008] 在上述运输制冷系统中任一个的另一个示例性实施方案中，所述控制器被配置为如果所述温度超过高于所述第一阈值的第二阈值则关闭所述选择的制冷电路。

[0009] 在上述运输制冷系统中任一个的另一个示例性实施方案中，要降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的所述冷却能力，所述控制器被配置为降低所述选择的制冷电路的压缩机的功耗。

[0010] 在上述运输制冷系统中任一个的另一个示例性实施方案中，要降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的所述冷却能力，所述控制器被配置为使所述制冷电路保持在与其相关联的运输隔室的当前内部温度，该当前内部温度不同于该相关联的运输隔室的设定点温度。

[0011] 在上述方法中任一个的另一个示例性实施方案中，所述方法包括保持所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中未被选择的一个的充分冷却能力，同时降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的所述冷却能力。

[0012] 在上述运输制冷系统中任一个的另一个示例性实施方案中，所述控制器被配置为基于所述温度降到低于所述第一阈值的第二阈值以下而提高所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的降低的冷却能力。

[0013] 在上述运输制冷系统中任一个的另一个示例性实施方案中，所述电机包括发动机和与所述发动机分开的发电机，并且所述电机的所述温度为所述发动机的温度。

[0014] 在上述运输制冷系统中任一个的另一个示例性实施方案中，所述电机包括发动机发电机。

[0015] 一种控制运输制冷系统的方法的一个示例性实施方案包括：从电机向第一制冷电路和第二制冷电路供电，其中所述第一制冷电路和所述第二制冷电路冷却相应的运输隔室；监测所述电机的温度；以及基于所述温度超过第一阈值而降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中选择的一个的冷却能力。

[0016] 在上述方法的另一个示例性实施方案中，所述方法包括在第一控制模式下：确定所述运输隔室中的每一个的相应当前温度与相应设定点温度之间的差值，以及选择其相关联的隔室具有最大差值的所述制冷电路作为选择的制冷电路。

[0017] 在上述方法中任一个的另一个示例性实施方案中，所述第一制冷电路和所述第二制冷电路在所述第一控制模式下处于冷却模式。

[0018] 在上述方法中任一个的另一个示例性实施方案中，所述方法包括在其中所述制冷电路中的一个处于除霜模式下的第二控制模式下，选择未处于所述除霜模式的制冷电路作为所述选择的制冷电路。

[0019] 在上述方法中任一个的另一个示例性实施方案中，所述方法包括如果所述温度超过高于所述第一阈值的第二阈值则关闭所述制冷电路中选择的一个。

[0020] 在上述方法中任一个的另一个示例性实施方案中，降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中选择的一个的冷却能力包括：降低所述选择的制冷电路的压缩机的功耗。

[0021] 在上述方法中任一个的另一个示例性实施方案中，降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中选择的一个的冷却能力包括：使所述制冷电路保持在与其相关联的运输隔室的当前内部温度，该当前内部温度不同于该相关联的运输隔室的设定点温度。

[0022] 在上述方法中任一个的另一个示例性实施方案中，所述方法包括保持所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中未被选择的一个的充分冷却能力，同时降低所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的所述冷却能力。

[0023] 在上述方法中任一个的另一个示例性实施方案中，所述方法包括基于所述温度降到低于所述第一阈值的第二阈值以下而提高所述第一制冷电路和所述第二制冷电路中所述选择的一个的所述降低的冷却能力。

[0024] 可独立地或以任何组合形式采用前述段落、权利要求或以下说明书和附图的实施方案、示例和替代形式，包括其各个方面或相应独立特征。结合一个实施方案描述的特征适用于所有实施方案，除非此类特征不相容。

附图说明

[0025] 图1示意性地示出了运输制冷系统。

[0026] 图2示意性地示出了示例性制冷电路。

[0027] 图3示意性地示出了运输制冷系统的电力和控制部分。

[0028] 图4为表示控制运输制冷系统的示例性方法的流程图。

[0029] 图5示意性地示出了运输制冷系统的示例性控制器。

具体实施方式

[0030] 图1示意性地示出了一种示例性运输制冷系统10，其包括车辆部分12和储存部分14。储存部分14可以与车辆部分12成一体（例如，冷藏卡车），或可以可容易地从车辆部分移除（例如，冷藏拖车）。

[0031] 储存部分14包括用于保持和冷却货物的第一运输隔室16A和第二运输隔室16B。在一些示例中，不同隔室的货物可具有不同的温度要求。

[0032] 第一制冷电路18A被配置为冷却第一运输隔室16A，并且第二制冷电路18B被配置为冷却第二运输隔室16B。电力和控制部分20用于为制冷电路18A-B供电并控制制冷电路18A-B。

[0033] 图2示意性地示出了一种可用于运输制冷系统10的示例性制冷电路18。具体地讲，该示例性制冷电路18表示与第一制冷电路18A和第二制冷电路18B中的每一者相关联的部件。在一个实施方案中，该示例性制冷电路包括压缩机52、第一热交换器54、膨胀装置56和第二热交换器58。制冷剂在压缩机52中被压缩，并以高压和高焓离开压缩机52，并流入第一热交换器54。

[0034] 第一热交换器54作为冷凝器操作。在第一热交换器54中，制冷剂流过线圈60并将热量排到由鼓风机62吸到线圈60上的空气中。在第一热交换器54中，制冷剂被冷凝成液体，其以低焓和高压离开该第一热交换器54。

[0035] 制冷剂从第一热交换器54流到膨胀装置56，诸如膨胀阀，其将制冷剂膨胀为低压。在膨胀之后，制冷剂流过作为蒸发器操作的第二热交换器58。鼓风机64将空气穿过第二热交换器58吸入到线圈66上。流过线圈66的制冷剂接受来自空气的热量，以高焓和低压离开该第二热交换器58。然后，制冷剂流到压缩机52，从而完成其制冷循环。

[0036] 图3示意性地示出了用于运输制冷系统10的示例性电力和控制部分20。发电机120为第一制冷电路18A和第二制冷电路18B供电。在一个示例中，发电机120为每个制冷电路18的压缩机52、鼓风机62和鼓风机64供电。

[0037] 发动机122驱动发电机120的操作。发动机122和发电机120共同提供将机械能转化成电能的电机。在一个示例中，发电机120与发动机122分开，并且发动机122充当发电机120的原动机。在另一个示例中，发电机120和发动机122为单个装置（例如，发动机发电机）的一部分，并且发电机120可包括交流发电机部件。因此，虽然在图3中发电机120和发动机122被描绘为单独的部件，但是应当理解，它们可为单个发动机发电机装置的一部分。另外，应当理解，在本公开中提及的“电机”可指发电机120、发动机122或两者。

[0038] 在一个示例中，发动机122为柴油内燃机。散热器124通过使冷却剂流过与发动机122流体连通的通道126来冷却发动机122。

[0039] 传感器128用于检测发动机122的温度（TENG）。在一个示例中，传感器128检测离开发动机122的冷却剂的温度。在另一个示例中，传感器直接测量发动机122的温度，而不测量冷却剂温度。

[0040] 控制器130基于运输隔室16A-B的相应内部温度、每个运输隔室16的设定点温度以及发动机温度TENG来控制第一制冷电路18A和第二制冷电路18B的操作。

[0041] 设定点是与相关联的运输隔室16的期望温度对应的目标温度。在一些示例中，不同的运输隔室16可具有不同的设定点温度，这取决于在运输隔室16中运输的是什么货物。

[0042] 设定点温度可以通过用户接口132设定，该用户接口例如可包括电子显示器和用于与控制器130进行交互的一个或多个输入装置（例如，触摸屏、转盘或按钮）。

[0043] 制冷电路18A-B的冷却要求可促成高发动机122和发电机120负载以便满足该要求。电力要求的该增加可促成升高的发动机冷却剂温度TENG，该发动机冷却剂温度TENG必须保持在合适的操作窗口内。可促成升高的发动机122操作温度的其他因素包括运输制冷系统10之外的增加的环境温度、散热器124的故障（例如，鼓风机故障、冷却剂泄露、减少的气流），或这些因素的组合。

[0044] 在升高的发动机温度的情况下，控制器130用于降低制冷电路18A-B中的一个的冷却能力以将发动机温度TENG保持在可接受的温度范围内。具体地，控制器130用于通过提供对应指令以便降低制冷电路18A-B的部件中的一个或多个（诸如上文相对于图2所述的那些）的功耗来降低制冷电路18A-B中的一个的冷却能力。例如，控制器130可发送指令以减少制冷剂至压缩机52的质量流或选择压缩机52卸载操作。这些是非限制性示例，并且也可采取其他动作或替代地采取其他动作以降低制冷电路18的功耗。

[0045] 以下的讨论包括三个温度阈值水平。第一阈值L1是充分操作阈值，在该充分操作阈值以下，两个制冷电路18可以其充分冷却能力进行操作。第二阈值L2是警告阈值，在该警告阈值之上，制冷电路18中的一个的冷却能力将降低（例如，至“空值”模式）。第三阈值L3是关闭阈值，在该关闭阈值之上，制冷电路18中的一个将被关闭。

[0046] 图4是表示使用阈值L1、L2、L3控制运输制冷系统10的示例性方法200的流程图。首先，制冷电路18中的两者基于其相应的设定点以其充分冷却能力进行操作（框202）。在一个示例中，在执行方法200时，制冷电路18A-B都没有达到其设定点温度（例如，两个制冷电路18A-B都是刚刚接通）。

[0047] 随着运输隔室16A-B正被冷却，控制器130监测发动机122的温度TEN（G 框204）。如果发动机温度TENG保持低于警告阈值L2，则控制器130继续以其充分冷却能力操作制冷电路18（对框206为“是”）。然而，如果发动机温度超过警告阈值L2，则控制器130选择制冷电路中的一个作为优先制冷电路（框208）。

[0048] 在一些示例中，步骤208的选择包括确定制冷电路18A-B的操作模式。在一个示例中，两个制冷电路18均处于冷却模式，控制器130确定运输隔室16A-B中的每一个的相应当前温度与相应设定点温度之间的差值（“控制误差”），选择其相关联的运输隔室16具有最大控制误差的制冷电路18作为非优先系统，并选择具有最低控制误差的系统作为优先系统。

[0049] 在另一个示例中，制冷电路18中的一个处于冷却模式并且制冷电路18中的另一个处于除霜模式，在除霜模式下，电热器正用于融化制冷电路的部件上的霜。在该示例中，控制器130选择处于除霜模式的制冷电路18作为优先制冷电路18，并选择处于冷却模式的制冷电路18作为非优先制冷电路18。这允许处于除霜模式的制冷电路18充分地为除霜加热元件（未示出）供电。

[0050] 在步骤208中确定了优先制冷电路之后，控制器130保持该优先制冷电路的正常操作，并降低非优先制冷电路的冷却能力（框210）。在该上下文中，“负载”是指基于冷却能力要求的压缩机负载，而非货物负载。卸载降低非优先制冷电路的电负载，并对应地降低非优先制冷电路的冷却能力。这使得能够降低发动机122的电力需求，并进一步使得发动机温度TENG远离阈值L2降低。

[0051] 在一个示例中，卸载的制冷电路18可以根据其运输的货物类型以及储存部分14与外部周边环境之间的环境热传递来保持其当前温度，即使该当前温度大于其设定点温度。在另一个示例中，卸载的制冷电路18仍尝试在卸载的情况下达到其设定点温度，但比完全负载时要慢得多。

[0052] 控制器130继续监测发动机温度TEN（G 框212）。如果发动机温度TENG不超过L3（对框214为“否”），则控制器130确定发动机温度是否已降到低于充分操作阈值L1（框216）。如果温度已降至低于L1或者如果优先制冷电路18已切断，则控制器130增加非优先制冷电路的负载（框218）。否则，如果温度保持在L1和L3之间并且优先制冷电路18保持接通（对框214和
216两者为“否”），则控制器130继续监测发动机温度TEN（G 框212）。

[0053] 如果发动机温度确实超过L3（对框214为“是”），则控制器130关闭非优先制冷电路18（框222）。因此，如果进入降低的冷却能力操作模式不足以阻止发动机温度超过阈值L3，则非优先制冷电路18可被关闭。响应于触发条件（框224），如优先制冷电路18被切断或者发动机温度TENG达到低于阈值L1的温度，则关闭的制冷电路18可被重新激活。图4中未示出的另一个示例性触发条件可包括优先制冷电路18达到其设定点。

[0054] 在一个示例中，当在步骤218中增加非优先制冷电路的降低的负载时，控制器130立即将负载增加回其初始水平（例如，充分冷却能力）。在另一个示例中，当在步骤218中增加非优先制冷电路的降低的负载时，控制器130将负载逐步增加回其初始水平，期间继续监测发动机温度TENG。

[0055] 当制冷电路18处于冷却模式时，选择具有最低控制误差的制冷电路作为优先制冷电路增加了优先制冷电路将能够达到其设定点温度的可能性，此时优先制冷电路的负载将很可能独自降低，并且此时非优先制冷电路的负载可潜在地增加。

[0056] 在一些实例中，如果具有最大控制误差的制冷电路18替代地被选择为优先制冷系统，则有可能没有制冷电路18将能够达到其设定点。

[0057] 图5示意性地示出了可用作图3中的控制器130的示例性计算装置300。计算装置300包括处理器302，处理器302可操作地连接至存储器304和通信接口306。

[0058] 处理器302包括用于执行方法200的处理电路。例如，处理器302可包括一个或多个微处理器、微控制器、专用集成电路（ASIC）等。

[0059] 存储器304可包括易失性存储器元件（例如随机存取存储器（RAM，诸如DRAM、SRAM、SDRAM、VRAM等））和/或非易失性存储器元件（例如，ROM、硬盘驱动器、磁带、CD-ROM等）中的任何一者或其组合。此外，存储器304可包含电、磁、光学和/或其他类型的存储介质。存储器304还可具有分布式架构，其中各个部件可彼此远离，但可由处理器302访问。在一些示例中，存储器基于从用户接口132接收的输入存储针对运输隔室16A-B中的每一个的设定点温度。

[0060] 通信接口306被配置为使用有线和/或无线通信促进与运输制冷系统10中的其他项的通信，诸如用户接口132、传感器128和制冷电路18A-B。

[0061] 本文讨论的技术最大限度地降低了将需要关闭两个制冷电路18的风险，并因此降低了货物损失或损坏的风险。

[0062] 虽然已经公开了示例性实施方案，但是本领域普通技术人员将意识到某些修改形式将在本公开的范围内。出于该原因，应研究以下权利要求书以确定本公开的范围和内容。