CN110920339A 用于运输气候控制系统的能量管理的方法和系统 （冷王公司）

用于运输气候控制系统的能量管理的方法提供了一种用于管理从车辆电气系统到运括经由直流调节总线连接到运输气候控制负载该方法包括当控制器确定车辆电力网络具有足2统包括经由直流(DC)调节总线连接到所述运输气候控制负载网络的车辆电力网络和辅助控制器基于所述车辆电压确定所述车辆电力网络是否具有足够的可用电力容量以及电力网络产生的车辆电力能量和所述辅助电力网络存储的辅助电力能量发送到所述运输所述控制器基于所述车辆电压确定所述车辆电力网络是否具所述直流调节总线将所述车辆电力网络产生的车辆电力能量发送至所述运输气候控所述双向电压转换器利用由所述车辆电力网络产生的所述运输气候控制负载网络不所述控制器确定由公用电力网络提供的公用电力能量是否可用于所述车辆电气系统；所述直流调节总线将由所述公用电力网络提供的公用电力能量发送至所述运输气候5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述控制器确定所述公用电力能量是否可用包其中，当所述控制器确定所述公用电源连接到所所述控制器基于所述车辆电压来确定所述车辆电气系统是否应当仅由所述辅助电池所述直流调节总线将所述辅助电力网络储存的所述辅助电力能量发送至所述运输气3当出现所述计时器结束和所述车辆电力网络的可用电力容量超过容量阈值中的至少电力网络产生的车辆电力能量和所述辅助电力网络存储的辅助电力能量发送到所述运输所述控制器基于所述车辆电压确定所述车辆电气系统是否应当切断到所述运输气候11.一种用于管理到运输气候控制系统的能量的车辆电气系统，所述车辆电气系统包车辆电力网络，所述车辆电力网络被配置为从辅助电力网络，所述辅助电力网络包括连接到运输气候控制负载网络，所述运输气候控制负载网络从所述直流调节总线接收电力；控制器，所述控制器被配置为监控所述车辆电力网络的电压确定所述车辆电力网络是否具有足够的可用电力容量以及确定所述车辆电力网络是其中，所述直流调节总线被配置为：当所述控制器确4所述车辆隔离器设置在位于第一端处的车辆交流发电机以及车辆电池和位于第二端处的其中，所述控制器被配置为控制所述车辆隔离器，以在其中，所述车辆电力网络包括车辆隔离器，所述车辆其中，所述控制器被配置为控制所述车辆隔离器，以在所述控制器确定16.根据权利要求15所述的车辆电气系统，还包括作为智能充电模块的一部分的双向耦接到所述公用电力源时，利用由所述公用电力网络供应的电力对所述辅助电池系统充17.根据权利要求11所述的车辆电气系统，还包括连接到所述辅助电池系统和所述直力容量时，控制所述多个辅助电力接通/断开开关以防止所述辅助电力网络将存储在所述控制器确定所述车辆电力网络需要保持辅助时，控制所述多个辅助电力接通/断开开关以允许所述辅助电力网络将存储在所述辅助电池系统中的电力供应给所述运输气候控制网5[0002]运输气候控制系统可包括例如运输制冷系统(TRS)和/或加热、通风和空调[0004]当来自一个或多个能源的可用能量容量不一致时，本文所述的实施例可维持运[0005]本公开内容公开了一种用于管理负载和多个能源的车辆电气系统，即使车辆电且因此车辆交流发电机没有被车辆提供全容量(例如，车辆交流发电机可以提供70％或耦接到(或结合到、安装到)车辆动力舱中的原动机的单独的压缩机，压缩机提供高冷却6[0008]本文所述的实施例可提供一种运输气候控制系统，该运输气候控制系统可由来而增加车辆动力舱中的可用空间量，并且即使在车辆原动机关闭时也可以允许单独的压[0010]在一个实施例中，提供了一种用于管理从车辆电气系统到运输气候控制系统的能量的方法。该车辆电气系统包括经由直流调节总线连接到所述运输气候控制负载网络方法还包括控制器基于所述车辆电压确定所述车辆电力网络是否具有足够的可用电力车辆电力网络具有足够的可用电力容量时，直流调节总线在没有所述辅助电力网络的帮所述车辆电力网络产生的车辆电力能量和所述辅助电力网络存储的辅助电力能量发送到[0011]在另一实施例中，提供了一种用于管理到运输气候控制系统的能量的车辆电气制负载网络和控制器。车辆电力网络被配置为从车辆产生电力并且将所产生的电力提供给直流调节总线。辅助电力网络包括连接到所述直流调节总线的辅助电池系统。所述辅助电池系统被配置为存储电力并将所存储的电力提供给所述直流调节总线。运输气候控制负载网络从所述直流调节总线接收电力。控制器被配置为监控所述车辆电力网络的车辆电压，并且基于所述车辆电压确定所述车辆电力网络是否具有足够的可用电力容量以确定所述车辆电力网络具有足够的可用电力容量时，在没有所述辅助电力网络的帮助的情况下将由所述车辆电力网络产生的车辆电力能量发送到所述运输气候控制负载网络。所述车辆电力网络产生的车辆电力能量和由所述辅助电力网络存储的辅助电力能量发送[0012]参考形成本公开的一部分的附图，附图示出了可以实[0013]图1A示出了根据一个实施例的具有前壁安装的车辆动力运输制冷单元的卡车的7[0014]图1B示出根据一个实施例的具有多温度运输制冷系统的制冷运输单元的示意性[0017]图1E示出了根据一个实施例的具有车顶安装的车辆动力运输制冷单元的厢式货[0018]图2示出了根据一个实施例的气候控制系统的车辆电气系统的一个实施例的示[0020]图4示出了用于管理从车辆电气系统到运输气候控制负载网络的能量的方法的[0023]本文所述的实施例可提供在例如运输气候控制系统中，诸如用于运输单元(TU)[0026]图1A示出了包括用于运载货物的调节装载空间12的温控直式卡车11。运输制冷8元件的分布式网络。给定网络中的分布式控制元件的数量可以取决于这里描述的原理的电力管理单元(见图2)等提供电力。直流组件可以是MTRS100的需要直流电力来操作的附[0032]电力模块112可以包括用于向多个直流组件(未示出)、电力管理单元(见图2)等通过例如双向电压转换器转换成直流电力。双向电压转换器可以是双向多电池式电压转9(未示出)，主通风和空调系统可构造成在驱动部分35内以及可能在整个车厢25内提供经[0038]主电源20可提供足够的电力以操作(例如，驱动)车辆10和多个车辆附件组件45和车厢附件组件47中的任何一者。主电源20还可向主通风和空调系统和副通风和空调系[0040]图1D示出了根据一个实施例的可与车辆(例如，图1C所示的车辆10)一起使用的中的每个都与多个转换器70中的一个相连。转换器70可将辅助电力单元140产生的电力副通风和空调系统中的一个或多个。副通风和空调系统可以向车辆车厢的睡眠部分(例电力的辅助电力单元一起使用。[0042]图1E描述了包括用于运载货物的调节装载空间82(或内部空间)作以操作运输制冷单元85。在一个实施例中，运输制冷单元85包括车辆电气系统(见图图1D所示的辅助电力单元140)的一部分来提供，以便向连接到辅助电力单元的一个或多个负载提供电力。图2所示的车辆电气系统200被构造为与原动机提供电力的车辆一起操电池)提供动力的电动车辆和/或由原动机和能量存储装置的结合提供动力的混合动力车帮助下将未调节的交流(交流电)电源转换成恒定的直流电源，并且可以向需要在特定电力限制内工作的电路或装置提供稳定的电压(或在某些情况下提供稳定的电流)。还应当[0045]车辆电气系统200可管理和调节来自一个或多个能量源的能量，该能量从车辆电助电力网络206的一个或多个辅助电池230。此外，车辆电气系统200被构造为从运输气候发器鼓风机265、一个或多个冷凝器风扇270、加热器275和运输气候控制系统的控制器隔离器215设置在位于一端处的车辆交流发电机205以及车辆电池210和位于第二端处的总线202。在一个实施例中，车辆隔离器215可以是由控制器260控制的开关，车辆隔离器215隔离双向电压转换器240以免从车实施例中，车辆交流发电机205可包括将交流电力整流或转换成直流电力的整流器或交流-直流转换器(未示出)。车辆交流发电机205经由车辆隔离器215连接到直流调节总线并为运输气候控制负载网络212的一个或多个负载供应电力。转换的低电压(例如12V)可载网络212供应电力。在一些实施例中，电动车辆可从车辆电力网络204的45千瓦时存储直流转换器225转换来自公用电源设施220的交流电力，并且将转换的直流电力提供给直[0053]辅助电力网络206包括可选的辅助电池系统230和设置在辅助电池系统230与直向电压转换器240并经由辅助电源接通/断开开关235中的一个连接到直流调节总线202。应当理解，辅助电池系统230可以提供足够的能量以由其自身为运输气候控制负载网络[0055]双向电压转换器240被构造为将电力从车辆电力网络204、公用电力网络208和/中，双向电压转换器240可从车辆电力网络204和/或公用电力网络208传输电力，以对辅和/或公用电力网络208发送到双向电压转换器240以及从双向电压转换器240发送到车辆以是例如图1A所示的运输制冷系统控制器15、图1B的MTRS控制器170或辅助电力单元控制[0057]运输气候控制负载网络212的组件可以是例如安装到车辆(例如卡车)的车身的[0058]压缩机驱动模块250被构造为提升来自直流调节总线202的电力，并且将电力转流发电机205不能单独向运输气候控制负载网络212提供足够的电流时，压缩机驱动模块[0061]当压缩机255和/或加热器275由公用电源220直接供应电力时，压缩机255和/或交流发电机(诸如车辆交流发电机205)、车辆电池(诸如车辆电池210)等。能量管理模块器240。双向电压转换器330可以对从车辆电力网络304发送到能量管理模块300以及从能量管理模块300发送到车辆电力网络304的电力进行降低(降压)和升高(升压)电压的操一些实施例中，电子开关310、311和312可以是例如半导体(固态)开关，诸如智能FET转换器330。控制器(例如，图2中所示的诸如控制器260)可以被配置为控制多个电开关如12伏)下以峰值安培测量)足以供应车辆电气系统的电力需求。不同能量管理模块中的(一个或多个)选定的电池模块可基于负载消耗向车辆电气系统的电气负载提供足够的电[0067]通常，不同能量管理模块的(一个或多个)选定的电池模块在充阶段可在例如电源(诸如例如，图2中所示的公用电力网络208)向车辆的车辆电气系统提供电力时发生，放电阶段可在例如电源不向车辆的车辆电气系统提供电力时(例如，当原度和由运输气候控制系统调节的内部空间的期望设定点的温度之间的温度控制差较大一些实施例中，控制器260可指示车辆启动自动重启模块以启动车辆并在快速怠速下运行，以防止运输气候控制系统的故障并防止运输气候控制负载网络212的负载的切断或[0069]能量管理模块300的双向电压转换器330可以在电源和(一个或多个)选定的电池能量管理模块300可将电力从电池模块340、341和342中的一个或多个输送到电气负载[0071]能量管理模块300的操作模式可由控制器(例如，图2中所示的控制器260)确电气系统的系统总线吸取电流，或者切换到OFF(禁用)以防止双向电压转换器330吸取电压转换器330在放电模式中被接通时，双向电压转换器330可以将电流从多个电池模块[0072]图4示出了用于管理从车辆电气系统200到运输气候控制负载网络212的能量的方法400的一个实施例的流程图。方法400开始于405，由此控制器260确定公用电力网络208是否连接到公用电源220，并且公用电力网络208是否被允许从公用电源220接收电力。网络208或者车辆的点火关闭时确定不允许公用电力网络208从公用电源些实施例中，控制器260还可以确定辅助电池系统230的一个或多个辅助电池是否需要充[0075]在415处，控制器260监控由车辆电力网络204提供给直流调节总线202的车辆电[0076]在420处，控制器260基于由车辆电力网络204提供给直流调节总线202的车辆电在有限停止或怠速的情况下高速巡航时，车辆电气系统200可具有多余的可用电力容量。可以向双向电压转换器240供电以给辅助电池系统230的一个或多个辅助电池充电。在一有车辆电池210的帮助的情况下向直流调节总线202提供电力。在一些实施例中，当车辆电压大于多余的电力容量阈值时，控制器260可确定车辆电力网络204具有多余的可用电络204提供的车辆电压大于例如大约13.5伏特的多余的电力容量阈值时，确定车辆电力[0077]如果控制器260确定车辆电力网络204具有多余的可用电力容量，则方法400进行控制车辆隔离器215，以便允许来自车辆电力网络204的电力被供应到直流调节总线202。[0079]在一些实施例中，控制器260还可以确定辅助电池系统230的一个或多个辅助电[0080]在430处，控制器260基于由车辆电力网络204提供给直流调节总线202的车辆电辆交流发电机205可用的功率的量的停止和怠速的城市中行驶时，车辆电气系统200可具辆电力网络204具有足够的可用电力容量时，车辆交流发电机205在车辆电池210的潜在帮助下向直流调节总线202提供电力，从而消耗车辆电池210的充电电量。在一些实施例确定当由车辆电力网络204提供的车辆电压在例如大约13伏特和13.5伏特之间的足够的[0081]如果控制器260确定车辆电力网络204具有足够的可用电力容量，则方法400进行控制车辆隔离器215，以便允许来自车辆电力网络204的电力被供应到直流调节总线202。在一些实施例中，来自车辆电力网络204的电力来自车辆交流发电机205和车辆电池210，从而消耗车辆电池210的充电电量。控制器260还被配置为控制辅助电力接通/断开开关运输气候控制系统的需要向运输气候控制负载网络212提供电力。为了防止车辆电池210车辆停止或怠速一段时间并且车辆电力网络204上的负载大于车辆电力网络204能够提供节总线202的车辆电压和/或通过监控从车辆电力网络204流到直流调节总线202的车辆监控车辆电压(和/或车辆电流)和通过启动计时器来监控来自车与车辆电力网络204的电池可用电力容量相关的值，并且可以用于防止例如车辆电池210[0085]如果控制器260确定在440处监控的可用电力容量超过容量阈值，则方法400返回被充分充电)但低于第二充电状态阈值(例如，50％)，则控制器260还可以例如向用户(例怠速而不提高车辆移动的速度)或使车辆原动机降档以在较高的原动机RPM下操作，以便防止运输气候控制系统的故障并防止运输气候控制负载网络212的负载的切断或降额。[0089]在450处，控制器260基于由车辆电力网络204提供给直流调节总线202的车辆电压确定车辆电力网络204是否需要保持辅助。例如，当车辆交流发电机205在车辆电池210控制车辆隔离器215，以便允许来自车辆电力网络204的电力被供应到直流调节总线202。[0093]在460处，控制器260基于从车辆电力网络204到直流调节总线202的可用的车辆电气系统电力容量确定车辆电气系统200是否应当仅由辅助电池系统230供电。当例如车辆电力网络204的使用使车辆电池210过多地放电时(例如当车辆不运行时)，车辆电力网池向直流调节总线202提供电力，并且防止车辆电力网络204向直流调节总线202提供电[0094]如果控制器260确定车辆电气系统200应当仅由辅助电池系统230供电，则方法置为控制车辆隔离器215的操作范围，以便防止来自车辆电力网络204的电力被供应到直自辅助电池系统230的电力被提供给直流调节总线202。在一些实施例中，辅助电池系统230可提供足够的电力以确保车辆电气系统200可如运输气候控制系统所期望的那样向运切断过程，以基于存储在辅助电池系统230中的能量的量来减少直流调节总线202所需的发送车辆电气系统200可能存在能量缺乏的警报。警报可以通过SMS消息、电子邮件发送，或使车辆原动机降档以在较高的原动机RPM下操作，以便防止运输气候控制系统的故障并于切断阈值时，控制器260可确定车辆电气系统200应切断到运输气候控制负载网络212切断到运输气候控制负载网络212的电力。如果控制器260确定车辆电气系统200应当切[0098]在475处，控制器260切断从车辆电气系统200到运输气候控制负载网络212的电接通/断开开关235，以便防止来自辅助电池系统230的电力被供应到直流调节总线202。高车辆移动速度的情况下提高车辆原动机的怠速速度)或使车辆原动机降档以在较高的原动机RPM下运行，以便防止运输气候控制系统的故障并防止运输气候控制负载网络212[0100]方法400允许在来自车辆电力网络204的电力减小时对车辆电气系统200进行能系统200的能量管理。当来自车辆电力网络204的电力增加时，用于在来自车辆电力网络204的电力和辅助电力网络206的电力之间的切换的阈值可以与方法400中提供的阈值相[0104]方面1.一种用于管理从车辆电车辆电气系统包括经由直流(DC)调节总线连接到所述运输气候控制负载网络的车辆电力[0106]控制器基于所述车辆电压确定所述车辆电力网络是否具有足够的可用电力容量[0107]当所述控制器确定所述车辆电力网络具有足够的可用电力容量时，在没有所述辅助电力网络的辅助的情况下，直流调节总线将所述车辆电力网络产生的车辆电力能量[0108]当所述控制器确定所述车辆电力网络需要保持辅助时，所述直流调节总线将所述车辆电力网络产生的车辆电力能量和所述辅助电力网络存储的辅助电力能量发送到所[0110]所述控制器基于所述车辆电压确定所述车辆电力网络是否具有多余的可用电力[0111]所述直流调节总线将所述车辆电力网络产生的车辆电力能量发送至所述运输气候控制负载网络，并将由所述车辆电力网络产生的所述运输气候控制负载网络不需要的[0112]所述双向电压转换器利用由所述车辆电力网络产生的所述运输气候控制负载网[0115]所述控制器确定由公用电力网络提供的公用电力能量是否可用于所述车辆电气[0116]所述直流调节总线将由所述公用电力网络提供的公用电力能量发送至所述运输[0120]其中，当所述控制器确定所述公用电源连接到所述公用电力网络并且所述车辆[0122]所述控制器基于所述车辆电压来确定所述车辆电气系统是否应当仅由所述辅助[0123]所述直流调节总线将所述辅助电力网络储存的所述辅助电力能量发送至所述运输气候控制网络，并防止所述车辆电力网络产生的车辆电力能量发送至所述运输气候控[0129]当出现所述计时器结束和所述车辆电力网络的可用电力容量超过容量阈值中的[0130]当所述控制器确定所述车辆电力网络需要保持辅助时，所述直流调节总线将所述车辆电力网络产生的车辆电力能量和所述辅助电力网络存储的辅助电力能量发送到所[0132]所述控制器基于所述车辆电压确定所述车辆电气系统是否应当切断到所述运输[0133]当所述控制器确定所述车辆电气系统应当被切断时，所述控制器防止所述直流调节总线从所述车辆电力网络和所述辅助电力网络接收电力，并且防止所述直流调节总制器确定所述车辆电气系统应当切断到所述运输[0137]车辆电力网络，所述车辆电力网络被配置为从车辆产生电力并且将所产生的电[0138]辅助电力网络，所述辅助电力网络包括连接到所述直流调节总线的辅助电池系[0139]运输气候控