用于控制运输制冷系统中的气流的系统和方法与流程

用于控制运输制冷系统中的气流的系统和方法
[0001]
相关申请的交叉引用本申请要求2018年12月6日提交的ep申请no.18306625.7的权益，通过引用将该ep申请完整地结合到本文中。
技术领域
[0002]
本公开涉及运输制冷系统，以及更特别涉及控制到由压缩气体供能的运输制冷单元的气流。


背景技术：

[0003]
冷链分配系统用来运输和分配货物或者更特别是易腐商品和环境敏感商品(本文中称作易腐商品)，它们可易受温度、湿度和其他环境因素影响。易腐商品可包括但不限于水果、蔬菜、谷类、豆类、坚果、鸡蛋、奶制品、种子、鲜花、肉类、家禽、鱼类、冰和药物。有利地，冷链分配系统允许易腐商品在没有损坏或其他不良影响的情况下有效地运输和分配。
[0004]
制冷交通工具和挂车（trailer）常用于在冷链分配系统中运输易腐商品。通常，运输制冷系统与货物空间操作关联地被安装到交通工具或者挂车，该货物空间限定在交通工具或挂车内，以用于保持货物空间内的受控温度环境。
[0005]
按常规，与制冷交通工具和制冷挂车结合使用的运输制冷系统包括具有制冷剂压缩机的运输制冷单元、具有一个或多个关联冷凝器风扇的冷凝器、膨胀装置以及具有一个或多个关联蒸发器风扇的蒸发器，它们经由封闭制冷剂流动回路中的适当制冷剂管线来连接。空气或者空气/气体混合物通过与蒸发器关联的(一个或多个)蒸发器风扇从货物空间的内部体积来吸取，经过处于与制冷剂的热交换关系的蒸发器的空气侧被传递，借此制冷剂吸收来自空气的热量，由此冷却空气。冷却的空气然后又被供应回到货物空间。
[0006]
一些运输制冷单元通过引擎来供能，所述引擎通过一般来自由交通工具所携带的压缩天然气(cng)气瓶的cng来供能。电动闭锁阀通常经过压力传感器将压缩天然气瓶连接到运输制冷单元，该压力传感器提供关于在操作期间从cng瓶可用的平均cng压力的指示。通常，不存在对于每个cng瓶单独可用的压力信息，以及在每个单独瓶处没有监测cng瓶填充和排空。
[0007]
这类系统和方法通常被认为适合于它们的预计目的。但是仍然存在对于改进的用于运输制冷单元的功率供应以及运输制冷单元的需要。本公开提供对这个需要的解决方案。


技术实现要素：

[0008]
按照一个实施例，运输制冷系统包括：运输制冷单元(tru)；气体回路（gas circuit），所述气体回路连接到tru，并且布置成将分瓶气体供应装置连接到所述气体回路，该分瓶气体供应装置具有多个电动闭锁阀；以及控制器。控制器可操作地连接到tru，并且响应存储器上记录的指令，以便：关闭分瓶气体供应装置的电动闭锁阀；接收气体回路中
的气体压力的第一测量；打开分瓶气体供应装置的电动闭锁阀中的第一个电动闭锁阀；接收气体回路中的气体压力的第二测量；以及使用气体回路中的气体压力的第一测量和第二测量来确定第一电动闭锁阀的健康。
[0009]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括其中指令使控制器在打开第一电动闭锁阀之后启动燃气引擎。
[0010]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括其中指令使控制器在接收气体回路中的气体压力的第二测量之前关闭第一电动闭锁阀。
[0011]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括其中指令使控制器：计算气体回路中的气体压力的第一测量与第二测量之间的差；当差大于预定值时确定第一电动闭锁阀在正常操作；以及当差处于预定值之内时确定第一电动闭锁阀没有在正常操作。
[0012]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括其中指令使控制器在确定第一电动闭锁阀的健康之后依次确定分瓶气体供应装置中的电动闭锁阀中的每个电动闭锁阀的健康。
[0013]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括与控制器操作地关联的用户界面，其中指令使控制器在用户界面上显示第一闭锁阀的所确定的健康。
[0014]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括其中指令使控制器在接收关于在填充操作中分气瓶气体供应装置已被装载（charge）的指示之后关闭电动闭锁阀。
[0015]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括门开关，该门开关设置成与控制器进行通信，并且布置用于在填充操作期间检测充气箱门的位移。
[0016]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括压力传感器，该压力传感器布置成测量气体回路中的气体压力并且与控制器进行通信。
[0017]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括其中气体回路是第一气体回路，并且进一步包括第二气体回路，该第二气体回路连接到第一气体回路。
[0018]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括：tru燃气引擎，所述tru燃气引擎与tru操作地关联；分瓶气体供应装置，所述分瓶气体供应装置通过第一气体回路来连接到tru燃气引擎；充气箱，所述充气箱通过第一气体回路来连接到分瓶气体供应装置；第二气体回路，所述第二气体回路连接到充气箱；主气瓶，所述主气瓶通过第二气体回路来连接到充气箱；以及原动机燃气引擎，所述原动机燃气引擎通过第二气体回路来连接到主气瓶。
[0019]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括分瓶气体供应装置，该分瓶气体供应装置连接到气体回路。分瓶气体供应装置可包括：压力传感器，该压力传感器连接到气体回路；歧管，所述歧管连接到压力传感器；以及第一气瓶，所述第一气瓶具有连接到歧管的第一电动闭锁阀，第一继电器与第一电动闭锁阀操作地关联。具有第二电动闭锁阀的一个或多个第二气瓶可连接到歧管，继电器与至少一个第二电动闭锁阀中的每个第二电动闭锁阀操作地关联，控制器可设置成与压力传感器进行通信，以接收来自所述压力传感器的压力测量，以及控制器通过与第一电动闭锁阀和第二电动闭锁阀关联的继电器操作地连接到第一电动闭锁阀和第二电动闭锁阀，以便将连接到闭锁阀的气瓶与
压力传感器隔离。
[0020]
按照另一个实施例，一种确定分瓶气体供应装置中的电动闭锁阀的健康的方法包括：在如上所述的运输制冷系统处，关闭分瓶气体供应装置的电动闭锁阀，并且接收气体回路中的气体压力的第一测量。打开分瓶气体供应装置的电动闭锁阀中的第一个电动闭锁阀，接收气体回路中的气体压力的第二测量，以及使用气体回路中的气体压力的第一测量和第二测量来确定第一电动闭锁阀的健康。
[0021]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括在打开第一电动闭锁阀之后启动燃气引擎，并且在接收气体回路中的气体压力的第二测量之前关闭第一电动闭锁阀。
[0022]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括在用户界面上显示第一电动闭锁阀的健康。
[0023]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括计算气体回路中的气体压力的第一测量与第二测量之间的差，当差大于预定值时确定第一电动闭锁阀在正常操作，以及当差处于预定值之内时确定第一电动闭锁阀没有在正常操作。
[0024]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括在确定第一电动闭锁阀的健康之后依次确定分瓶气体供应装置中的电动闭锁阀中的每个电动闭锁阀的健康。
[0025]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括在填充操作期间检测充气箱门的位移，以及在接收关于在填充操作中分气瓶气体供应装置已被装载的指示之后关闭电动闭锁阀。
[0026]
按照又一个实施例，一种在计算机可读介质上有形地体现的计算机程序产品包括指令，所述指令在由处理器执行时使该处理器执行包括下列步骤的操作：关闭分瓶气体供应装置的电动闭锁阀；接收连接到分瓶气体供应装置的气体回路中的气体压力的第一测量；打开分瓶气体供应装置的电动闭锁阀中的第一个电动闭锁阀；接收气体回路中的气体压力的第二测量；以及使用气体回路中的气体压力的第一测量和第二测量来确定第一电动闭锁阀的健康。
[0027]
除了上述特征中的一个或多个之外或作为备选，另外的实施例可包括在确定第一电动闭锁阀的健康之后依次确定分瓶气体供应装置中的电动闭锁阀中的每个电动闭锁阀的健康。
[0028]
本公开的实施例的技术效果包括评定电动闭锁阀的健康，所述电动闭锁阀将分瓶气体供应装置的瓶连接到气体回路。在某些实施例中，在具有比压力传感器(例如具有单一压力传感器的气体回路)更多数量的电动闭锁阀的分瓶气体供应装置中确定电动闭锁阀的健康。
[0029]
除非另外明确地指示，否则前文的特征和元件可以无排他性地组合成各种组合。这些特征和元件以及其操作将鉴于下文中的描述和附图而变得更加明显。然而，应当理解，下文中的描述和附图旨在本质上为说明性和解释性的，而非限制性的。
附图说明
[0030]
为了使本主题公开所属领域的技术人员将无需过度实验而易于理解如何制作和
使用本主题公开的装置和方法，其优选实施例将在下文中参照某些附图详细描述，其中：图1是按照本公开所构成的运输制冷系统的示意图，示出具有控制器的运输制冷单元(tru)以及通过气体供应装置连接到分瓶气体的燃气引擎；图2是图1的分瓶气体供应装置的示意图，示出具有通过气体回路和单一压力传感器来连接到燃气引擎的电动闭锁阀的气瓶；图3是图1中所图示的控制器的示意图，示出包括机器可读介质的计算机程序产品，其中指令记录在机器可读介质上的程序模块中；以及图4是确定分瓶气体供应装置的电动闭锁阀的方法的过程流程图，示出该方法的操作。
具体实施方式
[0031]
现在将参照附图，在附图中，相似参考数字标识本主题公开的类似结构特征或方面。为了说明和图示的目的而不是进行限制，按照本公开的运输制冷系统的示范实施例的局部视图在图1中示出，并且一般通过参考字符100来指定。按照本公开或者其方面的运输制冷系统、控制运输制冷系统中的气流的方法以及用于控制运输制冷单元中的气流的计算机程序产品的其他实施例在图2-4中提供，如将进行描述。本文所述的系统和方法能够用于监测用于运输制冷系统的分瓶气体供应装置(例如由交通工具所携带的四(4)瓶压缩天然气(cng)气体供应装置)中的电动闭锁阀的健康，但是本公开并不局限于具有四个气瓶的系统或者一般由任何特定类型的交通工具所携带的运输制冷系统。
[0032]
参照图1，示出运输制冷系统100。运输制冷系统100包括运输制冷单元(tru)102、冷箱104和tru燃气引擎106。运输制冷系统100还包括分瓶气体供应装置108、主瓶110、充气箱112和原动机燃气引擎114。运输制冷系统100还包括第一气体回路116和第二气体回路118。
[0033]
tru燃气引擎106与tru 102可操作关联，并且为tru 102的一个或多个制冷组件提供机械动力。tru 102又包括多个制冷组件，所述多个制冷组件被布置在制冷回路中，并且按照制冷循环进行操作，以冷却位于冷箱104内的关联调节空间10(图2中所示)制冷空间。例如，在某些实施例中，制冷回路包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，它们通过工作流体导管段彼此互连。制冷回路例如能够如美国专利申请no. 2011/0030399 a1(2011年2月10日公布)中所述，通过引用将其内容完整地结合到本文中。
[0034]
主瓶110被配置用于并且适合于向原动机燃气引擎114提供压缩气体流。在这方面，主瓶110通过第二气体回路118来连接到原动机燃气引擎114，所述第二气体回路118能够是提供有交通工具携带tru 102的原始设备制造商(oem)气体回路。主瓶110还连接到充气箱112，以用于经过其中接收压缩气体g的装载。在某些实施例中，压缩气体g是天然气。按照某些实施例，压缩气体是丙烷。还预期，按照某些实施例，压缩气体g能够是氢气。
[0035]
第一气体回路116被配置用于并且适合于向tru燃气引擎106提供压缩气体流。在这方面，第一气体回路116将充气箱112连接到分瓶气体供应装置108的瓶。第一气体回路116还将分瓶气体供应装置108连接到tru燃气引擎106。预期按照某些实施例，第一气体回路116传送与由第二气体回路118所传送的压缩气体相同的压缩气体，即，压缩气体g。在某些实施例中，第一气体回路116和第二气体回路118能够相互流体连通以及与位于充气箱112中的填充端口流体连通，以用于采用来自充气箱112的压缩气体g来装载分瓶气体供应
装置108和主瓶110两者。按照某些实施例，第一气体回路116例如能够添加有tru 102以作为修改或改型套件，以便将配备有燃气引擎的通用交通工具转换为专用运输制冷系统以供冷链中使用。
[0036]
参照图2，示出分瓶气体供应装置108。如图2中所示，分瓶气体供应装置108是四(4)瓶供应装置，其具有配置用于保持压缩气体的装载的四个气瓶以及将相应瓶连接到第一气体回路116的四(4)个电动闭锁阀。在这方面，分瓶气体供应装置108包括第一气瓶120、第二气瓶122、第三气瓶124和第四气瓶126。分瓶气体供应装置108还具有第一电动闭锁阀128、第二电动闭锁阀130、第三电动闭锁阀132和第四电动闭锁阀134。虽然本文中示为和描述为具有四(4)个气瓶，但是要理解和领会，本公开能够有益于如适合于预计应用的具有少于四个瓶和多于四个瓶的运输制冷系统。
[0037]
第一电动闭锁阀126经过气体歧管136将第一气瓶120连接到第一气体回路116。类似地，第二电动闭锁阀128经过气体歧管136将第二气瓶124连接到第一气体回路116，第三电动闭锁阀130经过气体歧管136将第三气瓶124连接到第一气体回路116，以及第四电动闭锁阀134经过气体歧管136将第四气瓶126连接到第一气体回路116。气体歧管136又与第一气体回路116连通，并且经过其中与tru燃气发动机106和压力传感器138连通。
[0038]
压力传感器138被配置成并且适合提供第一气体回路116内的气体压力的测量。第一气体回路116内的气体压力又受到(或者相当于)与第一气体回路116流体连通的气瓶的压力的平均数影响。例如，当电动闭锁阀128-134中的每个电动闭锁阀打开时，由压力传感器138所测量的压力指示气瓶120-126中的每个气瓶内的压力的平均数。在某些实施例中，电动闭锁阀128-134能够包括螺线管驱动阀构件，所述螺线管驱动阀构件按照螺线管是被激励还是被断电而在打开与关闭位置之间移动。在本文所述的示范实施例中，电动闭锁阀128-134被配置，使得当没有电流被施加到螺线管时，相应电动闭锁阀关闭。如由本领域的技术人员考虑本公开将领会，具有不同布置的电动闭锁阀也能够获益于本公开。
[0039]
如由本领域的技术人员考虑本公开将领会，由分瓶气体供应装置所采用的电动闭锁阀有时能够不正常运行。例如，由分瓶气体供应装置所采用的电动闭锁阀中的一个或多个在被命令关闭时能够保持为打开，在被命令打开时保持为关闭，和/或在被命令打开或关闭时保持为部分打开，潜在地降低由分瓶气体供应装置所供应的运输制冷系统的可靠性。如由本领域的技术人员考虑本公开还将领会，当单一压力传感器用来监测运输制冷系统中的压力时，由于压力传感器用来报告由在正常运行的情况下的电动闭锁阀所连接的瓶中存在的压力的平均数的趋势，可能难以确定电动闭锁阀何时在不正常运行。为了提供对电动闭锁阀128-134是正常还是不正常运行的可见性，tru 102包括控制器140，该控制器140配置用于并且适合于确定电动闭锁阀128-134中的每个电动闭锁阀的健康。
[0040]
参照图3，示出控制器140。控制器140包括处理器142、装置接口144、用户界面146和存储器148。处理器142被设置成经过内部链路150与装置接口144、用户界面146和存储器148进行通信。用户界面146配置用于并且适合于向用户提供信息和/或从用户接收输入。装置接口144被设置成经过外部链路152与压力传感器138和电动闭锁阀128-134进行通信，处理器142由此被设置成与压力传感器138进行通信，并且操作地连接到电动闭锁阀128-134。处理器142还被设置成经过装置接口144与填充箱门开关154进行通信，所述装置接口144经过其中向控制器提供气瓶填充事件的完成的指示。
[0041]
存储器148具有在其上记录的多个程序模块158，所述程序模块158在由处理器142读取时使控制器140执行某些操作。在那些操作之中的是确定分瓶气体供应装置中的电动闭锁阀的健康的方法200(图4所示)的操作，如将进行描述。在某些实施例中，存储器148包括在其上有形地体现的计算机程序产品160，该计算机程序产品160在由处理器142执行时使处理器142(并且由此使控制器140)关闭分瓶气体供应装置108的电动闭锁阀128-134(图2中所示)，并且接收连接到分瓶气体供应装置108的第一回路116中的气体压力的第一测量。然后打开分瓶气体供应装置108的第一电动闭锁阀128，接收第一气体回路116中的气体压力的第二测量，以及使用第一气体回路116中的气体压力的第一测量和第二测量进行对第一电动闭锁阀128的健康的确定。预期通过在确定第一电动闭锁阀128的健康之后对电动闭锁阀130-134重复进行这些操作来依次确定电动闭锁阀128-134中的每个电动闭锁阀的健康。
[0042]
如图3中所示，tru 102包括四(4)个继电器，即，继电器128r-134r。四个继电器中的每个继电器被设置成与控制器140进行通信，并且与分瓶气体供应装置108的四(4)个电动闭锁阀中的一个电动闭锁阀处于操作关联。预期在某些实施例中，tru 102包括用于与电动闭锁阀中的每个电动闭锁阀关联的单个继电器，单个继电器提供关联电动闭锁阀的单独致动。如由本领域的技术人员考虑本公开将领会，这提供如下能力：独立于（in isolation from）其他气瓶而将单一气瓶放置成与单一压力传感器连通，由此允许对于与气瓶关联的电动闭锁阀的操作的评定。
[0043]
参照图4，示出确定分瓶气体供应装置(例如分瓶气体供应装置108)（图2中所示）中的电动闭锁阀的健康的方法200。方法200包括在诸如tru 100之类的tru(图1中所示)处，关闭分瓶气体供应装置的电动闭锁阀(例如电动闭锁阀128-134)（图2中所示），如采用框210所示。接收气体回路(例如第一气体回路116)（图1中所示）中的气体压力的第一测量，如采用框220所示。打开分瓶气体供应装置的电动闭锁阀中的第一个电动闭锁阀(例如第一电动闭锁阀128)（图2中所示），如采用框230所示，以及接收气体回路中的气体压力的第二测量，如采用框240所示。使用气体回路中的气体压力的第一测量和第二测量来确定第一电动闭锁阀的健康，如采用框250所示。
[0044]
在某些实施例中，能够通过计算第一气体压力测量与第二气体压力测量之间的差来确定电动闭锁的健康，如采用框252所示。当第二气体压力测量与第一气体压力测量之间的差高于预定值时，电动闭锁阀的操作被确定为正常，如采用框254所示。当第二气体压力测量与第一气体压力测量之间的差低于预定值时，电动闭锁阀的操作被确定为不正常，如采用框256所示。
[0045]
如采用框260所示，健康确定此后能够在用户界面(例如用户界面146)（图3中所示）上显示。如由本领域的技术人员考虑本公开将领会，在运输制冷系统的例行操作期间，显示对于每个电动闭锁阀的健康确定能够改进运输制冷的可靠性，因为不正常操作能够更迅速地被检测并且在某些实施例中自动与充气事件关联。
[0046]
按照某些实施例，能够对分瓶气体系统的电动闭锁阀中的每个电动闭锁阀依次确定健康，如采用框262和箭头264所示。在这方面，在第一电动闭锁阀的健康的确定之后，电动闭锁阀中的每个电动闭锁阀能够再次被命令关闭，获取气体压力的第一测量，打开电动闭锁阀130-134的另一个电动闭锁阀，并且接收压力的第二测量以用于确定电动闭锁阀中
的另一个电动闭锁阀的健康。预期方法200迭代地继续进行，一直到进行关于分瓶气体供应装置的电动闭锁阀中的每个电动闭锁阀的健康的确定。
[0047]
还预期，按照某些实施例，能够自动发起方法200。在这方面，如采用框202所示，能够通过在填充操作期间对充气箱的位移的检测来检测充气事件。在这方面，门开关(例如门开关154)（图2中所示）能够提供充气箱112(图1中所示)上的门的关闭的指示。在充气箱上的门的关闭之后，则能够关闭电动闭锁阀，如采用框212所示。如由本领域的技术人员考虑本公开将领会，这允许第一气体压力测量基本上相当于被施加到分瓶气体供应装置的气瓶的填充压力。此外，能够在第一电动闭锁阀的关闭和第二气体压力测量的获取之前启动连接到分瓶气体供应装置的燃气引擎(例如tru燃气引擎106)（图1中所示），使得测试关闭电动闭锁阀的能力，如采用框280和290所示。
[0048]
如以上所述和附图中所示的本公开的方法和系统提供具有改进性质(包括用来使用单个压力传感器将隔离特定电动闭锁阀的不正常操作的能力)的运输制冷系统、确定用于运输制冷系统的分瓶气体供应装置中的电动闭锁阀的健康的方法以及相关计算机程序产品。虽然参照优选实施例示出和描述了本主题公开的设备和方法，但是本领域的技术人员将易于领会，可对其进行改变和/或修改，而没有背离本主题公开的精神和范围。
[0049]
术语“大约”旨在包括与基于提交申请时可用的设备的特定量的测量相关联的误差程度。
[0050]
本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在成为本公开的限制。如本文中所使用的，单数形式“一（a/an）”和“该（the）”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚地指示。将进一步理解的是，术语“包括（comprises和/或comprising）”当在本说明书中使用时规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件组件和/或其群组的存在或添加。
[0051]
虽然参照一个或多个示范实施例描述了本公开，但是由本领域的技术人员将会理解，可进行各种改变，并且等效方案可代替其元件，而没有背离本公开的范围。另外，可进行多种修改以使特定状况或材料适合本公开的教导，而没有背离其基本范围。因此，预计本公开并不局限于作为对于执行本公开所考虑的最佳模式所公开的特定实施例，本公开而是将包括落入权利要求书的范围之内的全部实施例。