[发明专利]连续压缩机作业范围保护

说明书

本申请是2011年1月25日提交的、名称为“连续压缩机作业范围保护”、申请号为200880130505.2的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本申请总体上涉及运输制冷系统，更具体地，涉及控制其蒸汽压缩系统中的压缩机马达驱动器。

背景技术

运输制冷系统通常用于制冷的卡车、卡车拖车和集装厢中，以便在从一个位置运输到另一位置的过程中保存易腐烂的货物。这种系统包括用于蒸气压缩循环的必要部件，包括压缩机，而压缩机必须包括一些类型的驱动器件。对于集装厢和卡车拖车，该功能通常由专门的内燃机提供，其速度被选择性地改变以保持所需的压缩机作业范围（envelope）。但是在制冷卡车和货车中，压缩机通常定位在主发动机驱动隔间内，然后压缩机通过直接连接到主发动机驱动器而被驱动。于是，管道起到对系统的压缩机和蒸发器单元提供封闭回路制冷剂流的作用。

通过这种所谓直接驱动布置，压缩机的速度依赖于主发动机驱动器的速度。这样，当卡车沿公路以较高速度行进时，压缩机被高速驱动从而获得高排出压力。但是，例如当发动机怠速时，则压缩机将会被以相对低的速度驱动，从而排出压力和温度将会相对低。为了保护压缩机作业范围，因而有必要采用开关的选择性使用，以改变可变速冷凝器和蒸发器风扇的速度或调节阀门或停止该单元。

发明内容

根据本发明的一个方面，从发电机提供电功率到变换器，该变换器接着由从压缩机接收压力和温度感测条件的微处理器控制，以调整被提供到压缩机的电功率，从而保持所需的压缩机作业范围。

附图说明

图1是本发明结合到运输制冷系统中时的简化示意图。

图2是其更详细的示意图。

图3是压缩机作业范围的图示。

图4是根据本发明的控制逻辑流程图，压缩机作业范围以该方式受到控制。

图5A-5C示出在本发明结合到系统中的情况下，拖垮条件（pull-downcondition）期间关键参数的图示。

具体实施方式

本发明在图1中总体上以附图标记10示出，包括由车辆发动机的功率来驱动的发电机11、接收来自发电机11的未调整电压的变换器12、接收由变换器12调整的已调整功率（即电压和频率）的蒸气压缩系统13、接收来自蒸气压缩系统13的已冷却空气的箱体14以及控制器16，所述控制器16沿线路17从箱体14接收箱体温度测量结果（即返回空气温度，RAT）并且沿线路18从蒸气压缩系统13接收压力和温度测量结果，以便通过线路19控制变换器12。控制器16还通过线路21向蒸气压缩系统13发送冷却需求信号。在图2中示出系统的更详细的示意图。

首先考虑车辆本身及该车辆周围的环境，包括有驱动发动机22、电池23、备用功率源24以及带有间或打开的门26的箱体。主要在门被打开的时候，空气和热二者从箱体传递到外界环境27以及传递到箱体。这种热传递当然会显著影响蒸气压缩系统13的运转，从而影响其控制。由操作者控制的驱动循环28确定对于门打开和发动机21速度的控制。

如上所述，发动机22驱动发电机11，发电机11向变换器12提供未调整电压和电流以便为蒸气压缩系统13供给功率。变换器12还向在一定外界条件下可能需要的加热器29提供功率。

蒸气压缩系统13包括串行流关系的压缩机32、冷凝器33、热膨胀阀34和蒸发器36。油分离器37可设置在压缩机32下游，接收器38可设置在冷凝器33下游。另外，控制阀39可设置在接收器38和TXV34之间。冷凝器33包括冷凝器风扇41，蒸发器36包括蒸发器42，这些风扇每个被直流电机以选择性可变速度独立地驱动。

由微控制器43进行系统的控制，微控制器43接收所指示的各种输入，然后响应地将信号发送到变换器12以调制沿线路40被提供到压缩机32的功率（即，电压、频率和/或电流）。具体地，到微控制器43的输入包括压缩机32的排出温度t_d和压力P_d及抽吸压力P_s，如在线路18示意示出的。返回空气温度（RAT）沿线路17也经过微控制器43。为了操作者的方便，被微控制器43保持的系统的各种条件在显示器44中示出。