用于运输制冷系统的温度控制的系统和方法技术方案

公开了一种用于运输制冷系统(TRS)的温度控制的系统和方法。具体地，公开了一种用于制冷运输单元的温度控制的方法。该方法包括确定制冷运输单元的内部空间内的测量的内部空间温度。该方法进一步包括通过TRS控制器，计算测量的内部空间温度与理想设定点温度之间的温差。同样地，该方法进一步包括，基于该温差，通过TRS控制器调节液体管线电磁阀和/或热气体电磁阀的占空比百分比，以控制导入所述热膨胀装置和蒸发器的制冷剂的量，和/或导入所述蒸发器的热气体的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及运输制冷系统。更具体地，本专利技术涉及用于运输制冷系统(Transport Refrigeration System,TRS)的温度控制的系统和方法。
技术介绍
现有的TRS配置为与集装箱、拖车和其他类似运输单元一起工作，以控制制冷运输单元内的温度。传统地，TRS包括运输制冷单元(Transport Refrigeration Unit,TRU)，其通常安装在制冷运输单元的一端，其中将经调节的空气吹入该制冷运输单元的内部空间。TRU通常包括压缩机、冷凝器盘管、膨胀装置和一个或多个蒸发器盘管，以形成制冷回路。蒸发器盘管可以配置为与例如运输单元的室内空气进行热交换，以调节运输单元内部的温度。在一些实施例中，TRS可以包括位于TRU内的前端蒸发器盘管，和一个或多个远端蒸发器单元，前端蒸发器盘管配置为为制冷运输单元的前部提供制冷和/或加热/除霜，一个或多个远端蒸发器单元中的每一个都包括配置为为制冷运输单元的其他部分提供制冷和/或加热/除霜的蒸发器盘管。
技术实现思路
本文公开的实施例涉及运输制冷系统。更具体地，本文公开的实施例涉及用于TRS的温度控制的系统和方法。本文公开的实施例通过控制被引入TRS的制冷回路的热膨胀装置和蒸发器盘管中的制冷剂的量，和/或控制进入TRS的蒸发器单元/部分的热气体的量，提供对TRS的温度控制。在一个实施例中，用于TRS的制冷回路设置为包括液体管线电磁阀，其位于热膨胀装置和蒸发器盘管的上游。通过调节液体管线电磁阀的占空比，TRS可以控制被引入热膨胀装置和蒸发器盘管的制冷剂的量。该调节控制方法的一个实施例包括监测回风温度，并基于测量的回风温度，调节液体管线电磁阀的占空比。在一些实施例中，制冷回路还包括热气体电磁阀，其位于蒸发器盘管的上游。通过调节热气体电磁阀的占空比，TRS可以控制进入TRS的蒸发器单元/部分的热气体的量。在一些实施例中，该调节控制方法可以包括监测回风温度，并基于测量的回风温度，调节热气体电磁阀的占空比。同样地，在一些实施例中，TRS可以交替地对液体管线电磁阀和热气体电磁阀施以脉冲(例如，快速进入打开状态和关闭状态)，以提供对制冷运输单元的内部空间的温度控制。在一些实施例中，交替地对液体管线电磁阀和热气体电磁阀施以脉冲可以包括对液体管线电磁阀施以脉冲的同时，使热气体电磁阀在打开状态保持一段时间，然后对热气体电磁阀施以脉冲的同时，使液体管线电磁阀在打开状态保持一段时间。在其他实施例中，交替地对液体管线电磁阀和热气体电磁阀施以脉冲可以包括在打开状态操作液体管线电磁阀的同时，热气体电磁阀处于关闭状态，和在打开状态操作热气体电磁阀的同时，液体管线电磁阀处于关闭状态。在一些实施例中，液体管线电磁阀和/或热气体电磁阀为高脉冲计数电磁阀。高脉冲计数电磁阀配置为能够在延长的一段时间可靠地进行脉冲(例如，快速进入打开状态和关闭状态)。例如，与传统电磁阀不同，在一些实施例中，当在约20秒的时间段操作高脉冲计数电磁阀时，高脉冲计数电磁阀可以在约10年期间可靠地运行600万次。本文中公开的实施例允许TRS利用基于时间的控制，改变被允许到达热膨胀装置和蒸发器盘管的制冷剂的量，和/或改变被允许到达蒸发器盘管的热气体的量。在一些实施例中，液体管线电磁阀和/或热气体电磁阀或者完全打开或者完全关闭，并具有固定节流孔。通过适应性地改变液体管线电磁阀和/或热气体电磁阀被允许处于打开状态的时间量，而改变通过液体管线电磁阀的制冷剂的量和/或通过热气体电磁阀的热气体的量。在这些实施例中，可以通过TRS的TRS控制器调节液体管线电磁阀和/或热气体电磁阀被允许处于打开状态的时间量(停留时间)，以及液体管线电磁阀和/或热气体电磁阀有多少次切换至打开状态(频率)。越高的频率可导致利用几乎恒定的温度和压力更稳定地控制TRS。更低的频率导致温度和压力的变动。在一些实施例中，液体管线电磁阀和/或热气体电磁阀的占空比是基于制冷运输单元的设定点温度与制冷运输单元内的测量的内部空间温度之间的温差的。在一些实施例中，当存在温差时，TRS控制器可以增加液体管线电磁阀和/或热气体电磁阀的容量和停留时间。当测量的内部空间温度接近设定点时，由于需要较少容量，TRS控制器能够缩短液体管线电磁阀和/或热气体电磁阀的停留时间。这些实施例的一个优点在于，与简单利用热膨胀装置提供温度控制的TRS相比，该TRS可以提供对制冷运输单元的更准确的温度控制。通过以下详细说明和附图，可以更清楚其他特征和方面。附图说明图1展示了根据一个实施例的TRS的示意性剖视图；图2展示了根据一个实施例的、包括TRU和两个远端蒸发器单元的TRS的制冷回路的示意图；图3展示了根据一个实施例的用于控制制冷运输单元的温度的方法的流程图；图4展示了根据一个实施例的方法的流程图，该方法基于制冷运输单元的内部空间的理想设定点温度与测量的内部空间温度之间的温差，确定液体管线电磁阀和/或热气体电磁阀的占空比百分比；图5展示了根据本专利技术一个实施例的、用于控制多温度TRS的方法的示意图；图6展示了根据本专利技术一个实施例的、用于TRS中的电磁阀的占空比的示意图。具体实施方式本文公开的实施例涉及TRS。更具体地，这些实施例涉及用于TRS的温度控制的系统和方法。图1展示了用于制冷运输单元124的TRS100的一个实施例。TRS100包括TRU110，其控制制冷运输单元125内的制冷。TRU110设置在制冷运输单元125的前壁130上。该制冷运输单元可以是可连接至牵引机的卡车或拖车单元、船用集装箱、空运集装箱或客舱、卡车驾驶室等。TRU110包括可编程TRS控制器135，其可以包括单一的集成控制单元140，或者可以包括TRS控制元件的分散网络(未示出)。在给定网路中的分散的控制元件的数目可取决于本文描述的原理的特定应用。制冷运输单元125包括内部空间150，其可以分成多个区152(前部区152a，中间区152b，和后部区152c)。术语“区”指的是内部空间150的区域的一部分。在一些实施例中，每个区152可以具有与另外的区相同或不同的设定点温度，并且可以通过壁155隔开。TRS控制器135通常可以包括处理器(未示出)、存储器(未示出)、时钟(未示出)和输入/输出(I/O)接口(未示出)，并且可以配置为从TRS100内的各部件接收作为输入的数据，并将命令信号作为输出发送至TRS100内的各部件。通常，TRS控制器135配置为控制TRS100的制冷循环。在一个实施例中，如本领域所述通常理解地，TRS控制器135控制TRS100的制冷循环，以获得内部空间150的各种操作条件(例如，温度、湿度、空气质量等)。如图1所示，TRU110的蒸发器部分160配置为为前部区152a提供制冷和/或加热/除霜。中
间区152b和后部区152c都包括远端蒸发器单元165，其配置为分别为中间区152b和后部区152c提供制冷和/或加热。远端蒸发器单元165都流体连接至TRU110，并且是制冷回路(未示出)的一部分，该制冷回路允许制冷剂流过蒸发器部分160和远端蒸发器单元165。TRU110和每个远端蒸发器单元165都包括区温度传感器170，其配置为测量设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用运输制冷系统(TRS)控制制冷运输单元的内部空间的温度的方法，所述运输制冷系统包括具有压缩机、冷凝器、热膨胀装置、蒸发器和电磁阀的制冷回路，所述方法包括：确定所述制冷运输单元的内部空间的测量的内部空间温度；通过TRS控制器，计算所述测量的内部空间温度与理想设定点温度之间的温差；和基于所述温差，通过所述TRS控制器，调节所述电磁阀的占空比百分比，以提供对所述制冷运输单元的内部空间内的温度控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.18 US 61/905,3801.利用运输制冷系统(TRS)控制制冷运输单元的内部空间的温度的方法，所述运输制冷系统包括具有压缩机、冷凝器、热膨胀装置、蒸发器和电磁阀的制冷回路，所述方法包括：确定所述制冷运输单元的内部空间的测量的内部空间温度；通过TRS控制器，计算所述测量的内部空间温度与理想设定点温度之间的温差；和基于所述温差，通过所述TRS控制器，调节所述电磁阀的占空比百分比，以提供对所述制冷运输单元的内部空间内的温度控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁阀为高脉冲计数电磁阀。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁阀为液体管线电磁阀，其定位在所述热膨胀装置和所述蒸发器的上游，和其中，基于所述温差，通过所述TRS控制器，调节所述电磁阀的占空比百分比，以提供对所述制冷运输单元的内部空间内的温度控制的步骤包括，基于所述温差，通过所述TRS控制器，调节所述液体管线电磁阀的占空比百分比，以控制导入所述热膨胀装置和所述蒸发器的制冷剂的量。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述温差，通过所述TRS控制器，调节热气体电磁阀的热气体电磁阀占空比百分比，以控制导入所述蒸发器的热气体的量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，调节所述液体管线电磁阀的占空比百分比和调节所述热气体电磁阀的占空比百分比包括交替地对所述液体管线电磁阀和所述热气体电磁阀施以脉冲。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述热气体电磁阀为高脉冲计数电磁阀。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁阀为热气体电磁阀，和其中，基于所述温差，通过所述TRS控制器，调节所述电磁阀的占空比百分比，以提供对所述制冷运输单元的内部空间内的温度控制的步骤包括，基于所述温差，通过所述TRS控制器，调节所述热气体电磁阀的占空比百分比，以控制导入所述蒸发器的热气体的量。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于先前的占空比百分比，计算所述电磁阀的占空比增益；和基于所述温差和所述占空比增益，通过所述TRS控制器，调节所述电磁阀的所述占空比百分比，以提供对所述制冷运输单元的所述内部空间内的温度控制。9.用于制冷运输单元的运输制冷系统(TRS)，包括：制冷回路，其包括压缩机、冷凝器、蒸发器、和热膨胀装置；所述制冷回路还包括电磁阀，所述电磁阀在一占空比百分比下操作，并配置为基于所述占空
\t比百分比，提供对所述被冷却的运输单元的内部空间内的温度控制；TRS控制器，其配置为基于所述制冷运输单元的内部空间的理想设定点温度与所述内部空间的测量的内部空间温度之间的温差，调节所述电磁阀的所述占空比百分比。10.根据权利要求9所述的TRS，其特征在于，所述液体管线电磁阀为高脉冲计数电磁阀。11.根据权利要求9所述的TRS，其特征在于，所述电磁阀为液体管线电磁阀，其定位在所述热膨胀装置和所述蒸发器的上游，所述液体管线电磁阀在所述占空比百分比下操作，并配置为基于所述占空比百分比，控制导入所述热膨胀装置和所述蒸发器的制冷剂的量。12.根据权利要求11所述的TRS，其特征在于，所述制冷回路包括热气体电磁阀，所述热气体电磁阀在热气体占空比百分比下操作，并配置为基于所述热气体占空比百分比，控制进入所述蒸发器的热气体的量，和其中，所述TRS控制器配置为，基于所述制冷运输单元的所述内部空间的理想设定点温度与所述内部空间的测量的内部空间温度之间的温差，调节所述热气体电磁阀占空比百分比。13.根据权利要求12所述的TRS，其特征在于，所述TRS控制器配置为调节所述液体管线电磁阀的占空比百分比和调...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·乔恩·伦肯，马克·丹尼尔·利热，邓肯·托马斯·拉斯利，肯尼思·詹姆斯·格里森，彼得·范·卡利根，斯科特·A·芒斯，
申请(专利权)人：冷王公司，
类型：发明
国别省市：美国;US